基于联邦滤波的智能车辆多传感器组合导航的研究

为满足复杂环境下自主驾驶智能车辆的高可靠性导航要求,对智能车辆的多传感器组合导航进行了研究。提出了一种基于自适应联邦卡尔曼滤波的智能车辆SINS/CP-DGPS/双向光电测速仪组合导航方法,根据联邦滤波的分散滤波结构,分别建立了各滤波器的模型,进行了仿真试验验证。结果表明,该组合导航系统能为智能车辆提供丰富的导航信息,具有100Hz的高频输出、厘米级的导航精度和较强的容错能力,便于实现对发生故障的传感器的隔离。当GPS较长时间中断时,组合系统通过SINS/光电测速仪所构成的局部滤波器的辅助仍能为智能车辆提供可靠的导航数据。

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基于多传感器信息融合的智能机器人的研究

讨论粗糙集理论和D-S证据理论相结合的多传感器信息融合方法,并提出将该方法应用于智能机器人,用粗糙集对传感器数据进行简约处理和D-S证据理论实现证据的合成及智能决策,以增强系统的分辨能力,同时有效提高了系统的信息融合速度和决策的可靠性.     

基于多传感器数据融合的智能故障诊断系统

多传感器数据融合的典型应用实例就是过程监测和故障诊断,它是智能故障诊断系统中的最基本、最有效的信息处理工具;而智能故障诊断系统通常都是在多传感器数据融合的基础上进行综合诊断.研究了多传感器信息融合系统的层次结构和融合策略,改进了单一D-S证据理论的融合方法;在分析了多传感器数据融合技术和智能故障诊断的系统要求后将两项技术进行了有机的结合,最后提出了一种新的基于多传感器数据融合的智能故障诊断系统的结构框架.     

多传感器信息融合技术及其应用

在阐述多传感器信息融合这一研究热点的融合过程和方法的基础上,介绍了D-S证据理论和Bayes方法,并探讨了信息融合技术在军事领域和民用领域方面的应用.     

多传感器融合在数控机床故障诊断中的应用研究

针对单一传感器无法准确判断数控机床故障类型的问题,提出了一种混合的基于D-S证据理论的处理方法,将多传感器数据融合技术应用到数控机床的故障诊断中。基于以往数控机床故障检测获得的典型样本库,构造各证据在目标故障模式下的信度密度函数,并对其进行归一化处理得到各证据的信度函数分配及不确定度,然后利用改进的D-S组合规则对数据进行融合,进而对机床故障类型做出判断。诊断实例表明,此方法能大大减低诊断的不确定度,提高故障诊断准确率,具有一定的工程应用价值。     

基于信息融合技术的多模型磨粒智能识别方法

磨粒能够直接反映发动机的磨损过程和磨损状态,对磨粒的准确识别是实现发动机故障诊断和状态监测的关键环节.针对单一的智能方法在磨粒识别中的局限性,提出了一种基于信息融合技术的多模型磨粒智能识别方法.首先利用灰色关联度、模糊优选和神经网络模型对磨粒进行识别,得到3组初始识别结果,归一化后作为3组基本概率分配函数,利用D-S证据理论对其融合得到最终识别结果.实例计算表明,与单一智能模型相比,提出的识别方法提高了磨粒识别的区分度和准确率,并具有良好的通用性、适应性和容错性,为发动机磨损磨粒识别提供了一种新的有效的方法.     

基于多传感器信息融合的大型船舶机械通风设计和制造

基于多传感器信息融合的方式,对大型船舶机械的通风设计进行改良。为了使大型船舶的通风更加具有安全性和稳定性,在多传感器信息融合的背景下,对大型船舶的机械通风机故障诊断进行探讨。应用单个传感器诊断故障的结果往往不够全面,而使用多个传感器可获得振动信号。通过小波分析及处理得到故障值,借助反向传播（Back Propagation,BP）神经网络,使用D-S证据理论将其融合,从而实现对大型船舶机械通风机的故障诊断,提高了诊断的准确性,有利于大型船舶机械的通风设计。     

基于D_S证据理论和模糊数学的多传感器数据融合算法

本文提出了一种基于模糊数学和 D- S证据理论的多传感器数据融合技术的故障诊断系统 ,该系统选用以决策层为主、特征层为辅的方法。通过比较基于多传感器数据融合进行故障诊断的结果与单传感器进行故障诊断的结果 ,说明了此种算法的优越性 ,它避免了单一传感器的局限性 ,减少了各传感器不确定的影响。     

基于信息融合的滚动轴承故障诊断

滚动轴承故障诊断中同一征兆域很难区分多种故障，单一传感器对故障分类识别有不确定性。提出了利用加速度传感器和声音传感器，基于BP神经网络及D-S证据理论，对所采集的振动信号和声音信号的多种特征信号进行信息融合，实现故障诊断。并对该方法进行仿真试验验证。     

智能车辆导航控制器参数选取与鲁棒性分析

建立车辆转向动力学模型,运用滑模变结构控制理论设计了变结构控制器,由于控制器中参数的选取对控 制器的品质起关键作用,本文介绍系统切换超平面和控制器中其它参数的选取方法。通过仿真和实验验证了控制 器对于模型中时变和不确定参数具有很好鲁棒性,使车辆导航具有良好的跟踪性能。     

基于光纤布拉格光栅的载荷定位与检测方法

针对传统定位系统存在的结构复杂、实时性低、需要建立训练集等问题,提出利用光纤Bragg光栅结合直角应变花结构的方法对冲击源进行定位。在平面应变下,建立横向效应补偿因子模型和应变解耦模型,证明了光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)直角应变花结构用于定位时不受横向效应的影响。同时针对四边简支薄板结构,提出一种判定冲击载荷大小的新方法。通过不同位置两组FBG应变花分别测得的主应变方向,其交点来确定冲击源坐标;通过FBG传感器测得的轴向应变经横向效应补偿,并结合四边简支板扰度曲线和定位坐标,来对冲击载荷大小进行测量。试验表明其定位精度达到2.9 cm以内,定位实时性1 ms左右,冲击载荷大小判定误差在3 N以内。为冲击平台载荷检测提供了一种实用可行的方法。     

基于LabVIEW的磁悬浮轴承的静态刚度测量系统

磁悬浮轴承主要利用电磁力使转子悬浮于定子中,其刚度特性是磁悬浮轴承的重要技术指标,因此磁悬浮轴承的刚度测量是检验磁悬浮轴承性能的必要环节。文中建立了适用于混合控制的磁悬浮轴承在开环控制下的静态刚度测量系统。该系统利用LabVIEW软件开发测量平台,由X-Y-Z电控精密位移台、六自由度力传感器、激光位移传感器及高分辨率电流表等设备组成,并由工控机统一控制各测量单元,实现自动测量、自动采集与数据存储等功能,具有自动化程度高的优点。     

零件加工尺寸在线检测系统的设计与实现

为满足精密零件数控加工的高精度高效率的要求,设计并实现了零件加工尺寸在线检测系统.该系统能够实现自动测量、误差计算、显示测量结果并进行误差补偿等功能.实验表 明,该系统完全具有推广应用价值,在提高零件加工品质和加工效率的同时,还对推进加工测量一体化技术的发展具有深远意义.     

基于电流反馈的MSCMG轴向磁轴承低功耗控制

为了进一步降低MSCMG永磁偏置轴向磁轴承的悬浮功耗,在建立其数学模型的基础上,针对传统定气隙控制在承受负载时线圈电流增大的问题,提出了基于电流积分正反馈的轴向磁轴承变气隙控制方法。该方法利用永磁偏置混合磁轴承的位移负刚度提供悬浮力,通过电流反馈改变转子悬浮参考位置来减小磁轴承线圈电流。仿真分析和试验结果表明,该方法具有良好的稳定性,与定气隙控制方法相比,磁轴承静浮时的铜耗降低了90%以上。     

基于西门子840D的平面度在线测量系统

结合西门子OEM开发软件开放性强、改进的逐次两点误差分离法效果好以及最小区域平面度评估法精度高等特点,开发了基于西门子840D的在线测量系统,实现了对光学玻璃平面度误差的高效、精密测量。     

虚拟式数控机床在线测量仪系统及其实现

将虚拟仪器技术引入数控机床在线测量仪,通过三维测头与工件的接触或碰撞,机床数控系统向虚拟仪器系统返回测量结果.结合测头与工件的具体几何位置关系进行补偿和形位误差计算处理,得到加工工件的质量评价参数及可视化展现.介绍了虚拟式数控机床在线测量的功能及其功能实现,重点分析了测量软件的实现以及减小测量误差的方法和措施.     

基于等效磁荷法用蒙特卡洛法计算永磁轴承磁力

磁力计算是永磁轴承参数设计的重要环节,磁力解析模型可以通过等效磁荷法来建立,但等效磁荷法的解析模型中存在四重积分,传统方法在计算四重积分时周期长,甚至不能获得解析解。文中通过蒙特卡洛法来近似求解四重积分,简化了磁力求解过程。通过与有限元数值解法的比较表明,该方法的计算误差在5%以内,满足工程应用的需要。     

轴承外径非接触在线检测系统设计

设计了一个加装在磨床上的轴承外径非接触在线检测系统。该系统针对尺寸为φ200～φ500 mm的大中型轴承外径的磨削加工进行非接触在线检测,通过电涡流传感器对工件的尺寸数据进行采集,数据经过以PLC为核心的控制系统的计算和处理,得到工件当前的尺寸值,该尺寸值通过人机界面实时显示,并可根据设定的闽值进行报警。系统采用闭环检测的方法,提高了加工精度和加工效率。文章介绍了检测系统的原理、控制系统的组成以及软件设计及数据处理中粗大误差的去除方法。     

基于衍射光栅计量系统的非接触轮廓测量位移传感器

聚集检测法是一种非接触轮廓测量方法,但是现有的聚焦检测法采用音圈电机,其测量精度有限.针对此问题,文中提出了一种非接触位移传感器,该传感器基于改进的傅科聚焦检测法,并带有衍射光栅计量系统.通过压电驱动器取代音圈电机驱动,并配合位移计量系统,提高了传感器的测量精度.在表面轮廓采样时,根据聚焦偏差信号,压电驱动器驱动聚焦透镜作垂直运动,使焦点始终在工件表面,同时衍射光栅计量系统测得聚焦透镜的垂直位移并将其作为采样点的轮廓高度.所有采样点的位移显示出被测量表面的整个轮廓,评定软件处理这些位移数据即可获得测量结果.该非接触的位移传感器的分辨率为10 nm.     

基于光纤光栅温度传感器的BP-PID选择性激光烧结温度控制系统

为消除选择性激光烧结系统中温度调控纯滞后系统的超调,提高温度控制的灵活性与准确性,文中设计了一种基于光纤光栅温度传感器的BP-PID的选择性激光烧结温度控制系统.在硬件上使用光纤对温度变化进行精密测量,利用BP神经网络改进PID算法,提高控制系统的稳定性.给出基于光纤光栅阵列的温度监控系统模型,通过BP-PID算法迅速...