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关键词： 霍尔传感器   标定系统   卡尔曼滤波器   脉宽积分  

摘要： 为解决传统防夹系统对实际行驶环境适应性低、算法参数难以确定的问题,设计了一种基于霍尔脉宽的汽车天窗防夹标定系统。使用霍尔传感器监测天窗电机的运行状态,根据霍尔脉宽与夹紧力的近似正比关系触发防夹功能,同时利用卡尔曼滤波器和脉宽积分算法减少了噪声引发的误防夹操作。通过基于CAN总线的标定协议,建立了一种车载领域通用的标定系统,实验标定了不同供电电压和路面状况下防夹算法的实际参数值,取得了较好的防夹效果,满足了天窗防夹系统对环境适应能力的要求。

关键词： 图自编码器   LightGBM   深度学习   癌症驱动基因识别   精准医疗  

摘要： 在癌症的形成和进展中,癌症驱动基因扮演着重要角色.准确识别癌症驱动基因有助于深入理解癌症的发生机制,推动精准医学的发展.针对当前癌症驱动基因识别领域所面临的异质性和复杂性问题,本文设计并实现了一种基于图自编码器与LightGBM的癌症驱动基因识别系统ACGAI.该系统首先以无监督的方式通过图自编码器学习生物分子网络的复杂拓扑结构,随后将生成的嵌入表示与原始基因特征进行拼接,形成基因增强特征并输入至LightGBM.在经过训练后,系统输出生物分子网络上每个基因的预测得分,实现了对癌症驱动基因的准确识别.最终,该系统利用Web技术创建了一套用户友好、交互性强的可视化界面,实现在基因集分析场景中的癌症驱动基因识别,并为识别结果提供了生物学解释.经过测试,该系统表现出优于其他方法的识别性能,能有效识别癌症驱动基因.

关键词： 分布式传感光纤   光纤响应特性   采动裂隙   “两带”高度  

摘要： 为研究深井坚硬顶板综放开采覆岩裂隙演化规律,将布里渊散射的光频域散射技术(BOFDA)应用于物理相似模型试验。以千米深井信湖煤矿首采综放工作面地质条件为工程背景,在实验室构建采场覆岩模型,通过预先埋设的传感光纤,探究回采过程中覆岩变形与光纤应变的响应特征。设计了2个钻孔并将光纤植入工作面顶板,实现了采场顶板走向65 m、倾向24.5 m、垂高119 m空间范围内覆岩运移破断规律的监测,获得了工作面推进期间采场顶板光纤的应变数据。结果表明:光纤应变曲线与覆岩变形特征存在明显对应关系;覆岩离层、断裂、切落点光纤应变呈现凸峰状,可以表征采场覆岩“横三区,竖三带”边界特征演化过程;光纤应变曲线凸峰范围和峰值大小变化与采场覆岩运移强度发展趋势基本一致;基于光纤应变与覆岩结构演化的响应关系,结合818工作面覆岩岩性组合,分析现场光纤应变数据确定的工作面“三带”高度与模型试验、理论计算数值吻合,符合矿井实际情况,验证了分布式光纤监测技术在深井坚硬顶板覆岩结构演化监测中的可靠性与准确性。试验结果可为类似条件下采场覆岩变形移动规律的研究提供参考。

关键词： 光栅衍射   单缝衍射   平行光斜入射   Mathematica   可视化   仿真  

摘要： 光栅衍射作为大学物理的重要教学内容和教学难点,由于其理论推导和数学表达形式复杂,学生难以形成清晰的物理图像,导致课堂教学效果不理想。教材中仅对光垂直入射光栅时的衍射特性进行了讨论,但平行光斜入射光栅时的衍射特性却未被充分探讨,且这一领域的研究仍然有限。本文首先应用光的衍射理论推导出了平行光斜入射条件下单缝衍射和光栅衍射的光强分布表达形式,将单缝衍射和光栅衍射的研究由垂直入射推广到斜入射的情况。然后,应用Mathematica软件中的强大的交互式界面Manipulate,结合Initialization和Limit命令,对平行光斜入射情况下的单缝衍射和光栅衍射的光强分布进行了系统的模拟和仿真,分别绘制出单缝衍射的相对光强分布、多缝干涉的相对光强分布、光栅衍射的相对光强分布和衍射条纹分布情况。通过可视化过程,使学生深刻地理解光栅衍射的光强分布是单缝衍射和多缝干涉共同作用的结果,单缝衍射提供了光强分布的包络,而多缝干涉则决定了衍射条纹的具体亮暗变化,将抽象的光的衍射现象形象直观地动态演示出来,这有助于学生建立清晰的物理图像,深刻地理解单缝衍射和光栅衍射,极大地提高教学效果。

关键词： 海上风机叶片   缺陷检测   CBAM   WIoU  

摘要： 随着海上风电的蓬勃发展,运维工作越来越成为突出问题。风电叶片作为风电大尺寸关键构件,其运维对机组至关重要。本文针对海上风机叶片人工运维检测存在的高风险、低效率和低精度等问题,提出了一种基于改进YOLOv5x(You Only Look Once version 5x)算法的海上风机叶片缺陷机器视觉检测系统。该方法引入了卷积块注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM),以增强神经网络对输入特征的感知能力,使用智慧交并比(Wise Intersection over Union,WIoU)作为损失函数,减少人工标注数据的误差,提高目标检测的准确性。基于海上风机叶片缺陷数据对模型进行训练,将训练好的模型封装成海上风机叶片机器视觉识别系统。试验结果显示,改进后的YOLOv5x算法,相比于原有的YOLOv5x,平均精度均值(mean Average Precision,mAP)提高了4.71%,准确率(Precision)提高了7.48%,且能满足实时性需求。

关键词： 多传感器信息融合   地面移动机器人   避障路径   模糊神经网络  

摘要： 针对地面移动机器人在复杂工作环境的避障要求,分别设计了模糊控制器算法和模糊神经网络算法。首先在在地面移动机器人上的安装多传感器检测系统,在此基础上设计了自适应加权多传感器信息融合模型,将融合算法的结果作为避障控制算法的输入。分别在模糊神经网络算法和模糊控制器基础上,真实的模拟出地面移动机器人避障路径,结果表明模糊神经网络算法下的地面移动机器人避障运动路径更平滑,地面移动机器人路径与障碍物的距离更大。最后通过地面移动机器人实验平台上的避障实验,验证了模糊神经网络避障算法的优越性和可靠性。

关键词： 工业机器人   视觉检测   设计  

摘要： 工业机器人视觉检测系统作为智能制造的重要组成部分,通过结合计算机视觉和机器人技术,实现了对产品的高效、精确检测。从工业机器人视觉检测系统概述出发,通过对工业机器人视觉检测系统硬件选型、硬件连接、软件开发环境介绍、软件主要功能模块设计等方面进行分析,为工业机器人视觉检测系统的设计提供理论支持。

关键词： 掺铒光纤激光器   自种子   温度   输出性能  

摘要： 为了研究温度对光纤激光器输出性能的影响,构建了一种自种子直线腔光纤激光器。该激光器采用掺铒光纤作为腔内放大增益介质,并利用光纤布喇格光栅(FBG)和光纤环镜组成线形激光腔。通过改变腔中核心器件的温度对激光器进行了实验研究。实验结果表明:随着温度的升高,激光器波长线性增加;与FBG自身加热时激光器的输出波长变化相比,激光器波长额外红移0.05243 nm。当温度从25℃升高至55℃时,激光器输出转换效率降低了4.878%,输出功率降低了33%。

关键词： 半导体   变温霍尔效应   霍尔系数   电导率   霍尔迁移率  

摘要： 利用性能优异的半导体热电片,搭建变温霍尔效应实验仪器,可实现在变温环境下(253K~413K)对N型霍尔组件进行霍尔效应相关数据的测量;进而探索霍尔组件的霍尔系数RH(T)、电导率σ(T)、霍尔迁移率μH(T)与温度的关系。仪器可稳定升温和降温,且不需要液氮,既扩充了实验内容又保证了实验安全。实验仪器模块化,不同高校可根据实际情况引入不同的实验内容,实验仪器成本可控。

关键词： 光纤复合电缆   采煤机用电缆   抗拉元件   光传输单元   一次成型技术  

摘要： 为了满足大容量采煤机的生产需求,针对常规1.9/3.3 kV采煤机用电缆传输容量较小的不足,自主研制了一种新型10 kV采煤机用金属屏蔽编织加强型光纤复合软电缆。通过股绞和复绞制成同向结构的动力线芯导体,提高其结构稳定性;通过采用高强度抗拉元件和特殊缠绕工艺制成控制线芯导体,提高其抗拉性和抗弯曲性;通过采用单模光纤双螺旋铠装结构制成光传输单元,提高其抗拉性和抗弯曲性;通过按优化后的缆芯结构进行动力线芯、控制线芯和光传输单元绞合,以及采用自主研发的内护套+编织加强层+外护套一次成型技术,提高电缆的抗冲击、抗挤压、抗弯曲等性能和使用寿命。经检测,该电缆具有优异的井下环境工作性能,可满足大容量采煤机的生产需求。该类电缆产品的成功开发填补了国内相关领域的空白。