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针对煤矿井下环境复杂,现有煤矿机器人定位方法受非视距误差等因素影响导致定位精度低、实时性不高等问题,提出了一种基于UWB(超宽带)和IMU(惯性测量单元)的煤矿机器人紧组合定位方法。首先利用UWB模块测量煤矿机器人与UWB基站之间的距离,使用煤矿机器人与UWB基站之间的距离真实值和实测值训练最小二乘支持向量机(LSSVM)模型,得到LSSVM修正模型;然后将煤矿机器人定位过程中UWB模块测得的实测值作为LSSVM修正模型的输入,通过LSSVM修正模型对UWB实测值进行修正,减小非视距误差对定位精度的影响,得到较为准确的距离信息;最后将经过LSSVM修正模型修正后的测距信息作为误差状态卡尔曼滤波(ESKF)的量测输入,与惯性导航解算出的位置信息构成量测方程,使用ESKF对UWB测距修正值与惯性导航解算的距离信息紧组合,完成状态更新,得到更为精确的位置信息,实现煤矿机器人的精确定位。UWB基站不同布置方案下的模拟实验结果表明:使用LSSVM修正模型可使UWB测距信息更为准确,进而提高定位精度。静态定位实验时,当4个UWB基站等高对称布置时,定位的均方根误差由0.146 4 m减小到0.13... 相似文献
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设计合理的网络节点是无线传感网络(WSN)的关键技术之一,特别是现实的高数据量服务的要求下,如何平衡能耗与服务质量,达到资源有效利用和服务要求的目的是亟需解决的现实问题。以低能耗高性能处理器LPC2388为核心,结合存储器AT45DB161及适用于Z igBee的无线收发器CC2420,构建WSN节点;操作系统方面,使用实时性强的μc/os-Ⅱ,并在调度机理上进行优化以降低能耗,文中阐述了其优化原理。给出了在此平台上的设计流程,从而满足了低能耗和高数据量服务要求。 相似文献
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随着煤矿现代化管理水平的不断提高,工业以太环网+现场总线技术平台被逐步应用到煤矿安全监控中。在此技术应用背景下,提出了一种基于CAN总线的煤矿井下安全监控系统。将井下的各安全监控点设计成CAN总线智能节点,给出了节点的硬件结构框图并简单描述了各硬件模块的功能与实现,详细介绍了监控节点CAN总线接口的硬件设计和软件设计,并给出了部分程序段。系统试运行结果表明,在监控节点较多、节点分散和通信距离较远的情况下,各监控节点仍能保持通信的实时性,而且性能稳定、可靠。 相似文献
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为了满足矿山物联网感知层服务质量( QoS)的要求,采用一种基于跨层设计的无线协作通信机制,在Nakagami-m衰落信道中,通过物理层自适应调制编码( AMC)和链路层混合自动重传请求( HARQ)协议跨层设计,研究无线通信网络的HARQ协作机制,推导出协作传输系统的总能耗表达式,建立跨层优化模型。基于贪婪策略的思想,提出一种网络寿命最大化的功率分配算法( NLMPAA),在保证误码率指标的前提下,在最大功率的约束范围内,对功率矩阵进行优化,使网络寿命最大化。仿真结果表明:基于协作机制的网络寿命明显优于非协作机制网络,本文提出的NLMPAA可以延长网络寿命20%以上。 相似文献
147.
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移动式脉冲耦合振荡器实现动态WSN时间同步 总被引:1,自引:0,他引:1
针对无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)中移动式传感器的广泛应用,考虑到传统时间同步模型受运动方向、速度和通信距离等因素的限制,提出将移动式脉冲耦合振荡器(MPCOs)模型应用到二维动态的相互交互平面WSN当中,研究一种动态WSN的时间同步方法。为提高时间同步方法的收敛速度,分析传感器节点数、耦合强度、速度、通信半径对所提时间同步方法收敛速度的影响,得出收敛速度与传感器节点数、耦合强度、速度、通信半径成正比的结论。通过得到最优参数实现网络最优化使同步收敛时间最快,达到降低能耗和信息损耗。通过数值仿真验证了所提方法的有效性。 相似文献
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