一种电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统

针对当前电能表电路板中元器件贴片异常现象,基于新型的计算机视觉技术、图像采集技术、识别技术、自动化控制技术,设计出了新型的电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统,对智能电能表PCB贴片信息进行采集、检测和异常判断。该研究将双六轴联动控制系统融入系统设计中,在空间范围内实现不同位置的电能表三维运动,利用CCD相机进行上下运动,在平面、侧面、三维等多角度扫描PCB贴片信息,对光源系统进行RGB三基色谐调智能调节,调整彩色CCD相机参数信息和运动控制系统定位信息,从而获取二元或者灰度水平光学成像图像,并利用标准模板库与电子元器件进行比对,通过大数据算法查询目标数据库,实现PCB贴片信息的判断。实验表明,所述研究的算法检测时间缩短了50%以上,正确率达到95%以上,大大提高了生产效率。     

霍尔转子位置预估方法及其误差校正

为提高转子位置检测精度,基于三相对称型开关霍尔传感器,设计了霍尔转子位置预估方法。首先,分析了霍尔位置估算方法的原理误差和霍尔安装偏差引起的固有误差。然后,针对直接校正法和线性校正法的不足,提出一种霍尔扇区初始位置校正法,对霍尔位置估算误差进行了校正。仿真和实验结果表明采用三相对称型霍尔传感器进行转子位置检测,利用误差校正算法之后,可以得到较好的位置精度,性价比高,可以应用于对成本要求苛刻的电机控制场合。     

磁性目标定位误差分析及修正

磁性目标定位方法在很多领域都有重要的应用价值,如航空磁性探测,地下矿产检测等。当磁传感器与磁性目标的距离足够远时,磁性目标可以等效成磁偶极子,通过磁传感器测量磁场值和磁场梯度值,依据算法得出定位结果,并对定位误差进行了分析,主要是系统误差和随机误差的分析。通过对传感器间距(即基线距离)引起的误差进行分析,提出使用迭代校正方法对误差进行修正,对于磁矩强度为2 Am~2的磁偶极子,在70 cm范围内不同基线距离的梯度传感器通过迭代校正方法可以将误差由10%以上降低到5%以下;通过对磁性目标磁矩方向引起的误差进行分析,提出使用广义逆矩阵法来消除磁矩方向变化引起的盲区问题,由此可以实现无盲区的探测。     

计及TA传变特性的输电线路行波故障定位研究

研究了电流互感器非理想传变特性引起的行波信号畸变和对行波故障定位的影响。建立了电流互感器的高频电路模型，并由实验确定了电路模型参数，然后根据该模型对二次侧的畸变电流进行校正以逼近一次侧电流，从而减小由电流互感器非理想传变特性引入的误差。数字仿真和实验结果表明，该方法可有效地校正电流互感器引起的行波信号畸变和误差，提高行波故障定位的精度。     

一种轴孔自动测量系统的溯源方法的研究

以研制的轴孔内径自动测量系统为实验对象,为了实现测量结果的量值溯源,分析了系统结构,从而得到系统存在的主要系统误差源和随机误差源,包括定位误差、测量误差、安装误差、轴向跳动和径向跳动误差。建立了系统的误差理论模型,并设计校正方案,以环规和三坐标测量机等仪器为标准,得到这些误差值,从而对测量结果进行校正。测量584 mm环规的实验表明,研制系统与激光跟踪仪测量结果一致,内径差值在10μm以内,验证了对各项误差源溯源方法的有效性。     

减小超宽带穿墙定位中NLOS误差的方法

超宽带穿墙定位中,需考虑NLOS传播效应对定位结果的影响以提高定位精度.在对室内目标穿墙定位的应用中,为了减小由NLOS传播引起的定位误差,建立了信号的穿墙传播模型,基于该模型提出了一种NLOS误差减小方法,该方法能够有效减小误差并提高对目标的定位精度.文中推导了定位误差与几何的关系,为实际系统的布设提供了理论依据.仿真结果验证了基于传播模型的NLOS误差减小方法对提高定位精度的有效性.     

TI-ADCs非线性误差的多级校正算法研究

在分时交替模数转换器（TI-ADCs）系统各项误差的校正中,目前大多方法是针对高速（GSPS）中低精度（≤16bit）TI-ADCs系统的误差校正算法,且对非线性误差的研究较少,提出了一种适用于高精度（24bit）TI-ADCs系统的非线性失配误差校正算法。首先提取输入信号经过系统后的含非线性误差输出数据,根据截断的Volterra级数误差模型并借助矩阵变换与最小二乘法（LS）估计出误差系数,然后使用误差重构的多级校正方法来补偿系统的动态非线性误差,得到校正前后的频谱对比图。在单频、多频等频率间隔和不等频率间隔正弦输入情况下进行仿真,四级校正后TI-ADCs系统的SFDR分别由22.91dBc、11.12dBc和11.14dBc提升到了104.45dBc、96.74dBc和99.25dBc。结果表明,该方法对TI-ADCs系统的非线性误差在Nyquist频带内的校准在理论上是有效的,对高精度系统校正效果良好。     

FBD算法电流检测的滞后误差建模

作为有源滤波器运行的一个重要环节,电流检测的结果决定了有源滤波器的工作性能.常用电流检测方法的结果都存在一定的滞后误差.本文对FBD法电流检测过程进行了分析,指出了造成滞后误差的原因,并且建立了定量分析的模型,推导出了计算公式.在此基础上提出了通过引入校正环节和减少计算量的方法改进FBD算法,从而减少电流检测的滞后误差,并通过仿真和试验对该方法进行了验证.该方法对于减少电流检测的滞后误差,提高补偿效果具有明显的意义.     

CCD传感器在热成型工艺中的应用研究

本文介绍了CCD传感器对快速热成型工件的外径在线检测原理。通过误差因素的实验考证和理论分析,给出一种适用的CCD信号的综合误差补偿方法,该方法避开了难以检测的误差因素,借助易测的相关参量的在线估值,适时给出误差补偿量。该系统用于热工现场,测控精度满足工艺要求。     

多路高精度遥感CCD测温系统的研究与实现

提出了一种遥感相机CCD高精度测温系统.研究设计实现的CCD器件测温系统小巧灵活,使用少量的集成器件,且器件封装体积小、功耗低,可以代替现有单独的测温设备,灵活地嵌入CCD成像电路中,解决了多片CCD同时测温及CCD测温电路主备交叉潜通路问题,克服了CCD器件测温电阻动态范围小的缺点.测试结果表明,该测温系统能灵活嵌入成像电路中,有效解决了上述问题,测温误差控制在5％以内,为遥感相机CCD稳定工作提供了技术支持,为后续图像校正提供数据参考.     

基于粒子群TOA室内定位的系统误差修正

到达时间（time of arrival,TOA）的测距易受多径干扰的影响而产生较大的系统误差,造成室内定位时精度变差。针对上述问题,首先分析了TOA定位中系统误差的产生及特点,而后提出一种基于粒子群优化的定位算法。算法利用测距值与所求解位置的空间约束关系建立求解域,而后应用粒子群算法求解,并通过建立关于系统误差的罚函数和适应度函数实现误差修正,并减小粒子搜索空间,加快算法收敛速度。实验表明,利用本文描述的定位算法,可以有效抑制室内定位中测距产生的系统误差,定位精度得到明显提高。     

变电站非视距环境移动目标实时精准定位方法

在基于无线传感器网络的变电站移动目标定位系统中,测量信号的传播路径容易受到变电站内各种设备的遮挡,导致测量误差增大,影响最终定位精度。针对现有实时定位算法受测量误差影响较大这一现状,本文提出了一种受测量误差影响较小的新型高精度定位方法,实现在变电站内对移动目标的精准定位。根据定位锚点提供的测量信息,采用两步线性最小二乘法初定位。引入误差概率算法,对初定位结果进行二次处理,求解出的概率最大点即为待定位目标的最优位置估计。进行仿真分析与实验验证,与现有算法进行比较。文中提出的算法在变电站环境下,将每一单一坐标误差控制在30cm以内,相较于现有实时定位方法,定位精度提升了50%以上。结果表明该定位方法能够有效提升在变电站环境下定位结果的准确性。     

GPS/BDS和IMU融合技术在无人配送车定位解算中应用研究

为了提高无人配送车定位精度,将GPS/BDS和惯性测量单元（IMU）多传感器融合技术用于无人配送车定位系统。为了解决GPS/BDS和IMU定位解算时产生的信号缺失和累计误差而导致的定位精度不高,抗干扰差等问题。本文采用CKF算法将GPS/BDS和（捷联惯导）SINS解算出的定位结果进行滤波处理,从而提高定位精度。当GPS/BDS定位接收模块信号缺失时,将IMU提供的数据结合SINS算法解算出无人配送车的当前位置;在IMU定位过程出现的累计误差问题处理上,利用CKF处理过GPS/BDS接收机数据进行矫正。为了验证融合GPS/BDS和IMU的定位解算方法的优越性,实验中使用单个BDS定位系统进行定位结果比较。实验结果表明,使用本文所述方法速度误差减少了27.89%,位置误差减少了38.81%,能有效提高无人配送车在配送物品的过程中定位的精确度和稳定性。     

基于机器视觉的馈线终端单元插口状态自动识别系统研究

针对不同类型馈线终端单元FTU(Feeder Terminal Unit)检测中的插口状态自动识别问题,设计了基于机器视觉的FTU插口状态自动识别系统。该系统由工控机,图像采集处理模块和工业机器人组成,通过CCD相机与图像采集卡采集并处理图像,应用了中值滤波、灰度化、畸变矫正、相机标定等图像处理环节简化计算的方法,提出了FTU航插口的位置和角度偏差计算方法以及FTU插口视觉特征增强方法。上述方法解决了FTU自动化检测流程中插口识别准确性差、效率低等问题,提高了检测作业的自动化程度,降低了人工带电作业的安全隐患。     

ABS齿圈检测仪误差校正方法的研究

为了提高ABS齿圈检测仪测量质量,根据ABS齿圈检测仪测量原理、结构特点及测量过程中产生误差的原因,综合分析了影响ABS齿圈检测仪测量精度的本质因素,针对产生误差的关键问题,开发了一种以空间三维直角坐标系仿射变换原理及最小二乘法曲线拟合原理为核心的实时误差校正方法,该方法可在不降低测量速度的前提下,进行自适应实时误差校正,提高测量精度。同时,根据误差校正原理建立了数学模型,并通过MATLAB 7.10仿真验证了其准确性及可行性。经计算,误差校正后的ABS齿圈检测仪测量重复性和不确定度指标符合预期要求。事实证明该方法能够用于ABS齿圈检测仪系统中,具有很高的实用价值。     

基于深度学习的并联机器人定位检测技术研究

针对机器视觉领域中并联机器人存在目标识别模糊,分类效率差以及反应速度过慢的问题,提出了一种基于深度学习的并联机器人定位检测技术。首先对目标识别物进行图像采集,改进图像数据集,将处理前后图像放入训练集提高网络效率,搭建YOLOX目标检测分类识别算法提高并联机器人检测精度;其次改进训练方式,通过预训练与实际训练提高可靠性,改进损失策略;然后建立并联机器人主体基坐标系与相机坐标系,结合手眼标定与相机标定方法,求得目标实际坐标与机器人基坐标系的转换关系;最后在并联机器人实验平台验证目标标定结果,对比主流深度学习算法YOLOv3、YOLOv4、Faster-RCNN得出的并联机构网络定位与实际定位的相对误差,结果表明YOLOX的定位精度误差为3.992-5.061mm之间,平均精确度达到了91%左右。该方法可为并联机器人结合深度学习实现检测定位提供一定参考价值。     

头盔瞄准显示系统运动位姿的预测方法

针对受面阵CCD相机的帧频限制而对头盔瞄准显示系统定位速度慢的问题,提出了一种基于Unscented Kalman滤波的头盔运动位姿固定超前预测方法。分析了飞行员头部的运动特点,建立了描述头盔运动位姿固定超前预测的状态空间模型,并对头盔的三维运动位姿进行固定超前预测和估计,在保证位姿测量精度的前提下,间接提高定位系统对头盔的位姿测量速度。实验结果表明,该方法在保证对头盔瞄准显示系统定位精度的前提下,可以有效地将其定位速度提高一倍。     

一种基于射向约束的预警卫星弹道估计方法

天基预警系统是战略预警系统的重要组成部分,又分为双星探测与单星探测。传统单星探测方法基于标准弹道模板先验信息的支持,而标准弹道模板信息难以获取。针对预警卫星对弹道导弹进行弹道估计的问题,提出了一种基于射向约束的预警卫星对导弹弹道的估计模型。分别运用单星、双星探测弹道导弹的主动段数据对其弹道进行估计和预测并进行了定量计算。单星探测时,卫星位置与导弹平面夹角越小误差越大,当夹角达到5°以上,误差较小,基本可以满足远程预警雷达位置引导需求。双星探测时,预测误差进一步减少,精度进一步增加。上述仿真结果表明,该方法的弹道估计精度可为地基预警雷达提供足够的目标交接引导精度。     

采用双CCD的喷丝板自动纠偏系统

由于大部分喷丝板上微孔位置在加工过程中产生一定误差,因此在喷丝板自动检测时对微孔精确定位成为检测首先要解决的问题.本文利用双镜头机器视觉实现喷丝板自动检测过程中微孔对镜头位置偏差的自动纠正,解决了目前喷丝板自动检测仪不能检测到国内大部分喷丝板上存在位置偏差的微孔问题,提高了喷丝板自动检测仪的自动化程度和检测效率.