基于IEPE加速度传感器的振动测试系统研究

为实现对振动的有效测量,文章设计了一种基于IEPE加速度传感器的振动测试系统。该系统包括IEPE加速度传感器、传感器驱动及信号调理电路、高速数据采集卡及labview2010软件开发平台。用标准的IEPE传感器信号调理器对自主设计的测试系统进行标定,结果显示其振动频率的最大测量误差为1Hz。这表明研制的测试系统能实现振动的高效、准确、实时测量。该系统运行平稳,操作便捷,具有较高的测量精度和可靠性。     

振动测量中霍尔位置传感器特性自标定

为实现对象等幅振动条件下对测振传感器进行传输特性的自标定,提出以对象振动幅值为位置参考点、在振动测量过程中实时标定传感器传输特性的方案,并通过采用位置随动机构,定时控制霍尔模拟位置传感器与被测对象振动方向平行等距离移动,在每个位移点上测量传感器输出电压信号的幅值,实现对象等幅振动条件下霍尔位置传感器位移—电压特性的实时自标定的实验方法,该方法对于特定对象的振动测试具有一定的参考价值.     

传感网式罗经航向数字复示与方位测量系统设计

为降低能耗及制造成本,提高便携性和驾驶台集成度,通过对船用陀螺罗经信号转化、IEC61162(船用仪器数字接口IEC标准)和角位移数字测量方法的研究,提出利用陀螺罗经数字输出与以角度传感器为基础的数字化舷角测量终端相结合的航向复示与方位测量系统.该系统给出利用串口通信采集罗经航向数据的方法,滑阻式角度传感器数据输出方法,航向及电子方位线虚拟仪表设计方法、误差补偿与标定方法以及数据有线及无线网络共享方法.样机实测结果与传统机电分罗经测量结果比对,精度高于直接测读结果;该方案对数字化罗经工程实现具有一定的参考价值.     

抑制干扰加速度误差的倾角测量装置研究

在舰船、车辆摇摆倾斜控制系统中 ,传统的测量控制系统必须选用高精度的惯性测量器件 ,成本较高 .而用低成本的压电射流角速度传感器和气体摆式倾角传感器组合成抑制干扰加速度误差的倾角测量装置 ,在满足系统精度的情况下能大幅降低成本 .理论分析和模拟实验结果表明 ,该测量装置能有效抑制干扰加速度造成的测量误差 .     

非接触式超声波角度测量方法的应用开发研究

超声波具有指向性强,遇到障碍物会被反射的特点。针对此种情况,文章利用多个超声波传感器构成传感器阵列,首先测量目标与各超声波传感器之间的距离,然后根据不同传感器与目标之间的距离差异,利用单片机解算目标的角度,最后在显示器上进行显示,从而实现了目标角度的非接触式便捷智能测量。通过实验可以看出,该角度测量器具有智能性、便携性、准确性等优点,具有一定的实用价值。     

用加速度传感器直接测量加速度的实验验证

研究目的是为了探索用加速度传感器测量环节加速度可行性及其数据处理的方法。研究结果显示加速度传感器得到的加速度值具有较高的精确度，角加速度也可通过两个线加速度传感器来测量，由角加速度积分得到的角位移值与影片解析的结果相当吻合，建议运动生物力学测量中加强加速度的直接测量。     

探究加速度与力、质量关系的实验改进

1改进说明 “探究加速度与力、质量的关系”是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》（必修）第四章牛顿运动定律第2单元的内容。该内容的一个重要特点是：探究加速度与力和质量之间的比例关系，测量不同情况下物体加速度的比值，舍弃了以往测量加速度具体数值的方法（虽然这一方法仍然可用），使实验探究的内容更加符合牛顿第二定律的本义。教材明确规定用比较法测量加速度，     

运动影像人工数字化过程中的误差分析研究

对影像测量过程中的人工解析误差进行了实验研究,对关节点位移参数和角度参数的解析结果表明,上述参数的相对误差和误差波动范围较小。位移、角度及速度参数的解析精度高于加速度和角速度参数。多次解析得到的加速度和角速度参数在整体的变化趋势上保持一致,但误差波动范围较大。     

协作机器人运动学应用标定方法

机器人的几何参数误差导致其绝对定位精度较差,会制约其在离线编程方面的应用。协作机器人关节刚度小,受其自重和末端负载的影响柔性变形大,会进一步降低其定位精度。针对该问题,对相邻3轴(2～4轴)平行型协作机器人展开运动学标定方法研究,并面向工程实际开发了相应的标定软件。首先,提出一种非线性的几何参数辨识模型,并利用模型非线性方程组的逆函数原理进行模型冗余性分析;进一步建立关节刚度辨识模型;考虑到几何参数辨识和关节刚度辨识是互相干扰的,提出一种基于迭代思想的综合辨识方法。应用该方法对UR5机器人进行标定实验,实验结果显示,标定后机器人空载和负载时的绝对定位精度相比标定前分别提高75.5%和85.1%,验证了本文标定方法的有效性。     

力传感器在《探究加速度与力、质量的关系》实验中的妙用

实验"探究加速度与力、质量的关系"是牛顿第二定律的前置实验,其教学目标之一是通过探究得出物体的加速度与所受的外力成正比,与物体的质量成反比的实验结论。但使用传统实验方法得出的数据误差很大,不利于学生理解牛顿第二定律的内容。文中从实验的误差分析入手,采用DISLab中的力传感器、光电门传感器改进实验装置,取得了良好的实验效果。     

应用编码发射机在轨测量星载SAR天线方向图

天线方向图在轨测量是星载合成孔径雷达（SAR）定标技术的关键部分。本文对利用多个编码发射机在轨测 量星载 SAR接收天线二维方向图的技术进行了研究。结合 SAR系统的特点,论文对测量原理做了简要介绍,确定 了正交调制编码序列的选择,推导了信号生成、接收、多普勒补偿及相关处理的关键算法。计算机模拟测量结果验 证了该方法的可行性。     

基于定标器高程差的InSAR参数定标

现有InSAR参数定标都是基于定标器的绝对高程,因此定标器的绝对高程测量精度是影响参数定标精度的重要因素之一。绝对高程测量方法受各种因素的影响,高精度测量的成本高、难度大,但视距内的定标器高程差测量相对容易、成本低、精度高,因此本文提出了利用定标器高程差进行参数定标的算法,不仅避免了定标器绝对高程的高精度测量问题,还能改善定标敏感度矩阵的病态性,并针对此方法给出了定标器的布放规则。仿真结果证明了该方法的有效性,同时重建出精确的相对地形高程。     

钢丝的切变模量与扭转角度关系的研究

研究了钢丝的切变模量随其扭转角度变化而变化的情况,观察到扭转角大于某一角度时,切变模量趋于定值的规律,得出扭摆实验准确测量的方法,此测量方法在其他许多力学实验中也可应用。     

基于曲线匹配的星载激光测高仪无场在轨几何定标方法

星载激光测高技术的快速发展急需有效的在轨几何定标方法来校正测高数据中的系统误差。探索一种基于曲线匹配的测高仪无场在轨几何定标方法。该方法利用激光足印高程曲线与DEM进行匹配获得激光足印控制点进而实现定标参数求解,无需到野外布设探测器定标场地。采用资源三号02星激光测高数据进行定标方法验证,并对定标结果进行精度评估。实验表明,经本文的定标方法校正后的测高数据的精度得到显著提升,验证了本方法的有效性。     

基于ActiGraph GT3X监测网球运动能量消耗的研究

目的:应用ActiGraph GT3X对网球运动等非周期性运动能量消耗进行测评,建立适合网球运动能耗预测的回归方程,从而丰富ActiGraph测量体系.方法:以K4b2测量值作为校标,分别在拍柄、持拍手手腕外侧、腰部髂肌外侧、大腿中央前侧和脚踝外侧(持拍手同一侧肢体)各佩戴一个加速度计(ActiGraph GT3X),同步对网球运动中不同球速下(30 km/h、60 km/h)的原地正、反手击球,侧向移动正、反手击球,向前移动正、反手击球,侧向移动正反手交替击球和模拟自由单打的运动过程进行监测.结果:腰部、大腿和踝关节部位GT3X的EE和MET预测值存在明显低估,与K4b2测量值一致性较低;手腕和拍柄部位GT3X的EE和MET预测值存在明显高估,与K4b2测量值一致性较低;研究建立了2个网球运动能耗预测回归方程,经检验其预测值与实测值没有显著性差异.结论:运用ActiGraph GT3X对网球等隔网对抗运动项目进行监测存在显著误差,EE和MET的预测存在明显高估或低估的现象;基于ActiGraph GT3X所建立的能耗预测方程能对网球运动进行有效的运动监测.     

地球椭球模型中太阳位置计算的改进

准确高效的太阳位置计算在遥感辐射定标、太阳能获取等多个领域具有重要应用价值。针对传统太阳赤纬角算法对不同年份数据差异考虑不足的问题,采用数值拟合法提出适用于不同年份的改进公式。根据误差曲线所呈现的周期性,采用傅里叶展开法提出以4年为周期的赤纬角改进算法,并推导出地球椭球模型下的太阳高度角公式。蒙气差影响太阳位置观测与计算。针对传统蒙气差算法在低仰角下误差较大的问题,提出0°~30°仰角下蒙气差的改进公式。把改进算法与相应的传统算法进行误差对比,结果表明,改进算法在太阳赤纬角、太阳高度角、低仰角下蒙气差计算的误差均明显降低,计算过程简单高效,符合相关工程项目应用需求。     

基于针孔阵列型的单次曝光双波长叠层成像

传统的叠层成像技术在增加参与成像的波长数量时,可有效地提高系统的成像质量和抗噪声能力。该技术已广泛应用于成像及测量等领域。但其复杂的机械移动式曝光方式,导致系统存在抖动、数据采集效率低且精度较差等问题,在增加成像波长数量时更严重地影响系统成像和测量性能。采用针孔阵列型双波长单次曝光叠层成像技术,经过实际的光学实验和数值模拟论证,在双波长情况下实现对实验数据的高效和高精度采集,避免了传统多波长叠层成像技术的弊端。还指出并论证,在选择参与成像的激光波长时,有必要考虑两个重要的波长参数：中心波长和波长间隔,为多波长的叠层成像技术提供有效的指导依据。与传统的双波长、多波长叠层成像技术相比,基于针孔阵列型的双波长单次曝光叠层成像技术具有更高的效率和更广泛的应用领域。     

斜孔角度专用测量仪设计

文章通过斜孔角度测量仪的设计,开发了一种低成本、实用性强、精度高的专用仪器。该技术可较好解决国内中小企业目前关于斜孔角度难以测量的问题,具有较好的工程应用性。     

基于时间序列的港口货物吞吐量GRNN预测模型

为准确进行港口货物吞吐量预测,采用逐步递归的方法,建立基于时间序列的港口货物吞吐量广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)预测模型.利用该模型预测某港口货物吞吐量,结果表明:对于小样本的短期预测,该模型具有适应性好、误差小等特点.