BP神经网络在汽车动态称重中的应用

公路动态称重仪器测量精度受外界各种因素的影响较大,称重信号与各个影响因素的关系不明确,该文提出了利用神经网络的算法来处理动态称重信号的理论.利用神经网络建立的模型能够将输入的各种信息很好地进行数据融合,能够大大降低外界干扰对输入信号的影响.实验表明,利用神经网络对动态称重信号进行处理,能够满足精度要求.     

高动态BDS接收机测速精度分析及改进措施

基于高动态BDS接收机高精度测速的需求,介绍了实现接收机速度测量的多普勒获取方法,分析了高动态应用下的多普勒精度,将加加速度动态下载波环路带宽和观测量更新频率对多普勒误差的影响进行了仿真,提出了通过增加环路带宽和提高观测量更新频率来改善加加速度应力下的测速偏差的方法。应用自研的高动态BDS接收机,对速度、加速度和加加速度3种动态应力下的测速精度进行了测试验证。结果表明,BDS接收机能够在10 000 m/s速度、100 g加速度动态下实现0.05 m/s的测速精度,改善后在50 g/s加加速度动态下可实现0.2 m/s的测速精度。     

轮毂电机驱动电动汽车行驶平顺性研究

为研究轮毂电机对车辆平顺性的影响,文章建立了1/4车辆二自由度振动系统模型和随机路面输入模型,以MATLAB/Simulink为仿真平台建立了相应仿真模型,通过仿真得到了不同非簧载质量情况下车身加速度、车轮相对动载荷以及悬架动挠度对路面速度激励的响应.最后,分别从频域和时域角度对振动系统响应进行分析,结果表明,随着非簧...     

压电驱动式疲劳试验系统动态特性分析

针对压电驱动式疲劳试验系统动态特性分析问题,根据振动力学理论,建立了压电疲劳试验系统的动力学模型,得出了系统固有频率和动载荷表达式,并通过Matlab仿真,分析了压电振子的刚度对系统固有频率和动载荷影响关系。最后进行了实验测试,测试结果表明,实验所得数据与理论分析在误差允许范围内吻合较好,验证了理论分析的正确性。为压电驱动式疲劳试验系统谐振频率跟踪与工作载荷精度控制提供了理论依据,同时也对压电驱动式疲劳试验系统的动态性能进行预测,具有一定的工程应用价值。     

基于迭代学习控制的潜望式激光通信终端系统的动态跟踪设计

为提高潜望式激光通信终端伺服系统的动态跟踪性能,针对基于永磁同步电机的二维伺服转台的控制系统进行了设计。通过采取空间矢量控制方法实现电机的解耦控制,建立控制模型并完成了各控制回路的设计。针对动目标跟踪设计了迭代学习控制方法以提高通信终端的动态跟踪性能,并对控制系统的速度阶跃响应进行测试,分析通信终端系统的低速平稳性。最后,搭建了4.62 km激光通信的动态跟踪实验,利用六自由度转台模拟平台抖动,为动态跟踪验证实验创造外部平台扰动条件。实验结果表明:通信终端系统速度阶跃响应的稳态误差为±0.02 (°)/s,表明伺服系统速度回路具有较快的动态响应特性和较高的稳态精度,在最大加速度为0.219 (°)/s2的正弦波扰动条件,二维伺服转台的动态粗跟踪精度可以达到62 μrad,粗精复合跟踪精度优于2 μrad,验证了通信终端伺服系统的有效性及其动态跟踪性能,为进一步提高终端系统的跟踪精度奠定基础。     

基于DSP的称重系统中滤波器的实现

利用电容称重传感器测量载荷时,真实载荷信号非常微弱,如果不进行有效的滤波处理,会导致称重结果的不准确。文章对传感器输出电压进行了分析研究,用MATLAB仿真软件分析了滤波算法的性能,提出了基于数字处理芯片TMS320VC5416的滤波方案。试验结果表明:系统设计达到了预期的要求。     

空间激光通信粗跟踪等效复合控制技术

在激光通信光端机伺服控制中，基于速度、加速度滞后补偿的等效复合控制技术能够大幅提高光端机的跟瞄精度，同时对系统稳定性影响较小。本文首先建立了卫星激光通信光端机双向跟瞄模型，分析了光端机工作扰动来源，解算出运动和扰动的等效正弦信号，在速度、位置双回路闭环控制的基础上，开展了等效复合控制技术研究；通过对控制参数进行基于方差的敏感度分析，完成了速度、加速度滞后补偿参数的优化设计；最后在室内构建了实验系统，完成了仿真分析和实验验证。实验结果表明，采用等效复合控制后，在双端运动状态下，跟踪误差为56.8μrad，误差减小了80.06%，大幅提高了光端机粗跟踪动态的跟踪精度。     

基于DSP的动态称重系统设计

通过分析目前国内外使用的动态称重系统（WIM）存在的问题,选择石英压电称重传感器作为动态称重传感器,并采用TMS320C6416的DSP核心器件设计并实现了相应的动态称重系统,利用Delphi完成了该动态称重系统的软件设计。该系统克服了传统动态称重系统测量精度低、所需时间长等缺点,通过实测表明该系统运行良好,应用前景广泛。     

二维PSD动态响应误差分析

针对光源连续扫描位置敏感器(PSD)时,PSD产生的动态响应误差随扫描速度的不同而发生变化的问题,基于二维四边型PSD,建立光源扫描照射下PSD动态响应模型,仿真分析得到了不同光源扫描速度下,PSD动态响应误差的分布,光源扫描速度越快,PSD动态响应误差越大。最后对影响动态响应误差分布的两个主要因素进行了分析。建立的二维PSD动态响应模型及仿真结果为PSD器件的实际工程应用提供了一个有效的依据。     

粗光栅位移测量系统精度与跟踪速度分析

从MOS图像传感器构成的粗线纹光栅位移测量系统的原理出发,对光栅测量系统的精度和跟踪速度这两个最重要的问题进行了理论分析.指出了限制系统精度与跟踪速度的因素,讨论了传感头加速度对系统精度的影响,为进一步研制高精度、高跟踪速度的粗光栅测量系统打下了基础.     

光纤Bragg光栅等强度悬臂梁型称重传感器的标定与不确定度分析

研制了一种等强度悬臂梁结构的光纤Bragg光栅称重传感器.为了确定其称量结果的可靠性,通过分析载荷信息传递过程与光栅敏感元件的感知原理,推演传感器设计的理论依据,设计了采用标准质量块进行标定的静态载荷实验装置,通过MATLAB实现静态传感数据分析,并分析标定过程中存在的不确定因素进而确定了传感器的不确定度指标.实验表明:所研制的光纤Bragg光栅等强度悬臂梁型称重传感器的灵敏度为0.0069 nm/N,非线性误差为4.93％,重复性误差为2.59％,迟滞误差为3.21％FS,称重传感器的测量不确定度为0.409 N.设计的光纤Bragg光栅等强度悬臂梁型称重传感器静态特性良好,在它量程范围内测量不确定度对结果的影响较小,满足性能要求,标定方法有效提高了标定效率和精度,为其他类型传感器综合性能定量分析提供了思路与工程实践.     

基于STM32与GPRS的车载称重系统研究

文章针对目前的车辆称重系统和货车源头治超的现状,介绍了一种基于STM32F107VCT6处理器和GPRS网络的车载称重解决方案,通过GPS装置对车辆位置进行实时定位,利用GPRS网络将车辆的载荷量、位置、速度等车辆信息发送至车辆监控中心。进行了车辆水平静态和动态加载称重试验,经过了径向基神经网络(RBF网络)的验证,并验证了不同环境下GPRS的收发情况。试验结果表明,系统称重精度高,GPS定位信息准,GPRS收发稳定,实用性强,在各种情况下都能够满足当前的车载称重需求。     

过采样方法在动态轴重式汽车衡中的应用

为了提高动态轴重式汽车衡称重的精度,提出一种采用过采样的方式提高A/D转换有效位数方法.M/D转换的位数决定了信噪比,提高信噪比可以提高A/D转换的精度.在利用相同的A/D采样速率的条件下,采用过采样技术可减小量化误差,并获得与高分辨率相应的信噪比,增加被测数据的有效位数,提高A/D的分辨率.对实验结果的分析表明:通过过采样方法处理后的采样信号,可使动态轴重式汽车衡在保证其称量达1%精度时,提高称重过车速度.     

基于非线性最小二乘的统计MIMO雷达动目标参数估计算法

根据统计MIMO雷达的工作原理和多脉冲信号模型,提出了一种含加速度的动目标模型,推导证明了位置、速度和加速度联合估计下的CRB,分析了收发天线数、天线配置对参数估计性能的影响,并利用非线性最小二乘模型简化了目标函数的形式,在降低参数估计成本的同时,利用脉冲积累特性又可提高估计精度。文中表明随着天线数、发射脉冲数的增加,系统参数估计性能会大幅提高,且利用最小二乘模型的目标函数,参数估计的效率更高。仿真实验有效地验证了理论分析的正确性。     

基于相邻互相关函数-参数化中心频率-调频率分布-Keystone变换的无源雷达机动目标相参积累方法

延长积累时间可以有效提高无源雷达的目标探测能力,但是对于高速机动目标,其速度、加速度、第二加速度等因素导致现有的检测算法在积累过程中发生距离徙动(RM)和多普勒频率徙动(DFM),使得目标检测性能恶化。该文针对无源雷达中变加速运动目标的长时间相参积累问题,提出一种基于相邻互相关函数(ACCF)-参数化中心频率-调频率分布(PCFCRD)-Keystone变换(KT)的相参积累算法(ACCF-PCFCRD-KT)。首先给出无源雷达中变加速运动目标的回波模型,分析了目标速度、加速度和第二加速度对相参积累的影响。针对目标第二加速度引起的多普勒频率弯曲,采用ACCF降低了距离和多普勒频率徙动的阶数,而后利用PCFCRD估计出目标加速度和第二加速度参数,在补偿了目标加速度和第二加速度引起的2次和3次徙动后,利用KT校正目标速度引起的线性徙动,并实现目标回波的积累。仿真结果表明,该算法可有效补偿无源雷达中目标运动导致的RM和DFM,对变加速机动目标的积累效果显著优于现有算法。     

低载荷工业机器人运动学分析与仿真

根据当今工业生产过程中对精密设备的需求,设计并分析了一台可应用于弧焊、喷漆、上下料等场合的低载荷工业机器人——NXD₁0工业机器人。利用SOLIDWORKS,设计了NXD₁0型工业机器人的虚拟样机,利用D-H方法,列出了机器人的六连杆参数,建立了运动学方程。为验证机器人的动态性能,对其机械系统结构进行简化。利用ADAMS对简化模型进行了运动学仿真,绘制了末端法兰参考点的位置、速度和加速度的运动曲线。     

无线电时间比对中的时标偏差影响分析

结合星地无线电双向时间比对基本原理及模型,从机理和特性上分析了时标偏差对星地双向时间比对精度的影响,并利用实测的GEO、IGSO和MEO卫星星地双向时间比对测距值,计算比较了时标偏差对三类卫星的星地双向时间比对结果影响量级。结果表明:时标偏差影响主要体现在伪距变率项和伪距径向加速度项,当时标偏差不大于1 s时,伪距径向加速度项引起的影响可以忽略,1 s时标偏差导致的星地钟差偏差等于伪距变率的1/2;对于不同类型卫星而言,时标偏差对星地双向时间比对结果的影响不同,卫星运动速度越快,时标偏差导致的星地双向时间比对精度降低程度越大。     

谐振式声表面波加速度传感器特性研究

利用压电石英晶体设计并制作了一种谐振器型声表面波加速度传感器,并对其性能进行了测试和分析,特别是针对谐振式传感器的特点进行了动态性能的研究。有针对性地设计了频压转换电路,组建了动态测试系统,对该系统的适用性进行了分析和实验测试,结果表明该系统适合于待测试加速度传感器的动态性能测试,利用该系统对传感器的动态性能进行了实际测试。测试结果和进一步的理论分析表明,声表面波加速度传感器具有很高的灵敏度,其动态响应主要决定于机械结构,而与敏感机理关系不大。     

基于ANSYS的车载相控阵天线骨架结构分析

天线的电性能指标依赖于表面的精度,而表面精度又受外载荷影响,因此研究天线在外载作用下的静、动态特性显得非常重要。利用ANSYS软件,通过APDL编制命令流,建立车载相控阵天线骨架的有限元模型,对其进行静力学分析,求出各种工况下的变形和应力分布情况,结果表明天线骨架两侧边缘处变形最大,中间与两边连接处容易发生应力集中。对天线的动态特性分析,计算其固有频率,找出结构的共振频率,有效避免受迫振动引起的危害。     

长条形扫描反射镜的柔性支撑

为适应复杂的工作环境,提高反射镜的面形精度,设计了基于柔性支撑的RB-SiC材料长条形扫描反射镜。采用三角形单元和四边形单元相结合的背部开放式结构,对扫描反射镜进行了轻量化设计;通过分析支撑点跨距对反射镜变形的影响,对支撑点位置进行了优化设计;设计了万向柔性支撑的结构形式,消除装调和环境变化产生的残余应力;利用有限单元法建立了扫描反射镜组件的模型,计算后面形精度可达到0.023;采用自准值法,利用ZyGo干涉仪对反射镜的面形精度进行了测量,测量结果显示扫描反射镜的面形RMS值达到0.029。通过模拟无穷远处动静态目标进行了静动态成像试验,成像质量一致,通过飞行试验对地面目标进行了拍摄,扫描反射镜动态成像稳定,所获得的图像质量良好。