基于双自由度万向轮机构的爬壁机器人运动状态检测

摘要： 设计了基于双自由度万向轮机构的速度测量装置,该装置由双自由度滚轮、旋转编码器、角位移传感器和水平姿态传感器等构成.机器人运动时,利用水平姿态传感器检测爬行机构的转动角速度,双自由度万向轮机构利用角度传感器测量速度方向,利用光电编码器测量速度大小,实现对机器人运动状态的测量.根据其测量结果,建立了电动机输入和控制点运动状态之间的关系,为机器精确任务操作提供了基础.     

异步电机转子磁场定向无速度传感器矢量控制方法

为解决低速下无速度传感器矢量控制速度辨识效果差的缺点,基于一种电压直接控制的矢量控制结构,设计了一种无速度传感器的控制方案.该结构采用转子磁场定向,实现磁链与转矩的解耦控制,利用模型参考自适应方法的原理,对转矩的误差项采用此例积分自适应机制,获取速度信号,实现速度闭环控制.实验结果表明,该方法实用简单,在低速下可获得良好的性能.     

热膜式空气质量流量微型传感器的自诊断

以微硅片传感器件为对象,研究汽车进气的热膜式空气质量流量微型传感器的自诊断原理及其实现方法.该方法根据内燃机中的热量传递和空气质量流量测量的基本原理,设计了基于自诊断的热膜式空气质量流量微型传感器,该传感器由基于Heraeus微硅片的加热传感单元与温度传感单元、信号处理与转换器、加热器、加热控制器和微型计算机组成.针对该传感器结构和空气在传感器中的强制对流方式,从理论与仿真实验两方面.推导出在一定的发动机工况下,加热器的热流量与空气质量流量的关系,获取了加热器表面温度、加热器上流区域的温度和其下流区域的温度随发动机工况变化而改变的关系,并以此来对该微型传感器进行故障的自诊断,理论与仿真实验表明,该方法具有可行和实用的特点.     

基于MRAS理论的无速度传感器矢量控制调速系统

提出了一个基于矢量控制和MRAS理论的无速度传感器矢量控制调速系统 ,该系统包括转子磁通推算器和转速推算器 .实验结果验证了该系统的可行性 .     

电励磁同步电机的U模型自抗扰无速度传感器控制

为有效抑制电励磁同步电机调速时负载等外部干扰对系统稳定性的不利影响,同时考虑到高强度干扰引发的编码器故障,提出一种基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略。首先针对高强度干扰对编码器的影响,建立了基于U模型的电机转速估计模型;然后将负载扰动归为未知扰动,利用扩张状态观测器对扰动进行观测,并将电机转速估计值作为速度反馈,通过反馈控制律进行主动补偿,提出基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略;最后对基于U模型的自抗扰控制器与传统PID控制器进行仿真和实验对比。结果表明,基于U模型的自抗扰控制器较传统PID控制器具有更好的动静态响应特性;基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略具有有效性;在编码器出现故障时,通过U模型对转速的估计仍可保证系统稳定运行,同时还可提高系统的动态性能和抗干扰能力。     

基于红外位移传感器的眼动测量系统

分析讨论了红外反射法定位瞳孔中心方式的速度瓶颈,并针对背景图像传输和红外反射法瞳孔中心算法的缺点,采用测量眼球表面位移技术,设计了基于红外位移传感器的眼动测量系统.分析了基于红外反射的眼动测量系统引入位移传感器的优缺点,并对标定方法和精确度的影响进行了分析.实验结果表明:该方法减少了数据传输量,规避了复杂的数字图像处理,提高了系统的测量速度.     

基于位移测量的电液伺服阀动态测试方法

为了解决电液伺服阀动态测试中速度传感器在灵敏度、振幅和安装精度等方面存在的问题,设计了一种新型的基于位移测量的动态测试方法.该方法只需安装位移传感器作为无载油缸动态检测装置.位移信号经过放大滤波、高速采集、正弦拟合和微分变换等一系列软硬件数据处理后获取速度信号,并计算动态特性.理论分析和试验研究表明,这种新型的测试方法消除了速度传感器存在的弊病,能显著提高伺服阀低频时的动态测试精度,有效简化了安装和测试过程.     

基于MATLAB的无速度传感器矢量控制仿真

设计了参数自调整模糊控制代替常规的PI调节器，构建无速度传感器异步机矢量控制系统，并运用Matlab＼Simulink工具构造异步电动机的矢量控制解藕数学模型、自适应神经网络速度辩识模型和参数自调整模糊控制器，对无速度传感器矢量控制系统进行了仿真．仿真结果表明：自适应神经网络速度辨识具有较高的辨识精度，且该系统具有良好动、静态性能．     

面向林火监测的无线传感器布局规划模型

针对林火监测无线传感器的特点, 基于遗传算法建立一个传感器规划模型. 该模型在规划过程中通过考虑林区地形、 传感器信号范围和信号穿透力等因素, 根据所使用的传感器个数和覆盖度要求等约束条件终止算法, 其收敛速度和迭代次数可控, 可用于地形变化较大的林区火险监测传感器的布局规划, 用尽可能少的传感器满足对林区的覆盖度要求.     

面向林火监测的无线传感器布局规划模型

针对林火监测无线传感器的特点,基于遗传算法建立一个传感器规划模型.该模型在规划过程中通过考虑林区地形、传感器信号范围和信号穿透力等因素,根据所使用的传感器个数和覆盖度要求等约束条件终止算法,其收敛速度和迭代次数可控,可用于地形变化较大的林区火险监测传感器的布局规划,用尽可能少的传感器满足对林区的覆盖度要求.     

分布式驱动电动汽车纵向车速非线性自适应估计

基于分布式驱动电动汽车,提出了一种纵向车速非线性自适应估计算法.该算法使用车辆加速度传感器信息和各车轮滑移率反馈值对车辆纵向车速进行估计.从理论上证明了纵向速度估计误差收敛.根据各车轮滑移率的大小确定各轮速估计误差在估计算法中的反馈修正比例.使用带遗忘因子的递推最小二乘算法在坡道路面对路面坡度进行了在线实时估计,进而使用坡度估计值修正纵向加速度传感器信息,实现了坡度自适应纵向车速估计.该方法具有计算量小、估计精度高的优点.通过多工况的实车试验验证了算法的有效性.     

基于声矢量传感器阵的汽车加速噪声源方位辨识

为准确确定噪声发生位置, 判断汽车故障类型, 基于声矢量传感器阵, 研究了汽车加速过程中噪声源方位辨识问题。汽车加速过程中噪声的主要成分燃烧噪声在一定的转速范围内可归结为一个线性调频Chirp信号, 利用由传统的无指向性声压传感器和偶极子指向性质点振速传感器构成的以均匀分布面阵排列的声矢量传感器阵对其进行同步、 共点、 直接测量, 得到声场声压和质点振速若干正交分量等信息, 再利用多重信号分类经典算法对其进行时频分析, 从而估计出噪声信号的方位参数, 获得噪声源的具体方位信息。最后通过仿真结果验证了该方法的有效性。     

动态触觉传感中基于垂直采样的速度求解方法

提出了在触觉传感器动态触摸物体表面时，只利用传感器信号本身求触摸速度的方法，该方法利用了不同学深度的触觉传感信号，并对该信号的时间频率和空间频率进行分析，根据它们的时空尺度变换特征求解速度，仿真结果表明，该方法可以对一定范围内的速度进行较精度地测量。     

三维空间Doppler夹角的测量与流速校正方法的研究

超声血流测量系统往往由于无法确定声束 -流速夹角 (Doppler夹角 ) ,因而只能检测真实血流速度的轴向分量。为了解决这一问题 ,该文提出了一种新的基于电磁式定位机构的三维空间 Doppler夹角和速度的测量方法。它借助电磁式定位机构的定位信息重构出血管的三维形状 ,并利用几何关系求出声束与血流的夹角 ,从而得到三维空间中的血流速度估计。实验证明 ,这个方法具有较高的测量准确度     

气固两相流速度及质量流量的静电测量法研究

介绍了一种气固两相流速度及质量流量的静电测量方法,实现了静电法在气固两相流速度及质量流量测量中的应用．通过特殊设计的静电传感器系统,利用气固两相流中固相微粒的荷电信号直接测量两相流的速度和质量流量．速度测量采用互相关分析的方法得到静电信号相移时间,计算出固相速度;通过实验确定静电传感器上静电信号电压有效值与已知两相流质量流量的关系,建立了系统电压一质量流量曲线．实验结果表明,静电测量方法可准确跟踪并测量气固两相流的固相速度,实现两相流的在线无损检测．     

基于惯性测量器件的无线步态分析平台

步态定量测量方法应用于许多领域,如临床医学、双足机器人控制等.采用惯性测量单元结合无线传感器网络建立了一个步态分析平台,将两个无线惯性测量单元传感器节点分别绑定在左右双侧脚踝,以同时采集双脚运动过程中的加速度和角速度信号,并将其通过无线方式发送到远程终端.通过模式识别、时间序列分析、阈值检测和零速修正等多种数据融合方法计算步态参数,并通过融合双足传感器数据得到双支撑相、双脚步行周期等重要的双足步态参数,其中双支撑相参数对人体日常动作的识别有重要意义.实验结果显示该研究具有较高的计算精度.     

一种气固质量流量检测方法的实验研究

介绍了热式多传感器信息融合的气固质量流量检测方法的实验研究情况；给出了实验系统方案和实验测量装置的硬软件设计，实验结果分析说明，该检测方法通过复合传感器可以同时测量气体流速，粉体浓度和各处温度，经过数据处理就可以测得气固质量流量。     

基于光电传感的机械传送带线速度测量

介绍了一种基于光电传感的机械传送带线速度测量方法，利用反射式光电传感器对皮带线速度实现非接触实时测量及单片机处理显示。该系统结构简单，稳定性好，测量精度高，能够满足皮带线速度测量要求。     

基于互相关算法的单丝取向度测量方法

为保证单丝生产的品质,针对单丝取向度进行测量,提出基于互相关算法的单丝取向度测量方法。该方法采用声速法测量单丝取向度,选用STM32 作为微处理器,并设计了激励脉冲放大电路与接收信号处理电路。微处理器产生的单脉冲经激励脉冲放大电路后传递至发送端压电陶瓷传感器使其产生振动,接收信号处理电路对接收端的信号波形进行滤波、放大等操作后送至微处理器进行AD( Analog-to-Digital) 采集与存储。 根据相关性原理,计算传感器在不同位置的接收时间差,已知传感器移动距离,即可计算声音信号在单丝中的 声速,进而可通过公式计算得到取向度,经实验验证结果表明,测量精密度优于1%。     

基于实时互相关算法的双相流流量测量的研究

针对双相流流量的测量需求, 建立了一种双螺旋极板式电容传感器模型, 对螺旋式电容传感器的工作原 理与特点进行了阐述与分析, 提出一种基于实时互相关算法的流量检测方法, 分析了实时互相关算法的可实现 性, 并利用 Matlab 仿真结果对实时互相关算法程序的正确性与实用性进行了验证。 装置中采用德国 AMG 公司 开发的 CAV424 电容式信号检测集成电路实现对传感器的信号检测, 并通过 stm32 微处理器对采集的信息采用 互相关算法计算, 从而得出双相流流速及流量。