基于Kalman滤波的量程自适应超声波测距

针对移动式机器人障碍物探测时,超声波测距存在大量程与小盲区之间的矛盾及测量周期长的问题.设计了易于控制的超声波测距系统,采用基于Kalman滤波的量程自适应测量方法.为系统设定多级量程,在实际跟踪测量时,利用Kalman滤波器对目标的状态进行预测,通过预测值与设定阈值的比较进行量程的自适应切换,调整系统的测量参数.实验结果表明,该方法在增大量程的同时减小了盲区,实现了在大动态范围内对目标动态参数的准确估计,同时缩短了平均测量周期,增强了系统的实时性.     

基于电磁波的大型建筑物变形遥测方法量程拓展

为了在保持测量精度不变的情况下提高基于电磁波测量建筑物变形方法的测量量程,提出了对中频信号N分频从而将测量范围提高N倍的方法.经过仿真,该方法能够正确计算出测量过程中目标形变量超出测量量程的情况,解决了测量精度与量程之间的矛盾,在实际应用中具有重要的价值.     

均相核化率数学模型的改进研究

针对均相核化率求解中存在对表面自由能数值估计过高和对核化临界功估算过大使核化率数值过低等问题,本文通过理论推导对表面自由能数值进行了定量修正,并提出了核化立方体微团的方法。在提出的核化立方体微团方法中,本文认为能量达到临界功的单个分子并不会立即引发核化,而是只有当形成一个立方体微团的所有分子总能量达到临界功时相变才会发生。本文根据改进的表面自由能模型和核化立方体微团的假设对均相核化率数学模型进行了改进,并利用改进的核化率数学模型对水在42℃至300℃下的核化率进行了求解。研究结果表明,与传统的均相核化率数学模型相比,改进的核化率数学模型能较好的用于求解均质相变条件下的核化率。     

复合量程加速度计在炮射导弹中的研究及应用

针对炮射导弹在发射、飞行时的特殊环境,安装多个传感器所产生的测量信号位置误差等问题,设计研究了复合量程微加速度计。对其内部结构及外围的温度补偿电路进行分析。通过仿真得出复合量程微加速度计的外壳结构可以承受20 000 g的冲击,并用实验验证复合量程微加速度计适合测量炮射导弹发射时的冲击测量。在炮射导弹上具有良好的应用价值。     

一种新型大量程非接触尺寸测量装置的研究

介绍了一种新型的大量程非接触尺寸测量装置的组成和工作原理.该装置把反 射式气动传感器固定在数控工作台的滑座上,组成了一个测控一体化的测量装置.它 根据气动传感器离被测工件表面的间隙大小来自动控制数控工作台滑座前进或后 退,保证传感器离工件表面的间隙基本不变,从而实现小量程传感器的大量程测量. 还对该装置的测量静动态特性进行了理论分析和实验研究.该装置在80mm的测量 范围内,测量精度达到±O.1mm,适用于大量程非接触尺寸测量场合.     

基于光学游标测量原理的平行光入射角度测量方法

为解决平行光入射角度精确测量时,很难同时实现高精度和大量程两方面的测量性能要求的问题,提出了一种基于光学游标测量原理的大量程条件下的高精度平行光入射角度测量方法及测量装置。基于该方法设计的测量装置,在±64°测量范围内,全量程测量精度优于0.02°。对测量装置的实验结果表明,实验结果与理论分析相吻合。该装置可以在航天、精密计量测试以及自动控制等领域实现对平行光入射角度的精密测量。     

悬梁式磁流体惯性传感建模及输出可控性分析

提出在传统悬臂梁传感器结构中引入纳米功能材料磁流体,基于磁流体的磁粘可控特性,实现悬臂梁传感器的输出可控性.重点为建立其传感数学模型并进行运动分析,求得动态函数表达式,借助仿真数值方法得到传感模型中的幅值比与阻尼比、频率比的关系曲线,并对传感器可控性进行分析.结果表明,通过改变磁流体的粘度可实现传感器的输出可控性,最终实现宽量程传感测量,研究得出采用二脂基磁流体,选取激励电流为1.2A时磁流体传感量程可放大超过10倍.     

涡街流量计的传感信号放大电路设计

涡街流量计的传感信号放大一直是该流量仪表设计中的一大难点.小信号处理不好会造成量程比受限,小流量不能测量;还会产生50Hz干扰,信号自激.通过改进涡街流量计传感信号放大电路设计,从而提高了测量量程比,根除了信号自激现象,有效地解决了这些问题.     

一种光纤组量程扩增的激光频率扫描干涉绝对测距系统

为解决激光频率扫描干涉(FSI)测距系统随着目标距离增大测量精度下降的问题,提出了一种利用光纤组量程扩增技术实现大尺寸绝对测距的精度补偿方法。采用参考光路光程可变递增的方法,建立了光纤组量程扩增的激光频率扫描干涉绝对测距系统,通过FSI原理实现了量程扩增部分光程差的自标定。对应不同测量目标,通过粗测和精确测量,实现了系统原点自标定、光纤通道切换和目标值的精确测量。实验结果表明,在测量距离大于3 000mm后,光纤组量程扩增测距系统具有更高的绝对距离测量重复精度,在6 700mm目标位置的绝对距离重复精度比FSI测距系统的重复精度提高了2.4μm,并且在大尺寸测量方面更具有一定的优势。     

基于光纤光栅定位的全分布式光纤位移传感器

针对深部岩体、边坡滑移等大量程位移难于测量的问题,提出了一种基于光纤光栅定位的光时域反射位移测量原理,并开发了基于光纤光栅的全分布式光纤位移传感器.实验结果表明,基于光纤光栅的全分布式位移传感原理可行,研制的2种全分布式位移传感器均能实现位移的测量,位移灵敏度系数高达5.21,并且可通过结构设计提高位移传感灵敏度与量程.     

金属壳谐振陀螺大量程角速率信号检测方法研究

针对传统多回路角速率检测方法无法适应金属壳谐振陀螺大量程应用的难题,提出基于自适应滑模变结构控制器的大量程角速率信号检测方法.通过对典型金属壳谐振陀螺的动力学方程进行分析,建立出包含干扰和参数摄动部分的状态方程;采用指数趋近律选取比例积分滑模面,设计出一种适用于金属壳谐振陀螺的滑模控制器,可有效估计大量程角速率信号.仿真及试验结果表明,该解算方法能够稳定控制金属壳谐振子振型,并能准确检测大量程角速率,满足金属壳谐振陀螺的大量程环境应用.      

基于光电混合细分的激光自混合干涉测量技术

为了提高激光自混合干涉仪在大量程运动距离测量中实时测量的分辨率,采用光学细分与电子细分相结合的方法,大幅减轻了在条纹计数法中对信号进行大量电子细分的软硬件压力,节省了硬件成本,降低了测量系统的复杂程度,满足了大量程运动距离实时测量的精度要求。使用PI公司高分辨率商用导轨标定了运动距离测量的实验结果,分析误差来源,得出了实际测量精度。结果表明:在百毫米大尺度运动距离的测量中精度能够达到μm级。     

智能电压表中量程自动转换电路研究

提出并设计了一种适用于电压表的量程自动转换电路.该电路通过对被测电压的判断和量程选择器的控制,实现了在高精度仪表中量程的自动选择.电路选用低成本的普通元件,在有效范围内能实现电压自动测量,并且运用EWB仿真软件对所设计的局部电路进行了仿真,得到了预期的结果.     

冲击器测试方法初步总结

本文初步总结了冲击器测试实践。对φ200型冲击器的冲击功、冲击频率、压风消耗量和机械效率等主要性能指标进行了系统地测试和计算,并探讨了各项性能指标与管路风压之间的关系。研制了触点转换器,提出了用测量活塞冲击末速度的方法来衡量冲击功,简单易行,宜于推广。还研制了气缸压力和活塞位移转换器,测定了φ200型冲击器的动力图,揭示了压风推动活塞的运动规律,为探索合理的冲击器(或凿岩机)结构与配气参数提供了必要的依据。     

双目视觉变焦测距技术

双目视觉测距是根据视差原理,将三维空间求深度信息的问题转化成二维空间求视差.提出一种改进的变焦测距方案,使得传统双目视觉测距系统的测量范围得到更好的延展性,测量精度有了更好的自适应性.提出测距系统的“灵敏度”定义,它是决定系统有效量程和测量精度的重要指标.根据灵敏度函数的具体标定,提出自适应的变焦测距策略,在实际的测量应用测试中已收到较好的效果.     

油水混合物模态辨识与分类方法研究

为提高原油脱水过程中宽量程含水率测量的精度,提出油水混合物多模态的含水率计算方法.通过分析油水混合物的不同状态,建立不同状态油水混合物的介电常数、电导率与原油含水率之间的关系,并基于核方法的自组织神经网络实现油水混合物的模式分类.实验结果表明,测量介电常数和电导率可以识别油水混合物的状态,及时修正含水测量仪的设置参数,提高宽量程原油含水率在线测量的精确度.     

内燃机示功图的测量及其分析

本文用数字化的测量和处理系统及气电示功器两种不同的方法测量了示功图,并进行了数据处理和分析研究.此外,用具有自动转换开关的压电石英传感器测量了低压示功图,为确定压电示功图的压力零线提供了可靠的依据.本文还提出了一种压力零线的修正方法,给出了示功图分析应用的几个实例.     

电容测微仪动态特性的改进及标定方法

目的 对一种高精度、高频响的电容测微仪系统进行改进。方法 以８阶Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ滤波器ＭＡＸ２９１为核心元件,设计了该系统的动态测量电路,提出了电容测微仪系统动态特性的测试与标定方法。结果与结论 改进后的电容测微仪在±１０μｍ的量程内非线性误差最大不超过０．８０％,重复性精度优于０．１５％,测量精度优于０．１０μｍ,频响范围达４．２ｋＨｚ。     

热消散式流量传感器的建模仿真与研究

根据能量守恒定律和流量测量原理,使用流体计算软件建立了热消散式流量传感器的数学模型并进行了数值分析.模拟了管内传感器与流体的湍流换热过程,计算出在不同流速下的传感器探头温度分布情况,分析了流体温度、传感器封装材料、加热功率以及安装方式对传感器测量精度和适用量程的影响.计算结果对热式流量传感器的设计和优化提供了重要的参考...     

直流大电流现场测量的研究

分析了直流大电流现场测量中主要机型的测量原理 .研究了现场测量中抗外扰和内扰的数学模型 ,提出优化传感器设计依据 ,为研制高精度 ,高稳定度的传感器提供了一种技术方法