深耕深松作业参数监测系统设计与试验

针对深耕深松作业面积和作业质量缺乏有效监测手段的问题,提出了一种基于卫星定位和无线通信的作业质量参数检测新方法。构建数学模型,并利用角度传感器对作业深度进行检测。基于卫星定位技术对机组作业位置、速度、面积等信息参数进行了测定,对数据通路和无线通信流程进行了设计,搭建了基于Linux系统的检测系统。试验结果表明:耕深设定为33 cm时,耕深均值为32.5 cm,方差仅为1.98,耕作面积达标率均值为97.65%,最小达标率为95%,满足系统设计要求。     

基于小波去噪和数据融合的多传感器数据重建算法

为了从被噪声干扰的各个传感器测量值中获得更准确的测量结果,提出了一种基于小波去噪和多传感器数据融合的传感器数据重建算法,仿真和实验的结果都表明：由该算法重建得到的各个传感器的重建数据的方差低于传感器测量值的方差,可以认为多传感器数据重建算法给出了对每一个传感器的更为准确的测量结果。     

微孔形体测量光电检测系统的研究

基于多传感器技术,提出一种用于微孔形体测量的光电检测系统。介绍了系统的组成和测量原理,讨论了微孔测量步骤。实验中,以直径0.16mm、深0.9mm的三个柴油机喷油嘴喷孔做测试,根据测量结果分析了的微孔加工前后的形体特征,并对测量系统的重复性和再现性进行了分析。     

腔深对水中空腔流激振荡影响的实验研究

为探究腔深对水中空腔流激振荡的影响,设计了一种可连续调节深度的空腔装置,并在大口径循环水管路系统中开展低速空腔流激振荡实验.基于分别布置在空腔上游、腔底及下游三点传感器的脉动压力测量结果,分析水中空腔流激振荡随腔深的变化特征.结果表明:随着腔深的增加,空腔自持振荡频率有所降低,而振荡幅值有随腔深增大而增大的趋势,腔深对...     

用线性加速度计测量定轴回转系统状态的理论研究

为了克服定轴回转系统状态测量方案需要传感器种类多、数据处理复杂等缺陷,研究了微型双轴线性加速度计测量系统状态的方案.通过建立单片双轴微型线性加速度计在安装角度有误差、敏感轴非严格正交情况下的测量方程,给出了利用高精度角度传感器测量数据对测量方程中参数进行辨识的方法,从而导出了由两个线性加速度计的测量数据解算系统状态的计算公式.推导过程表明,传感器的固有误差和安装误差可以用高精度角度传感器的测量数据修正,系统的状态可以由两个双轴微型线性加速度计的测量数据解算得到.与传统方法相比,该方法具有传感器种类少、成本低、实时性好的优点.     

一种阵列式传感器数据融合方法的研究

提出了一种基于支持度和自适应加权的阵列式传感器数据融合方法。其特点是通过关联融合多组测量信号序列以降低静态数据的随机测量误差。对单传感器测量信号序列,采用支持度方法计算每个测量数据的综合支持度和加权因子,然后对测量信号序列进行加权融合。对阵列式传感器多组测量信号序列,基于单传感器数据融合,利用自适应加权方法,在总均方误差最小意义下进行多组测量信号序列数据融合。仿真结果表明,该阵列式传感器数据融合方法是有效的。     

土壤物理特性对深松阻力影响的试验

为了探讨不同土壤对深松牵引阻力及深松效果的影响,在山西忻州黄黏土和河北固安轻壤土中进行了深松作业前后土壤密度、坚实度、土壤断面等变化的对比试验,采用数显式拉力计测量出2种土壤深松时的牵引阻力变化.结果表明:深松前河北固安的轻壤土密度、坚实度均小于山西忻州的黄黏土;轻壤土密度由深松前的1.59 g·cm-3降低为深松后的1.30 g·cm-3,黄黏土由深松前的1.62 g·cm-3降低为深松后的1.27 g·cm-3;河北固安试验地和山西忻州试验地的坚实度深松后分别平均降低9%和11%.在其他条件相同情况下,深松30 cm和深松40 cm河北固安轻壤土的牵引阻力比山西忻州的黄黏土牵引阻力平均减少61%和47%.     

镜头埋入深度的组合测量方法

根据精密摄像系统中摄像头实际安装工况，为了避免传统的点接触测量法的缺点，提出了多电容传感器组合的非接触式镜头埋入深度测量法．采用电容传感器测量，可实现非接触测量，仪器体积小巧，精度高达0．1μm,此外，利用多个传感器对环境敏感而漂移的同向性，抑制了单一传感器数据的漂移，提高了测量的稳定性。克服了单一传感器无法进行形位误差测量的缺陷，标定和现场实验证明了该方法的可行性，系统测量精度达到2μm．     

基于多通道数据采集的液压实验台改造

对原有DS4液压实验台进行了改造,运用传感器和数据采集系统取代传统的人工测量.系统引入4路压力传感器和1路流量传感器以自动检测压力和流量值,运用数据采集卡实时采集相应信号,运用LabVIEW自行编制多通道数据采集系统实现实时数据显示和数据存储,在实验完毕后可检索得到实验过程中的详细数据并以报表展示.最终结果表明系统可同...     

大直径测量系统的特征层数据融合

为了克服多滚轮大直径测量系统中单一传感器的局限性,利用多传感器数据融合技术,充分挖掘不同时间和空间的测量数据信息,极大地提高了测量系统的性能和效率.将自适应加权算法应用于大直径测量系统的特征层数据融合,减少了不确定误差的影响.仿真结果表明:该算法得到的测量结果更加精确,效果较好.     

基于激光传感器和光栅尺的波纹管尺寸高精度测量系统的应用

该文设计了一种基于激光传感器和光栅尺的波纹管尺寸高精度测量系统,通过运动机构将被测波纹管的二维几何尺寸,分解成水平和垂直坐标,被激光传感器和光栅尺分别测量,最后将数据拟合到一起,形成波纹管几何尺寸模拟曲线,通过计算得到被测量波纹管的长度、波高、波距等参数,可满足于对波纹管外形几何尺寸的高精度测量。系统采用C#设计人机交互软件,通过通信接口把激光传感器和光栅尺实时测量数据采集到上位机,并控制PLC和伺服电机完成测量周期扫描,全程可自动完成测试,与传统人工手动测量相比,大大地提升了工作效率和测量的准确度,适合在波纹管的批量生产和测试过程中使用。     

多传感器数据融合的数学方法研究

为了有效融合多个传感器的测量数据,得到准确的融合结果,综合对比了基于关系矩阵应用综合支持度的数据融合方法、基于Bayes理论的数据融合方法和基于分批估计理论的分组融合方法.提出了分批数的大小和与其他测量数据偏差比较大的数据的分配方式决定了分组融合方法融合结果的准确性,详细分析了不同分批数对融合结果的具体影响,提出了有效的数据分配方法.实例计算结果表明,合适的分批数以及对偏差比较大数据的合理分配可以有效地提高融合结果的准确性,对提高测量系统的测量准确性有很好的促进意义.     

基于联合卡尔曼滤波的汽车防碰撞多传感器信息融合方法

车辆行驶信息感知是汽车防碰撞系统的关键技术之一,只用单一传感器对目标车辆进行测量容易产生虚警.在对联合卡尔曼滤波分析的基础上,给出了基于联合卡尔曼滤波的汽车防碰撞多传感器信息融合方法.计算机仿真结果表明,该算法可以得到较精确的融合数据,对于增强汽车防碰撞系统的安全性具有重要意义.     

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．     

数据融合技术在车辆动态称重系统中的应用

为了提高车辆动态称重的抗干扰能力,设计了包含压力传感器和加速度传感器的称重板,并依据此系统的结构和特点,提出了三种数据融合计算方法:同一传感器多测量周期的数据融合、同类传感器的多传感器数据融合和异类传感器数据融合,以保证参数检测的可靠性和准确性。试验证明,该系统的测量精度较高,并能满足系统的实时性要求。     

一种土壤剖面水分与坚实度同步测量装置

土壤坚实度、水分与容重存在着复杂的耦合关系.为了满足参数解耦对数据同步性的要求,研制了一种可同步测量土壤剖面水分与圆锥指数的智能化测量装置.其创新点主要表现在:(1)依据ASAE标准实现FD水分传感器与圆锥指数传感器结构一体化设计;(2)系统集成上引入超声波深度传感器动态确定圆锥在土壤中的位置,实时获取双参数2D分布剖面;(3)测量系统采用双MCU结构,具有智能化信息处理与大容量农田数据存储能力,通过串口外接GPS模块实现田间GPS定位采集.在实验室环境下对复合传感器及超声波深度传感器进行针对性标定试验,结果表明各传感器达到相应技术性能指标.     

温度传感器非线性校正系统设计

传感器是工业自动化生产中不可或缺的重要组成部分,从其诞生至今已得到了长足的发展。随着工业化水平的提高,控制系统对传感器的测量精度要求日益提高。提出了一种基于BP神经网络的温度传感器校正系统的设计方法,使用Atmega单片机作为平台,采用BP神经网络,对温度传感器的测量结果进行非线性校正,以提高传感器的测量精度。该方法具有实现简单,成本较低的特点。     

数据融合技术在多滚轮法大轴径测量中的应用

为克服单一传感器的不确定性和局限性，全面而准确地描述被测对象，充分利用多传感器之间的协调和互补优势，采用多传感器数据融合技术，设计了多滚轮法大轴径测量系统。该系统利用电位移传感器、光栅测角、光电测转数、压力测量等系统以及温度传感器、多路温度巡测仪，对不同时间和空间的测试数据进行融合、处理，极大地提高了测量系统的性能和效率，可得到高精确度的大轴径测量尺寸。     

最佳视角3-D激光扫描路径的自动确定方法

在3-D激光自动扫描测量中,传感器测量视角的选择直接影响测量数据的完整性和准确性。该文提出了背影轮廓法和凸包法相结合的最佳视角确定方法。利用背光板得到不同角度被测物的背影轮廓图像,根据背影轮廓法得到被测物体的粗略表面数据。以表面数据的凸包多边形作为线结构光传感器的扫描路径,改变传感器的测量视角,完成对被测物的自动扫描。实验结果表明:该方法适用于复杂外形表面的扫描,能够得到完整准确的表面3-D数据。     

沥青路面的线激光测量方法及构造深度

路面构造的测量方法一直是路面抗滑性能研究的重点话题,为了弥补传统路面构造测量技术的精度不高、效率低下且测量范围代表性不足的缺陷,基于非接触式激光三角测距法原理,自主研发了一套超高速线激光测试系统。利用线性插值与空间拟合平面法对采集数据进行处理,有效重构了路面构造的三维形貌。基于传统铺砂法平均构造深度指标(MTD)和平均断面深度(MPD)测量原理,提出三维曲面构造深度计算方法,以改善人工铺砂法测量构造深度的主观性。最后通过几何学方法对比,验证了该计算方法的可靠性。试验结果表明基于面域扫描技术的线激光系统能够大幅度提高沥青路面构造的扫描效率与测量范围,测量数据三维直观,具有很高的应用价值。