基于特征提取与选择的气体识别研究

在电子鼻系统中,特征提取和选择以及分类模型都是其性能改进的关键。针对从传感器阵列中提取单一特征时会忽略传感器特异性的问题,提出基于相关性分析来选择每一个传感器最优的特征提取方法,组成最优特征向量进行气体识别,实验表明：通过该方式提取的特征向量在分类模型中表现更好,在各模型的平均识别准确率提升了0.027,其中支持向量机和人工神经网络提升效果最明显,分别提升了0.031和0.054。并根据模型特性和实际需求,提出逻辑回归与支持向量机结合的二次分类模型,实验表明该模型能够进一步提高分类准确率,降低具体气体检测场景中辨别气体错误的风险。     

超低幅值激励下压电梁的响应特性分析

通过电磁激励方式研究了压电悬臂梁结构在超低幅值激励下的响应特性。对线性压电梁的响应进行了实验研究,分析了激励幅值的影响。研究了引入单侧阻挡后压电梁的非线性响应特性,分析了激励幅值、阻挡间隙对单侧阻挡压电梁宽带响应的影响。实验结果表明,在0.003 N的电磁激励下,压电梁的振幅小于140μm。引入单侧阻挡后压电梁表现出分段线性响应,对阻挡间隙微米尺度的变化灵敏。随着间隙从100μm减小到20μm,最大输出电压从3.14 V减小到1.17 V,半功率带宽从5.8 Hz增大到18.2 Hz。     

基于双压电悬臂梁的交变梯度磁力计

针对机械和环境扰动对交变梯度磁力计精密测量的影响,文中开发了一种抵抗强振动干扰的采用双压电悬臂梁结构的交变梯度磁力计。通过施加一定频率及振幅的外部激励对双压电悬臂梁结构的抗干扰能力进行测试,结果显示,当外部激励振幅为12μm、以165 Hz的频率(共振频率)平行于压电双晶片振动方向施加时,双压电悬臂梁与单压电悬臂梁相比,输出电压的相对标准误差降低了53.16%,这表明双压电悬臂梁结构能有效减少机械以及环境扰动的干扰。研制的交变梯度磁力计在强振动环境中的材料磁特性评估方面具有一定的应用前景。