基于HHT的精确投饵动态称重信号的降噪和预判研究

为解决农业水产养殖中,自动投饵装置在电机振动、系统振动和冲击力等各种噪声因素情况下,实现快速、准确提取重量信号和完成定量下料问题。本研究提出采用希尔伯特黄变换HHT(Hilbert-Huang,Trans-form)、经验模式分解EMD(Empirical mode decomposition)和Hilbert变换方法对动态称重信号进行降噪处理。实现振动、冲击作用下投饵机动态重量信号的降噪和有效提取,并基于试验数据拟合完成了对称重停止信号的提取预判与预测。试验表明,本研究方法称重实验误差3%,满足小量程计量误差要求,为提高农业水产养殖过程中动态称重的准确性和快速性提供了有效参考。     

时序分析建模原理在动态称重系统分析中的应用

本文将时序分析建模原理应用于微机动态轨道衡的系统分析,在只有最后输出信号的条件下能够分别对系统中的各个组成部分进行研究,分析它们各自的动态性质及其在动态称重过程中的作用,进一步提高系统的技术指标.     

微机轨道衡动态称重的噪声分析与信号模型

应用随机系统理论深入分析了微机轨道衡动态称重过程中的各种干扰作用,建立了它们的信号模型,并用计算机仿真论证了模型的正确性.     

牛场称重系统的发展现状、存在问题及对策分析

牛的体重是精细化养殖管理系统的重要参考数据,对提高生产效率具有重要意义。本文分析了牛场传统称重和智能化动态称重系统的发展现状及存在问题,建议从模型研究、专家系统融合和新技术应用3个方面开展牛场动态称重系统的进一步研究。     

基于云平台的车辆动态称重及监测系统研究

针对公路车辆动态称重数据具有差异性、资源利用率低和干扰多的问题,提出了一种基于云平台的车辆动态称重及监测系统。该系统结合大数据融合技术和云平台的优势,通过对所有称重设备获取的数据进行筛选和匹配,识别出车辆在道路上的行驶轨迹和重量信息,对车辆多次称重数据的核准比较来判断车辆称重数据的准确性;系统采用B/S结构进行通信,客户端和服务端采用云储存技术。测试结果表明,该系统能够实现对道路来往车辆的行为、称重数据、设备状态等全面的监测和管理,优化了数据处理流程,提高了称重过程的准确性和可靠性,为车辆超限超载检测提供了数据支撑和监督。     

光纤光栅车辆称重测速关键装置设计与试验

为了满足高速公路计重收费,治理超载超限,以及海关、煤矿、电厂、水泥厂、粮库等货车运货量大且按重量交易的场所的需求,采用光纤布拉格光栅压力传感器与复合材料相结合,构成秤体并实现了车辆的动态称重测速。进一步进行了静态载荷下的仿真试验和动态运行试验,当载荷增加时,不同载荷下测量到的差值比较稳定,静态应变试验最大相对误差为2.7%,动态载荷试验最大相对误差4.7%。试验表明,论文中称重测速装置对载荷的变化敏感,误差小,具有较高的可靠性。     

基于改进强跟踪无迹卡尔曼滤波的饵料动态称重算法

投饵是虾塘养殖中的重要环节,获取剩余饵料重量是实现精准投饵的关键。为解决在投饵过程中由环境、系统自身等因素引起的剩余饵料称重不准确问题,提出了一种适用于投饵船饵料动态称重的自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波算法(SHFL-ASTUKF)。首先,建立称重系统的二阶模型,并对量测结果进行滤波。然后,在渐消因子快速引入的基础上,使用奇异值分解替换Cholesky分解处理误差协方差问题。同时,结合模糊控制算法和Sage-Husa自适应滤波,自适应更新量测噪声协方差和系统噪声协方差,从而抑制滤波过程中的发散情况。对SHFL-ASTUKF进行实例数据仿真和实验验证,结果表明,与强跟踪无迹卡尔曼滤波相比,实例数据仿真中,RMSE提高了14.9%,投饵船剩余饵料称重实验中RMSE平均提高了15.15%,MAE提高17.27%,所提出的算法具有更高的动态测量精度和更好的降噪效果。     

联合收割机实时测产系统的抗振动干扰设计

收割机上的振动严重影响了测产的精度,研究联合收割机车身振动信号特征及其对测产传感器的影响,找出一套新的减振方法.分析了车上振动信号的特征,在此基础上,从谷物称重方式、传感器安装、电子硬件电路、经典算法滤波等方面进行了抗振动干扰的设计.经试验验证系统硬件可靠,软件算法滤波合理,动态测量误差可达到±5%以内,基本上满足了联...     

各具特色的当代土壤水分测量技术

概要介绍了目前国际上主要土壤水分测量技术的原理及特色 ,称重法为标准方法 ,中子仪为第二标准方法 ,TDR为主流方法 ,FDR和Capacitance法在连续动态监测方面具有优势     

水果分选台单片机测控系统的研究

在现有电子称重式水果分选台的基础上，对其测控系统进行了重新研制，将原有的PC机控制替代为单片机控制。在保持原有测控功能的前提下。操作更加灵活、简便，降低了设备成本。该单片机测控系统以AT89C51为核心。配以信号调理电路、A／D转换单元、信号输出电路和键盘／显示单元等几个部分。工作时，通过压敏式压力传感器采集水果重量产生的电压模拟信号，信号经放大、滤波、模数转换后，进入单片机进行运算处理，最终实现对水果的动态称重和实时分选控制。试验结果表明，该测控系统设计方案合理可行，操作简便灵活；能够预先设置分选等级。实现多种水果的分选。具有较好的通用性和灵活性。     

基于带死区PID控制的车辆磁流变座椅悬架的仿真

采用Lord公司生产的磁流变阻尼器RD1005来代替座椅悬架中被动阻尼器,构建磁流变半主动座椅悬架系统.针对此系统建立了人体-座椅的5自由度动力学模型,其中磁流变阻尼器采用改进的Bouc-Wen模型,采用了基于带死区PID控制器,依靠实时加速度信号在线调整控制量,达到最优减振效果.用MATLAB/SIMULINK建立系统的仿真模型.仿真结果表明,该控制器能有效地改善座椅的减振效果,减小驾驶员所受到的振动冲击,提高了乘坐舒适性.     

忆阻器Simulink建模和图形用户界面设计

研究了惠普忆阻器的电荷控制和磁通量控制模型,构建了忆阻器的Simulink模型,给出了相应的仿真结果.设计了一种基于MATLAB的图形用户界面,能直观地展示忆阻器特性.通过该界面,可以选择或设定输入电压的类型、参数及忆阻器模型的参数,简单方便地观察对应的输出结果,为人们更直观地学习和研究忆阻器提供一种有效的方法.     

油气管道漏磁检测中提离值影响的三维仿真计算

运用有限元软件ANSYS对油气输送管道内腐蚀缺陷的漏磁信号进行三维有限元模拟,分析了不同形状缺陷的漏磁信号分布规律,研究了不同形状、尺寸缺陷模型传感器提离值与漏磁信号之间的关系。结果表明:缺陷漏磁场分布不仅与缺陷的严重程度(缺陷深度)有关,而且与缺陷的三维形状有较大关系,不同形状缺陷适合设定的提离值不同;提离值减小到某一值后,提离值越小,探头检测到的缺陷漏磁信号量越大,由提离值波动导致的误差相应减小。     

Magmatic dike resonances inferred from very-long-period seismic signals

Very-long-period (VLP) signals showing simple decaying harmonic oscillations with periods near 10 seconds and lasting for about 300 seconds were observed in association with an earthquake swarm that occurred beneath Hachijo Island, Japan. Results from the source-mechanism analysis and waveform simulation based on a fluid-filled crack model consistently point to the resonance of a dike filled with a basaltic magma as the source of the VLP signals. Thus, VLP signals can be used to probe the state of the fluid and dynamic processes within a volcanic system.     

异步电机离线参数辨识

异步电机矢量控制要求准确获得磁场定向,而磁场定向的精度取决于电机参数值。为了准确辨识出电机的参数,本文研究基于静止状态下异步电机T型等效电路模型,采用脉冲电压法,单相交流注入法取代传统堵转和空载试验,实现对异步电机参数的准确测量。仿真实验结果证明上述方法正确可靠,且得到了较高的辨识精度。     

基于CEEMD-LSSVM-NNBR模型中长期入库径流模拟

为提高中长期径流模拟精度,提出使用完备总体经验模态分解(CEEMD)产生更低噪信号作为模拟模型输入。应用CEEMD方法对径流序列作信号分解,时间序列被分解为若干子序列,每一子序列通过最小二乘支持向量机(LSSVM)模型分别模拟,之后将每个子序列模拟结果重构以获得最终径流模拟结果。以石头峡水库入库径流模拟为例,试验结果表明,与LSSVM模型相比,CEEMD-LSSVM模型可提高水库汛期入库径流模拟精度。对于整体序列和汛期序列,其纳什效率系数、平均相对误差和均方根误差模拟效果均明显提高;但在枯水期模拟精度不理想,主要由于枯水期径流量数值波动较小、序列平缓所致。因此,CEEMD方法对于汛期径流序列分解更具优势,对枯水期径流序列分解效果有待提高。将适用于枯水期径流模拟的最近邻抽样回归模型(NNBR)与CEEMD-LSSVM结合成组合模型CEEMD-LSSVM-NNBR,可用于全年入库径流模拟。     

一种鲁棒的RSSI测距定位算法

基于RSSI测距定位方法因其信号获取便捷、成本低、功耗小等优点受到广泛关注。然而传感器节点部署的实际环境复杂多变,使得基于RSSI测距的定位结果常常不稳定。针对传感器节点部署的随机性和测距信号受复杂环境的影响等因素,提出了一种鲁棒的RSSI测距位置估计算法。算法分别在测距阶段和计算坐标阶段最大限度消除误差,以达到提高定位精度。理论分析和仿真结果表明,新的算法比以往同类算法具有更高的精度和更强的稳定性。     

Hilbert-Huang变换在管道泄漏监测系统中的应用

音波管道泄漏监测系统利用管道泄漏产生的音波信号进行泄漏报警定位。为了能够及时发现泄漏并准确定位,需要从管道的背景噪音中检测到音波信号的微弱瞬态变化以及音波传感器接收到信号瞬态变化的准确时刻。Hilbert-Huang变换作为一种时频分析算法,能够同时获得较高的频率分辨率和时间分辨率,利用该特性,选取兰成渝成品油管道进行模拟试验,使用Hilbert-Huang变换对泄漏音波信号进行处理,可以获得信号的时频分布图,分析信号每个时刻的频率特性,进而得到泄漏音波信号到达传感器的准确时刻,并据此计算泄漏点位置。     

用FPGA实现的位同步电路

位同步电路在现代通信中占有重要地位.根据数字信号特点,设计了超前-滞后全数字锁相环,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)进行了集成处理,并通过了系统仿真和下载测试.测试结果表明,该设计方法能比较准确地恢复位同步信号,并适合在不同的传输速率下工作.     

基于K-Spice与SPS的单管泵阀模型PID控制

管道的控制系统是油气管道建设必不可少的部分,对其进行仿真模拟具有重要的工程指导意义。通过K-Spice 软件建立单管泵阀模型,在模型上加入PID 控制进行仿真,同时在SPS 软件上进行相同的单管泵阀模型的PID 控制仿真。通过二者的仿真结果对比分析,验证了K-Spice 软件在模型控制仿真方面的可行性与优异性。K-Spice 软件的PID 控制模型仿真结果较为理想,且更方便、合理,可为后续使用K-Spice 软件进行更复杂的管网系统模型控制仿真提供支持。