线结构光传感器的精度分析及优化设计

文章首先建立了线结构光传感器的数学模型,并通过成像关系分析建立了CCD敏感面积、测量范围及传感器结构参数间的联系,进而对传感器的测量误差进行深入分析。考虑到随机误差在实际应用中不易被修正,所以又建立了与传感器独立结构参数之间的关系,利用最优化方法得出了传感器独立结构参数的最优解,通过仿真法对优化结果进行验证,并给出了设计实例。     

内外环电容传感器灵敏度仿真

为设计应用于两相流相关流速测量的电容传感器,得到传感器的几何参数对其灵敏度特性的影响,利用数值方法对内外环电容传感器的灵敏度特性进行分析．利用有限元分析软件建立传感器电场的仿真模型并进行了基本仿真,采用正交实验设计方法安排仿真实验．分析结果表明,屏蔽罩长度和内管壁厚度是影响传感器相对灵敏度的主要因素,而屏蔽罩与外极板间距对检测场均匀性误差影响比较大．优选出一组传感器的结构参数,内管壁厚度3mm,外管壁厚度2mm,屏蔽罩与外极板间距3mm,对管壁相对介电常数的要求则是越接近于1越好．利用优选的结构参数进行仿真,可以得到比较好的传感器灵敏度特性,为内外环电容传感器的设计提供了理论依据．     

拉锥光纤-平板波导耦合电场测量传感器的参数优化与结构改进

对一种拉锥光纤平板波导耦合器(TFSC,tapered fiber-slab coupler)测量电场的方法进行了研究,详细讨论了TFSC的参数对传播性能的影响,为设计TFSC传感器结构参数打下了理论基础。在RsoftBPM中搭建仿真平台进行仿真,结合模式耦合理论,定性地分析了耦合器结构参数对测量精度、测量范围以及设备尺寸的影响;在此基础上提出了对该传感器提升测量精度或者增大测量范围的设计原则,并给出一组设计实例;分析了耦合器对原电场的畸变作用,并结合仿真对耦合器结构进行了改进。     

基于微网络可靠性系数μ的可信WSN

在传感器微网络结构基础上,引入传感参数的场景评价的可靠系数μ,由自学习的开关集合S与传感器多参数集合生成的μ值,为高效数据融合与拥塞控制提供了有效方法,减少了传感器网络中的重要数据丢失率．通过基于LEACH协议的改进实验与仿真,证实了WSN的数据可靠性有效提高．     

多同心圆形光纤位移传感器的建模与仿真

对一种新结构反射式光纤位移传感器进行了数学建模和计算机仿真分析,讨论了传感器输出特性与各参数之间的关系．数学模型表明,光纤束两输出信号之比能够消除光源发光强度波动及被测表面反射率变化对测量结果的影响．有利于提高抗干扰能力和测量精度．仿真结果不仅与前期试验结果基本吻合．而且有助于优化这类传感器的结构设计．     

PCA在火箭发动机试车台传感器故障诊断中的应用

为了解决液体火箭发动机在试车过程中氢供应系统的关键传感器的故障诊断问题，该文利用主元分析（PCA）方法为几个重要传感器建立了主元分析模型。在所建立模型的基础上，根据平方预报误差（SPE）对传感器故障敏感的特点利用其进行传感器的故障检测。该文根据一种量化的指标参数——传感器有效度指标（SVI）对故障传感器进行辨识，实现故障分离。一般的基于传感器对SPE贡献率的辨识方法只能进行定性分析，而SVI则将辨识参数量化到0～1之间。更具实用价值。同时，证明了迭代收敛的重构解析表达式，去除了故障传感器数据对重构精度的影响，实现了数据重构。通过仿真实例验证了这种传感器故障诊断及重构方法的有效性．为发动机的正常试车提供了有力的保证。     

化学发光和生物发光传感器的新进展

综述了国内外化学发光和生物发光传感器的新进展．分别阐述了化学发光生物传感器、化学发光化学传感器、电化学发光传感器、化学发光免疫传感器和生物发光传感器的基本原理、特点和应用实例,并对其今后发展进行了展望     

间冷式电冰箱系统的动态过程

间冷式电冰箱的制冷量通过空气强迫对流流动进行分配,热力参数是时间和位置的函数,而且参数间相互耦合．由于实际装置的复杂性,需要对间冷式冰箱装置进行深入细致的分析研究,方可建立既能描述动态过程,又具有仿真计算可行性的模型．将间冷式电冰箱分解为主动系统与被动系统,在对两系统进行详细的关联性分析后,建立了间冷式电冰箱系统的仿真计算模型．计算结果与实验结果的比较表明,仿真计算模型能较好地描述间冷式电冰箱的动态过程     

基于传感器节点可靠性模型的协同决策算法

针对多传感器系统中的协同决策问题,先对传感器节点的可靠性进行了分析和建模,从不同传感器节点的信息处理结果之间相互支持和节点自身历史表现2个方面,得到影响传感器节点可信度的2组参数;然后在D-S证据理论相关研究的基础上提出一种协同决策算法,并采用蒙特卡罗方法对协同决策算法进行了仿真验证．仿真结果表明：协同决策算法的平均决策正确率比现有算法提高了2．0％～10．8％,并且在证据严重冲突的情况下能获得比其他方法更好的决策效果．     

控制系统仿真与分析软件设计

采用ＭＡＴＬＡＢ５．１设计了一个控制系统的仿真和分析软件,只要输入系统结构框图中各环节的参数及其连接关系,便可求出其开环或闭环传递函数,进而系统进行仿真和分析,给出了软件设计的方法及其应用实例,对控制 仿真与分析具有参考价值。     

基于时间序列算法的数控机床热误差建模及其实时补偿

提出了一种基于时间序列算法的机床热误差建模方法.通过时序算法综合分析软件,对实测的热误差数据进行预处理、模式识别、模型参数估计、循环定阶判别以及模型整合,建立表征机床热误差变化规律的实时补偿模型,并通过判别温度变化趋势,实时调整模型迭代系数.通过实时补偿系统,利用所建立的热误差补偿模型对数控机床的热漂移误差进行实时补偿加工.结果表明,工件的径向尺寸误差从补偿前最大的112μm降低到7μm,机床加工精度和稳定性大幅度提高.     

地表组分温度反演

在热辐射方向性规律的基础上,以喜直型连续植被为例,进行了大量的Monte Carlo模拟,建立了辐射亮度和组分温度、植被叶面积指数及土壤比辐射率之间的经验函数关系。采用遗传算法,从热红外2个波段2个角度数据中,同时反演混合像元组分温度、土壤比辐射率和叶面积指数等5个参数。通过对模拟的观测数据进行大量的遗传算法反演试验,结果表明,遗传算法反演组分温度非常稳健,在宽松的先验知识条件下,遗传算法可以解决不确定性反演问题。遗传算法反演结果和野外实测数据作了比较,证实了反演方法的正确性。为基于热红外方向性辐射模型反演地表组分温度,提供了新的实例。     

热油管道非稳态工况传热与流动的耦合计算模型

在进行热油管道工艺计算和运行工况分析时,通常将热力非稳态工况近似按稳态处理,这使得计算结果与实际情况偏差很大,不能客观地反映实际工况。在充分考虑管内油流热力、水力耦合以及管内油流与管外介质耦合的基础上,提出了一个比较完整的非稳态工况传热与流动双层耦合模型。采用双特征线法求解管内油流参数,用有限单元法求解管外土壤温度场,并编制了相应的计算程序。利用该模型和英国ESI公司的管道模拟软件TLNET分别对所建立的几种热油管道非稳态工况进行了模拟计算。结果表明,该模型比较合理,可用于热油管道非稳态工况的计算。     

基于WSN的轨道客车空调数据采集分析系统

为快速准确地验证高速动车组空调系统的数值模拟计算结果,提出了一种数据采集分析系统方案。通过对比分析试验测量与模拟计算的结果,帮助设计人员评价车厢内的热舒适性,建立新的客车空调效果检验模式。系统由无线数据采集子系统、空调性能分析软件及空调设计数据库组成。无线测量网络基于ZigBee协议,节点硬件应用JN5139模块设计,采用Cskip算法的树型网络地址分配策略,对温湿度传感器进行非线性补偿;CFD（Computational Fluid Dynamics）计算使用FLUENT软件;用ADPI（Air Diffusion Performance Index）指标评价热舒适性。小规模模拟试验表明,系统工作稳定可靠,准确地实现了温湿度等参数的实时测量。     

焊接热循环计算机软件的研制和应用

成功研制出焊接热循环计算机软件.该软件以实测和经典的数学模型为基础,应用LabVIEW7.1进行编程;运用合适的编程策略,方便、快捷地绘制焊接热循环曲线,进而定量地反映与描述影响各热循环参数的主要因素及其相互关系.软件共包含7种焊接方法,每种焊接方法都以相应的数学模型为基础,各种数学模型依据自身特点应用于各个领域.该软件最多支持10道次焊接热循环模拟,操作界面简单易行.该软件凭借其稳定性、可靠性、快捷方便性,应用于国产MMS-200热力模拟实验机.     

基于CFD的锂离子电池热失控多米诺效应研究

为研究空运包装内锂离子电池单元热失控传递的控制方法,首次提出锂离子电池热失控传递的多米诺效应理论模型.依据实际包装情况建立了包装盒内9个18650型锂离子电池的有限元模型,利用基于计算流体动力学的仿真软件Fluent对锂离子电池的热失控传递过程进行数值模拟;结合模拟结果定量分析锂离子电池热失控传递中的多米诺效应及电池单元热失控对临近电池温升的影响,以及通过控制电池放热和使用阻燃隔板来延缓包装内电池热失控传递的可行性.模拟结果不仅验证了构建的理论模型与数值模拟结果的一致性,并且显示基于理论模型参数提出的两种控制方法对延缓电池的热失控传递都具有显著效果.不仅可为控制空运锂离子电池热失控提供理论依据,还可对锂离子电池空运包装标准的制定提供技术参考.     

基于Windows开发平台的数据采集分析系统

介绍了在 Windows平台下利用 C+ + Builder开发语言进行数据采集分析软件设计的主要技术和方法 ;探讨了工业测控系统用户界面设计原则、Windows环境下实现数据采集的几种实现方法和帮助文件的制作、基于画布和基于 Direct Draw技术的实时曲线显示技巧、数据文件读取和波形统计分析等内容 ,从而可以利用 C+ +Builder开发出性能可靠、界面生动、代码高效的 Windows工业测控程序 ,建立实用的数据采集与分析系统     

基于MCGS的海洋生态环境实时监测系统软件设计

设计了基于MCGS组态软件的海洋生态环境自动监测系统软件,结合营养盐、多参数、海水总有机碳等传感器的使用,实现了对水质综合参数、营养物质、有机物等多项海洋生态参数的实时自动监测,并通过DTU数据传输终端将数据实时传送至用户数据中心。该软件采用模块化设计,数据结构较稳定,可移植性和可扩展性较强,界面生动清晰,用户操作简单,维护方便。实验结果表明,该软件运行稳定,数据通信可靠,可用于海洋生态环境的实时监测。     

基于层次分析法的财务综合评价研究

深入的介绍了层次分析法;依据此理论,构建了层次分析法下财务综合评价的模型;最后选择了五家电器类上市公司做为样本,运用构建的层次分析模型进行了财务综合评价的实证.结果表明:把层次分析法应用于企业财务评价当中是一种行之有效的研究方法.     

单轴并联混合动力客车再生制动策略解析

以某先进的单轴并联混合动力系统为研究对象,提出一种再生制动策略逆向解析的方法.根据摸底试验分析和再生制动参数预设设计试验解析流程,进行实车试验,分析了各参数对再生制动的影响.分析表明车速决定制动过程中是否存在再生制动,电机转速、挡位决定再生制动的过程,电池温度和挡位决定再生制动过程中电机转矩和功率的大小.通过不同手柄模式、不同制动强度及不同路况下的再生制动测试,解析出了各手柄模式的再生制动策略.最后通过仿真分析验证解析策略的正确性.