三相四线制谐波电流检测的改进方法及仿真

关于检测低压配电系统的研究,以瞬时无功功率理论为基础,针对不对称的三相四线制系统谐波电流检测,提出改进的p-q法,在求解瞬时功率时未使用clarke变换,而是使用有功功率矢量法来求解谐波电流.通过matlab仿真将改进的谐波电流检测方法与传统的p-q法进行仿真,验证了方法能够有效的检测出不对称的三相四线制系统中的谐波电流.仿真结果表明改进方法的检测效果在检测速度和精度方面均有明显的提高.     

PalmPhasor算法性能的理论分析

模板的安全性和隐私性是掌纹系统实际应用的关键问题,然而生物特征保护的多项指标通常相互冲突并且难以同时满足.作为解决上述冲突的一种可撤销掌纹编码算法,PalmPhasor实现了高效、安全的掌纹认证.建立了系统分析PalmPhasor性能的完整框架.为了便于具体分析,将情景分为4种情况,并且提供了支持相应分析的预备知识,包括辅助定理以及Gabor滤波掌纹图像实部和虚部分布特性.在统计学基础上建立的理论分析和实验结果均表明:即使在用户口令被盗的情况下,多方向分数级融合增强的PalmPhasor算法也可以同时有效地满足可撤销生物特征的4项指标.     

非接触式掌脉图像的点集操作定位法

非接触式手掌静脉采集系统中存在诸多干扰因素影响感兴趣区域定位的准确性.为了克服干扰,提高认证性能,将“点集操作”引入掌脉图像的预处理中,直接实现针对区域的分析和处理.通过对分割手掌区域点集进行平移、交、并运算,获取手掌指根区域,即指根点集.然后根据约束条件对指根点集元素进行筛选,得到四个指根点的准确位置.根据指根点建立相应坐标系,动态定位感兴趣区域.实验对比证明,上述方法具有更优的抗干扰能力和定位准确性.     

一种改进的双种群遗传算法

提出一种新的双种群遗传算法.两个子种群的交叉、变异以及复制操作互不相同.在一个子种群中,高相似个体之间具有相对高的交叉率,遗传操作得到的新个体替代上代种群的最劣的个体.在另一个子种群中,低相似个体之间具有相对高的交叉率,变异操作采用大变异算子,遗传操作得到的新个体替代上代种群的与其最相似个体.两个子种群之间的移民使新的算法获得了良好的局部搜索能力和全局探索能力.实验结果说明:本文的算法要优于单一种群遗传算法和两个子种群的多种群遗传算法.     

一种闭环微纳定位扫描系统设计

针对小推力压电陶瓷的特性,提出了一种闭环微纳定位扫描系统设计。该系统以单片机80C196KC为核心,使用12位A／D转换器MAX120和12位D／A转换器DA7521做D／A转换,模拟驱动部分采用前置低压误差运放和后置高压精密运放组成双级放大模块;控制部分采用Fuzzy-PID复合控制算法进行非线性处理,很好地改善了压电陶瓷的迟滞、蠕变、非线性等不足,且提高了控制系统的精度。将本系统应用于白光相移干涉检测,实验结果表明：闭环电压控制的最大误差为18mV,置位重复精度为6nm,系统相对误差为0．15％;在位移量为10μm的时间一位移阶跃响应曲线中阶越响应时间约为20ms,且在电压为80V的蠕动曲线中,3min内的蠕变为3．6％,3min以后变化开始缓慢。     

基于条纹投影轮廓术的相位-高度映射标定方法

在基于条纹投影轮廓术和转台辅助的360° 三维形貌测量中,使用移动工作台标定系统几何参数时存在操作复杂、携带不便的问题。文中提出了一种基于相机、投影仪、计算机和转台组成的转台的单目全景三维形貌测量系统的柔性标定方法。该算法主要利用转台和标记点完成系统几何参数的标定。对于完整的标定过程,该方法仅要求相机捕捉参考面的变形条纹图像、旋转后标定平面上的变形条纹图像以及旋转后的标记点图像。与传统方法相比,该方法更加方便、省时。新的相位高度映射标定方法用于重建高度为10.000 mm的标定平面,结果为10.047 mm。实验验证了所提方法的有效性。     

高边界精度和抗噪的均值漂移图像分割算法

Mean shift(均值漂移)算法核函数窗口的带宽目前仍没有一个统一的确定标准.对整体图像根据Canny算子提取的边缘方向信息分成3类子图,一类是规则边缘子图,由规则边缘像素组成;第2类为非规则边缘子图,由边界方向变化剧烈的边缘像素组成;第3类是非边缘子图,由区域内部平坦区域和噪声区域组成.规则边缘子图和非边缘子图采用大窗口使区域内部更为平滑,并使噪声区域达到更高的抗噪性能,非规则边缘子图用小窗口可保持更高的边界精度.实验采用金属断口图像进行分割,结果表明,针对不同子图采用不同核函数带宽的方法使分割后的金属断口图像边界更准确,抗噪性能也更强.     

基于图像局部结构的区域匹配变分光流算法

针对变分光流算法的计算精度与鲁棒性问题,提出一种基于图像局部结构的区域匹配变分光流算法.光流估计能量泛函的数据项采用图像结构守恒与灰度守恒相结合,并引入规则化非平方惩罚函数,保证了光流估计的精度与鲁棒性;平滑项采用随图像局部结构自适应变化的扩散策略结合区域匹配约束函数能够有效地保护运动物体或场景的边缘轮廓信息;在光流计算过程中引入金字塔分层细化策略克服图像序列中大位移运动引起的像素点漂移现象,并采用数学方法证明光流估计模型的鲁棒性和收敛性.多组实验表明,本文方法在图像中存在剧烈光照变化、非刚性物体复杂运动以及多目标大位移运动等情况下具有较高的计算精度、较好的鲁棒性.     

基于扩展有限元的Q345R材料平板裂纹扩展模拟研究

Q345R钢具有良好的综合力学性能和工艺性能,是制造压力容器最常用的材料之一。裂纹是造成压力容器失效和破坏的首要原因,在压力容器的检测和维护过程中,对裂纹的产生和发展进行模拟和分析具有重要的意义。本研究针对Q345R钢使用过程中常出现的中心裂纹和单边裂纹两种典型的裂纹形式,运用扩展有限元方法,分别模拟在拉伸状态下的中心裂纹、在低周疲劳作用下的单边裂纹扩展过程;并分析裂纹扩展过程中不断变化的裂纹尖端处的应力、应变,研究裂纹在Q345R材料中的扩展规律。结果表明:在裂纹扩展变化的过程中,应力集中现象首先会在裂纹尖端处出现,裂纹面处的应力最小,裂纹面两端应力对称分布,整个应力分布趋势符合断裂力学理论,证明通过运用扩展有限元方法来对Q345R材料中的裂纹扩展过程模拟分析的可靠性。     

基于广义S变换的滚动轴承故障诊断方法研究

鉴于广义S变换继承了短时Fourier变换、小波变换和标准S变换的所有优点,同时也弥补了它们存在的不足,具有良好的自适应的独特特性,提出了一种基于广义S变换的滚动轴承故障诊断方法,并与传统的短时Fourier变换、Wgner-Ville分布、小波变换、标准S变换等时频分析方法进行了对比分析。仿真研究表明,广义S变换具有明显的优势,能灵活地通过调节参数来自适应地调节窗函数的宽度,以便达到最佳的时频分辨率。最后,滚动轴承故障实验研究进一步验证了提出的方法的有效性。提出的方法能有效地反映不同轴承故障的特征频率,为滚动轴承故障诊断提供了一种有效的方法。