由可见光谱视频中提取心率的对角累积量法

由于使用经典的联合近似特征对角化(JADE)算法从视频中估计光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)信号,再经快速傅里叶变换转化成的心率值与真实心率值的误差较大,本文提出使用基于对角累积量算法从视频中分离PPG信号,再经过快速傅里叶变换转换成心率的方法来提高心率测量的准确性。进行了从RGB彩色可见光视频信号中恢复心率值的实验。对比实验表明,基于对角累积量分离算法所得心率值与真实心率值差的绝对值的统计特征参数较JADE算法均有所降低,均值、标准差、均方根误差平均分别下降1.46,4.98和4.49。通过Bland-Altman图的分析表明,在95%的置信区间内,对角累积量算法所得心率的浮动范围较JADE算法减小了2倍以上,显示对角累积量算法具有更高的估计精度,对肤色亮度和外界自然光的要求更低,通过调整参数值,可使运行时间控制在1s之内,基本满足实时提取心率的要求。     

基于近似模型的车轮定位参数优化设计研究

为改善某车型前悬架优化设计中其运动学特性,解决前轮胎磨损较严重问题,提出一种基于近似模型应用改进响应面法对车轮定位参数进行优化设计。首先,应用ADAMS/Car软件建立了麦弗逊式前悬架仿真分析模型,并在ADAMS/Insight中对悬架部分设计硬点参数进行灵敏度分析。然后,针对灵敏度大的设计参数建立车轮定位参数在跳动过程中最大变化量的二阶响应面近似数学模型,并利用Matlab编程对拟合出的近似模型优化求解与可靠性分析。最后,将优化后车轮定位参数最优值代入悬架模型中,在ADAMS/Car中再次进行轮跳仿真试验,对比应用传统响应面优化方法优化悬架前后试验结果表明,该优化设计方法具有较好的优化效果。     

基于近似线性弹性理论的太阳能设备支架稳性分析方法

针对地面立柱式太阳能电池板支架安装稳定性问题,引入基于近似线性弹性理论的失稳分析的方法求解。首先基于影子倍率法和球形三角函数法模拟北京光照情况并确定太阳能设备的支架安装角度;其次利用静力学分析法和线性屈曲分析法,通过分析比较三种有代表性的支架系统方案,分别计算出受力载荷、结构强度和稳定性;最后通过实例验证近似线性弹性理论的失稳分析方法的准确性和可靠性。     

五自由度随机参数结构车辆的振动响应分析

为了研究路面不平度产生的随机激励对随机结构参数非线性车辆系统的振动响应的影响,建立了随机结构参数的五自由度非线性车辆模型,将模型参数均认为是随机变量,在模型轮胎和车身之间存在非线性弹簧的前提下,来研究模型在随机激励下的随机振动响应。将路面的不平整度引起的对车辆的激励看作是白噪声过程来建立力学模型。先以能量差法等效线性化处理非线性车辆系统,然后求解李雅普诺夫方程来获得平稳随机振动响应协方差矩阵,通过多次迭代得到稳定的等效线性车辆系统参数。算例计算结果表明,方法可以高效和高精度的求解非线性系统在随机过程激励下的响应。     

资源与工期双重随机下的模具项目群监控

针对模具企业因随机事件众多且在制项目群规模庞大而导致项目生产难以有效监控的问题,考虑可用资源及任务工期的随机性,提出一种基于资源解耦的模具项目群监控方案。利用经典优先规则得到基于任务工期均值且嵌入资源缓存的确定性项目计划,据此构建非监控项目的近似负荷模型以解除项目间的约束关系。结合马尔可夫决策过程理论建立监控项目的决策模型,通过外协核心任务使项目群的总成本期望最小。为应对维数灾问题,在资源解耦极大降低问题规模的基础上,进一步提出基于工期和资源中断概率阈值的近似求解方法。通过计算实例验证了所构建的近似负荷模型、决策模型及近似方法的有效性。     

一种不平衡负载下SVG的控制策略

建立了不平衡负载下静止无功发生器(SVG)在dq坐标系下的数学模型。根据对称分量法将不平衡负载电流分解为正序、负序电流分量,然后在正序、双序同步旋转坐标系下分别对SVG补偿电流进行闭环控制。设计了基于反馈线性化的电流内环调节器,使得有功、无功电流解耦,相比于传统的前馈解耦控制,参数调节简单。最后在Matlab/Simulink搭建了不平衡负载下的SVG的仿真模型,仿真结果验证了上述方法的有效性,经过补偿后,系统的功率因数显著提高,降低了网侧三相电流的不平衡度且其谐波分量小。     

基于近似熵的磁刺激穴位脑功能网络构建与分析

针灸是基于传统中医的理论,经临床实践已证明其疗效,然而其作用机制仍不清楚。磁刺激穴位为研究针灸理论提供了一种新的方法。基于图论的复杂网络的构建和分析方法可以帮助研究脑功能网络的拓扑结构和理解大脑的工作机制。在该研究中,通过磁刺激内关穴(PC6)采集EEG信号;运用非线性动力学方法(近似熵)和复杂网络理论,基于磁刺激内关穴的脑电信号构建脑功能网络并对脑功能网络进行分析;对比分析了安静和磁刺激两种状态下的脑功能网络的拓扑性质。实验结果表明,基于刺激内关穴构建的脑功能网络,其拓扑结构发生了改变,网络连接增强,信息传输效率提高,并且"小世界"属性增强。     

基于电容序列近似熵的消弧线圈接地选线方法

针对零序电流互感器极性不明确导致选线失败的问题,分析了选线失败的原因,提出一种基于对地电容近似熵的选线方法。提出利用差分方法改进矩阵束,解决分量湮没问题,从而准确提取复频域极点信息。分别求取每条线路对地电容序列,由于消弧线圈补偿作用故障线路电容序列近似熵将超过阈值,则判断该条线路为故障线路。仿真实验结果验证:该方法摆脱了由于零序互感器极性不同而导致选线错误的限制,且适用于两出线系统,适应性强,选线准确率高。     

交叠分段拟合在热传感器线性化中的应用

分段最小二乘多项式拟合是一种常用的传感器线性化函数生成方法。针对常规分段策略下相邻分段间经常出现跳变的问题,提出交叠分段拟合方法,先按预设的交叠比逐段进行拟合;然后在交叠区中搜索距离最近的点,作为相邻段的实际分界点。实验结果表明:当交叠比取0.30时,该方法能够在总分段数略有增加的情况下,有效抑制分段处的跳变。     

某文丘里洗涤器弯头开孔接管的强度计算

某文丘里洗涤器中弯头开孔接管结构强度计算无法按常规设计方法实现,本文借助有限元分析软件ANSYS建立了该弯头开孔接管的三维有限元模型,依据JB4732-1995《钢制压力容—分析设计标准》,对计算结果利用线性化处理方法进行应力分析,得到了弯头壁厚设计28 mm,接管壁厚40 mm,接管外伸长度858 mm时,弯头开孔接管结构应力满足要求的结论。