传感器故障在线诊断和信号恢复的两级神经网络方法

目的研究控制系统中传感器软硬故障诊断和信号恢复．方法提出一种两级神经网络（ＮＮ）包括一个主神经网络和若干个局部神经网络方法．主神经网络负责诊断传感器故障,其输入为各传感器在时刻ｔ的信号,输出为各传感器在时刻ｔ＋１的信号．各局部网络负责传感器故障诊断和信号恢复．每一个局部网络对应一个传感器,局部神经网络输出为相应的传感器在时刻ｔ＋１的信号,其输入为其余传感器在时刻ｔ的信号．各网络均采用先学习,后工作的在线学习方法．结果与结论所述方法具有在线学习、故障误检率低、可以诊断多个传感器软硬故障的优点．对气垫船中传感器软硬故障诊断的仿真结果表明,该方法是行之有效的．     

一种模糊传感器数据融合的方法

基于模糊传感器数据相关的特性，给出了一种模糊传感器数据融合的方法．该方法从传感器的重要度，各个传感器对模糊命题支持度的一致度，以及传感器重要度对数据融合结果的复合作用3个方面分析了它们对模糊传感器数据集成的影响．定义了一个一致性系数综合反映了这3个因素．基于该一致性系数实现了模糊传感器的数据融合，并将该方法用于工件识别中．     

真实和虚拟传感器多层信息融合算法

基于最优估计理论,提出了一种多层传感器的复合融合估计算法．该方法采用了由真实传感器和虚拟传感器组成的复合融合结构,以解决测量噪声干扰下参数估计问题．在该结构中,第1层物理真实传感器测量所得数据,按照加权融合算法,经过多层虚拟传感器的递推融合得到多层融合后的估计值．虚拟传感器的层数增加时,融合后总的估计误差将减少、虚拟传感器是由算法和软件实现的,不会增加测量系统物理结构的复杂性．计算机仿真结果表明：此方法在减少测量误差方面比传统的直接估计方法有明显的改善．     

多传感器稳健融合跟踪算法

讨论了多传感器融合跟踪的稳健性算法．针对集中式多传感器的融合跟踪结构,采用统计方法和随机逼近方法分析了传感器最优权的选取原则,得出了传感器融合对公共测量噪声没有影响的结果．依据最优选取原则给出了两种自适应融合跟踪算法,算法能在线适应传感器性能的变化,并使融合方差最小．采用典型航路进行了算法仿真,结果验证了理论分析的合理性和工程应用有效性．     

一种测量水分的微波传感器研究

研究用微波衰减原理测量物质水分含量所用的传感器．根据传感器的结构，利用场量匹配法求得传感器的传输系数和反射系数，并与测量结果做了对照，从而为本传感器的设计提供了理论基础．同时利用本传感器测量了几种物质水分含量，并和其他方法所测得的结果进行了对照，证明了所研究传感器的可靠性．     

压电传感器动态特性数字化补偿方法研究

从压电式传感器物理原理出发,导出了压电式传感器动态特性的物理数学方程;提出了压电式传感器动态特性补偿原理,并给出了具体的数字化动态补偿实现方法．该方法成功应用于一种新型钵状差动式压电加速度传感器,获得了很好的动态特性补偿效果．     

高电压设备绝缘在线监测电流传感器的研究

提出了电流传感器的设计方法，讨论了电流传感器的电路结构和屏蔽措施，给出了电流传感器在低压和高压条件下的试验结果．该传感器具有良好的线性和稳定性，可用于绝缘在线监测．     

多传感器信息融合方法与仿真

给出了一种多传感器多维位置数据融合的方法．这种方法基于多维位置数据的鲁棒估计和最小方差结合法．每个传感器用鲁棒估计得到自身数据的位置估计和方差估计，把这些估计融合为一个最优估计，即传感器系统的估计．     

测量线性工作台滚转角误差的多探头法

针对线性工作台运动过程中的滚转角误差,提出一种多探头测量方法．与传统的用2个位移传感器和1个具有高平面度的感应物测量滚转角误差的方法相比,所提出的方法利用4个位移传感器,无需高平面度的感应物,更容易实现测量．分析了各项几何误差对传感器读数的影响,利用顺序两点法采集传感器信号．根据传感器融合技术,得到滚转角误差的差分表达式;对测量系统进行了灵敏度和仿真分析．仿真和实验结果表明了该测量方法的可行性．     

超声液位传感器有限元模型及其声学特性分析

运用ANSYS有限元软件建立超声液位传感器有限元模型,利用其谐波响应、瞬态响应分析技术分析了超声液位传感器声学特性．阐明了超声液位传感器声学特性分析的有限元理论,给出了建模过程若干关键问题的解决方法．研究了保护膜厚度、材料及压电元件的电学品质因数对传感器声学特性的影响,并通过实验验证了谐振频率和最大发射电压响应的仿真计算结果的合理性．由此可见,所建立的分析模型可较准确地对超声液位传感器的声学特性进行仿真模拟,为该传感器的优化设计提供了一种有效的方法．     

一种机器人光纤传感器光路设计的一般方法

通过实例分析,提出一种机器人光纤传感器光路设计的一般方法。提炼出普通光纤传感器的光路类型和基本光路,进而由基本光路出发,构建各类机器人光纤传感器光路。     

基于四阶累积量虚拟阵列扩展的DOA估计

针对Music-like方法能很好地扩展阵列孔径,但计算量较大的问题,提出了一种虚拟阵列扩展的新方法。该方法基于四阶累积量孔径扩展的性质,由实际阵元的坐标与方向矢量直接计算出虚拟阵元的坐标与方向矢量,利用两种阵元坐标之间的关系构造四阶协方差矩阵,运用MUSIC(Mu ltip le S ignal C lassification)算法对非高斯独立信号源进行DOA(D irection of Arrival)估计。该方法在任意阵列的情况下,对非高斯独立信号源进行一维与二维DOA估计,均能准确估计出多于实际阵元数目的方向角与仰角。实验表明,对一N元阵列,该方法最多能够扩展N2-N 1个虚拟阵元,能够估计出N2-N个非高斯独立信源,提高了阵列的空间分辨能力,有效抑制了高斯噪声的干扰,减少了高阶累积量协方差矩阵的计算量。     

一种确定压电传感器位置的拓扑优化方法

基于可观矩阵奇异值单元灵敏度的思想，提出了确定智能压电传感器安放位置的一种拓扑优化方法。为了获得智能结构压电传感器的优化位置，首先采用有限元方法对原系统进行了特征问题分析；第二利用奇异值分解法讨论了智能结构模态可观性的度量问题；第三推导了可观矩阵奇异值单元灵敏度公式；第四以奇异值单元灵敏度作为度量和准则并且给出一个门槛值，根据门槛值可以确定压电传感器优化位置；最后利用算例来说明本文方法的有效性。     

探空温度传感器的动态性能分析

为了研究探空温度传感器的动态性能,提出利用计算流体动力学(CFD)方法分析探空温度传感器从地面到32 km高空不同气压和不同上升速度条件下的热响应时间常数;并利用该方法对不同海拔高度下温度传感器的气流温度阶跃响应特性进行分析。仿真结果表明,探空温度传感器的热响应时间常数与海拔高度呈正相关,与探空仪上升速度呈反相关。通过拟合获得不同上升速度下,气流温度阶跃变化后的传感器温度变化与海拔高度、时间的函数关系。这种数值方法和分析结果对探空温度传感器的动态性能分析有潜在的指导意义。     

暖通空调系统传感器的故障检测

在暖通空调系统中,传感器测量信号的正确与否将直接影响系统能否正常地运行和实现需要的控制,同时也影响对其它设备进行故障诊断时结果的正确性。该文对传感器的故障检测进行研究。提出了一种诊断传感器慢漂移故障的方法——系统比较和优化的方法。这种方法以系统出现故障的传感器总是少数为假设条件,通过检测系统各个变量测量值的一致性来检测传感器故障。模拟和工程应用表明,这种方法对传感器慢漂移故障的检测是非常有效的,但是这种方法的可靠性取决于系统规模的大小和出故障的传感器在系统中的具体位置。这种方法对空调系统的运行有实际意义。     

膛壁测温传感器的动态响应特性

该文给出一种用于测量枪炮膛壁温度的表面温度传感器，介绍其结构和工作机理．利用热传导理论建立数学模型、用有限差分法刘几种典型情况进行了数值计算．给出动态响应特性的一些仿真结果。对专门设计的表面温度传感器，用脉冲激光加热方法进行了实验研究，给出初步的实验结果，这些结果与数值计算结果相符合。研究结果为这类表面温度传感器的设计和使用提供理论依据。     

自适应结构补偿器的研究

提供了一种通过选择激振器和传感器来实现闭环系统的近似方法。同时还提供了一种快速，简单选择激振器和传感器的开环方法，对性能通路上的结构模态，加强激振器和传感器与模态的耦合程度，对不是性能通路上的结构模态，则减弱激振器和传感器与模态的耦合程度。     

基于协作过滤的传感器数据补全方法

如何对缺失的传感器监测数据进行补全是物联网信息感知过程中的一个关键问题.针对这一问题,提出了一种基于协作过滤的传感器数据补全方法.该方法利用传感器之间的时空相关特性,考虑到同一区域的传感器或同一传感器的不同监测周期中相应的监测数据具有很大的相似性这一特点,通过对缺失数据的传感器进行分类,分别使用不同的相似评价方法选取相似传感器,以保证估计值的准确性.结果表明,该方法对环境变化幅度较大时段的缺失数据进行估值的效果要优于其他方法.