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关键词： 运行模式划分   暖通空调能耗   优化控制   传感器   K-means聚类  

摘要： 为了降低空调能耗，设计基于运行模式划分的暖通空调能耗优化控制系统。数据采集模块利用传感器，采集暖通空调模块内空调机组运行数据;通过无线通信模块传输采集的数据至运行模式划分模块;运行模式划分模块中改进K-means聚类算法依据采集的数据，划分暖通空调运行模式;通过暖通空调监控计算机转换各运行模式对应的数据，获取二进制数据;PLC控制器根据各运行模型对应的二进制数据，建立以最低能耗为目标的暖通空调能耗优化控制模型，通过粒子群算法求解该模型，得到最低能耗对应的能耗优化控制方案，并按照控制方案，控制空调机组终端执行设备。实验证明:该系统可有效采集暖通空调运行数据，完成运行模式划分;该系统可优化控制暖通空调能耗，降低各运行模式下的能耗。

关键词： 六维加速度传感器   差分方程   NDE-FLNN   零极点配置法   动态性能补偿  

摘要： 六维加速度传感器可广泛应用于类人机器人领域的动态全息检测，从而保障机器人运动柔顺性与稳定性。现有六维加速度传感器存在响应速度慢、响应范围窄等动态特性差的问题，限制了传感器对测量载体实时动态位姿信息的敏锐、宽范围响应。针对这一问题，开展六维加速度传感器时频域动态性能补偿研究。利用差分方程建立传感器的动态模型，提出一种基于NDE-FLNN的高精度动态模型参数辨识算法，并进一步推导动态补偿模型补偿传感器的响应速度，提升传感器的时域动态性能。之后，基于零极点配置法设计传感器各通道动态补偿器，消除原极点并引入新极点，拓展传感器响应范围，改善传感器频域动态性能。实验结果表明，相比于DE-FLNN算法，改进后的NDE-FLNN算法能够更高精度地辨识传感器动态模型参数，传感器补偿后各分量的调节时间减少至原先一半左右，均在150ms以内，工作带宽由22Hz拓展至84Hz，传感器时频域动态性能得到显著提升。

关键词： 轴承   故障类型   故障诊断流程   传感器   故障诊断方法  

摘要： 作为机械设备的关键组成部分之一，轴承在降低运行摩擦，为传动部件的旋转提供引导等方面具有重要作用，并被广泛应用于农业、制造、运输等各种领域；由于长期在高负荷、强冲击、复杂环境等情况下运行，轴承经常会产生故障并导致设备失效，严重时可能导致巨大经济损失和安全事故；因此对于轴承的运行状态进行监测，并对出现的缺陷或故障进行诊断是非常必要的；针对上述背景，综述了轴承的常见故障类型与故障诊断方法；介绍了轴承的常见故障类型与导致故障的原因，阐述了轴承故障诊断的一般流程与常用的传感器类型，分析了3类故障诊断方法在轴承故障诊断中的应用与其优缺点。

关键词： 多传感器协同跟踪   潜博弈   纳什均衡   改进的最佳并行响应动态算法  

摘要： 针对部分可观多传感器多目标协同跟踪问题，提出了一种基于潜博弈的分布式优化算法。以传感器为博弈方，选择广义Fisher信息矩阵为跟踪收益函数，将探测和通信约束下的多传感器多目标分配问题描述为一个局部信息博弈模型，并证明了该模型是一个潜博弈模型，至少存在一个可行的纯策略纳什均衡。为了提高计算效率，设计了一种改进的并行最佳响应动态的分布式决策算法，并分析了算法的复杂度。仿真结果显示：在小规模场景下，基于潜博弈的分布式优化算法能够达到集中式全枚举优化算法的跟踪性能，同时计算时间大大缩短。在大规模场景下，基于潜博弈的分布式优化算法具有较好的收敛性，满足大规模传感器决策的实时性需求。

关键词： 蚁群算法   多点测温   数字传感器   误差检测  

摘要： 环境的非线性变化使数字温度传感器多点测温误差呈现非线性特点，求解过程复杂导致数字温度传感器多点测温精度较低，对此，设计一种基于蚁群算法的数字温度传感器多点测温误差检测方法。为分析数字温度传感器多点测温的误差，首先，设计出测温数据预处理整体过程，建立数字温度传感器多点测温误差模型，在误差阈值为10℃时进行动态校准，其次，利用蚁群算法进行搜索，提升测温误差检测的精度，完成数字温度传感器多点测温误差检测方法的设计。最后，选取三个不同的实验环境，分别使用所设计方法及文献方法进行对比测试。测试结果表明:在相对正常环境下，三种方法的误差检测结果相差不大。在恶劣的温度检测环境下，所设计的测温误差检测方法所得到的结果更加准确，误差值均小于55%，检测精度最高达98%。说明设计的检测方法具有一定有效性和准确性。

关键词： 网络化作战   传感器—武器—目标分配   杀伤链   强化学习   深度Q网络  

摘要： 合理选择作战资源组成“传感器—武器—目标”杀伤链在防空网络化作战中具有重要的意义，本文研究了多约束限制、多优化指标下的传感器—武器—目标分配（S-W-TA）问题，建立其数学模型，并提出一种基于深度强化学习的分配方法。首先，分析S-W-TA问题对应的寻优指标，使用杀伤链有利度指标整合传统的效能指标；采用深度Q网络（DQN）方法训练智能体，首次使用深度强化学习类方法对S-W-TA问题进行求解。仿真结果表明：在杀伤链择优组网的过程中，深度强化学习算法所求得的解优于工程上广泛应用的基于规则的分配方法，强化学习类算法更适合解决多约束限制、多优化指标的S-W-TA问题，具有一定的工程应用价值。

关键词： 高温传感器   热应力   多物理场   压电  

摘要： 针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力，导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题，提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论，建立了传感器热弹性力学物理方程，分析了封装材料和温度对压电式力传感器热应力的影响规律。通过分析高温环境下压电式力传感器的热应力分布，确定传感器应力集中位置。对传感器热应力进行溯源，得到封装材料和晶组材料的热膨胀系数不一致导致热失配应力产生。将随机振动功率谱密度转换为加速度时域信号，利用多物理场耦合方法，分析得到传感器的热应力最大为134.61 MPa，小于材料的屈服强度300 MPa，验证了传感器在高温、高压和随机振动综合环境下具有良好的可靠性。通过研究氧化铝和氧化锆绝缘层对传感器最大热应力的影响，研究结果表明，温度为420 ℃时氧化铝绝缘层传感器最大热应力比无绝缘层传感器最大热应力小9.18 MPa，比氧化锆绝缘层传感器最大热应力小79.31 MPa，该工作可为高温环境下减小传感器热应力措施提供一定的参考。

关键词： 未知环境   噪声补偿   舒拉补   矢量磁传感器   线下校正   卷积  

摘要： 针对实验室校正的矢量磁传感器难以适应实际工作环境的问题，提出一种新型未知测量噪声补偿方法以自适应地校正矢量磁传感器。首先，在较完整建立校正模型的基础上，指出传统校正方法在误差参数较大时的几种缺陷；然后利用卷积公式分离无偏代价函数中的测量数据矩阵与噪声矩阵；最后，通过建立分块后的一阶舒拉补近似求得噪声矩阵中的未知噪声幅值。通过上述方法，完全地将测量数据中的未知噪声去除掉。仿真与实物实验均表明，校正的矢量磁传感器在噪声补偿后较补偿前，精度有了很大提高，并随着噪声的加大，优势更明显。

摘要： 铌酸钾钠（KNN）基纳米纤维兼具高压电响应、柔性和生物相容性,在电子皮肤和可穿戴器件等领域具有巨大的应用潜力,但其有限的压电性能制约了其检测眨眼、眼球转动等微小人体运动的灵敏度.本文采用静电纺丝法制备了Li和Ta掺杂的KNN纳米纤维.对A位和B位的Li、Ta共掺杂引起了晶格畸变和正交（O）-四方（T）相变,显著增强了材料的压电响应,其平均压电常数d33*达到110.7 pm/V.得益于掺杂KNN纳米纤维的优异压电响应,将其进行PDMS封装所得的柔性自供电传感器表现出良好的压力传感灵敏度(0.3365 V/（N cm2）.将该传感器简单贴敷于太阳穴附近,可检测因眨眼动作而造成的微小皮肤形变,可用于识别因精神疲劳或用眼过度而造成的异常眨眼行为.该器件还可实现实时、连续和非侵入性地眼球跟踪功能,在人机交互和人工智能等领域显示出应用潜力.

关键词： 感应电机   无速度传感器控制   扩张滑模观测器   锁相环  

摘要： 在高性能感应电机无速度传感器矢量控制系统中，需要对转子磁链与转速进行准确的估计，而电动势项包含直流偏置，影响了转子磁链的准确估计。而且传统的正交锁相环方法在加减速工况下，转速估计难以收敛至实际值。该文针对这两个问题，首先，设计一种以定子电流与电动势为状态变量的Super-Twisting滑模观测器，结合可编程滤波器来估计转子磁链，以提升转子磁链估计精度；其次，提出一种基于扩张滑模锁相环的速度估计方法，提高加减速工况下的转速估计性能；最后，通过1.5 kW感应电机测试平台验证所提方法的有效性。