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基于激光雷达的牧场巡检机器人定位与建图算法设计

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 222-230页

作者：高金喆寇志伟孔哲景高乐马佳音许寒琪内蒙古工业大学电力学院呼和浩特市010051 内蒙古自治区机电控制重点实验室呼和浩特市010051 大规模储能技术教育部工程研究中心呼和浩特市010051

针对牧场巡检机器人定位精度和鲁棒性低、建图精度和稳定性差的问题,提出一种基于激光雷达测距和测绘技术与改进LOAM-SLAM算法的LOM-SLAM算法。LOM-SLAM算法在LOAM-SLAM算法的基础上将SLAM分解为运动估计和地图构建两个过程,利用激光雷... 详细信息

针对牧场巡检机器人定位精度和鲁棒性低、建图精度和稳定性差的问题,提出一种基于激光雷达测距和测绘技术与改进LOAM-SLAM算法的LOM-SLAM算法。LOM-SLAM算法在LOAM-SLAM算法的基础上将SLAM分解为运动估计和地图构建两个过程,利用激光雷达的高精度测距和测绘技术,实现同时进行机器人的定位和地图构建,从而提高定位与建图的精度,提高鲁棒性和稳定性。将LOM-SLAM搭载在麦轮结构的巡检机器人上进行试验验证。结果表明:在位姿估计试验中,LOM-SLAM算法的绝对轨迹误差(ATE)和相对位姿误差(RPE)的RMSE值分别仅为7.28 m和2.23 m,均低于对比算法。在定位与建图试验中,当巡检机器人分别以0.2 m/s、0.5 m/s、1 m/s的速度运动时,LOM-SLAM的定位误差分别为0.12 m、1 m、1.2 m,具有更好的定位精度和稳健性。

关键词：巡检机器人激光雷达改进SLAM 牧场环境定位与建图

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“电磁场理论”课程思政教学设计与实践研究

工业和信息化教育 2024年第3期 31-37页

作者：寇志伟刘利强王刚李永亭崔啸鸣内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特010051 大规模储能技术教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区机电控制重点实验室内蒙古呼和浩特010051

针对“电磁场理论”课程思政教学目标导向性不足、思政内容融入不深、思政教学考核缺乏指标等问题,设计了具有时代特色的思政元素,并将其深度融入课程教学内容中。在此基础上,设计了“以学生为中心”的思政与专业双闭环动态教学模式,建... 详细信息

针对“电磁场理论”课程思政教学目标导向性不足、思政内容融入不深、思政教学考核缺乏指标等问题,设计了具有时代特色的思政元素,并将其深度融入课程教学内容中。在此基础上,设计了“以学生为中心”的思政与专业双闭环动态教学模式,建立了知识掌握、能力提高与价值塑造“三位一体”的多维度考核与评价方式,构建了“电磁场理论”课程的思政教学体系。教学实施结果表明,课程的教学满意度、教学达成度等评价指标实现了一定的提升,较好地实现了课程的育人功能。

关键词：大思政电磁场理论课程思政教学模式

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电工电子技术实训与创新 1

丛书名：普通高等学校工程教育实践与创新系列教材

2017年

作者：寇志伟

本书针对当前工程教育的发展趋势与高等学校学分制改革的需要，根据教育部高教司组织编制的高等学校理工科本科指导性专业规范中的专业教学实践体系、大学生创新训练的相关要求及多所工科院校的电工技术、电子技术、电子工艺与测控技术... 详细信息

ISBN: (纸本)9787568238007

本书针对当前工程教育的发展趋势与高等学校学分制改革的需要，根据教育部高教司组织编制的高等学校理工科本科指导性专业规范中的专业教学实践体系、大学生创新训练的相关要求及多所工科院校的电工技术、电子技术、电子工艺与测控技术实践课程的教学要求编写而成，旨在适应科学技术的发展并满足创新型人才培养的要求，增强当代工科大学生的工程素养、实践能力及创新精神。

关键词：电工技术高等学校教材电子技术

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一种高灵敏度电容式波动陀螺的设计与分析

电子测量技术 2023年第7期46卷 39-44页

作者：寇志伟崔啸鸣陈苏力德孔哲景高乐内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区机电控制重点实验室呼和浩特010051

基于固体波动陀螺灵敏度高、可靠性好、动态范围宽等突出优点,本文研究了一种全新的高灵敏度电容式微机电环形波动陀螺。首先设计了微机电环形波动陀螺的敏感结构与整体结构,并分析了工作特性与敏感原理;其次建立了环形敏感结构的灵敏... 详细信息

基于固体波动陀螺灵敏度高、可靠性好、动态范围宽等突出优点,本文研究了一种全新的高灵敏度电容式微机电环形波动陀螺。首先设计了微机电环形波动陀螺的敏感结构与整体结构,并分析了工作特性与敏感原理;其次建立了环形敏感结构的灵敏度数值模型,分析了灵敏度与主要设计参数的关系;最后对环形敏感结构进行了模态仿真、静电驱动分析、灵敏度分析与极限位移分析,得到了该微机电环形波动陀螺的谐振频率为6.036 0 kHz,在2.906 8μm的驱动激励下机械灵敏度为0.003 6μm/°,最大静态应力为19.82 MPa。分析结果表明该陀螺敏感结构设计合理,能够实现高灵敏度的角速度敏感,为进一步研制高灵敏度MEMS陀螺奠定了基础。

关键词：微机电系统环形波动陀螺灵敏度敏感结构

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电工电子技术应用与实践 1

丛书名：普通高等教育学校工程教育实践与创新系列教材

2017年

作者：寇志伟

本书以电工、电子与测控技术等学科的理论为基础，以工程应用为导向，编写了集基础技能训练、工程应用训练、综合设计与创新研究于一体的理论与实践项目，其主要包含电工基础、室内供配电与照明、电子基本技能、电子元器件、常用模拟电... 详细信息

ISBN: (纸本)9787568238076

本书以电工、电子与测控技术等学科的理论为基础，以工程应用为导向，编写了集基础技能训练、工程应用训练、综合设计与创新研究于一体的理论与实践项目，其主要包含电工基础、室内供配电与照明、电子基本技能、电子元器件、常用模拟电路、印制电路技术、电子产品的组装与调试工艺、传感器、电动机控制基础、PLC应用基础、变频器及其应用等内容。

关键词：电工技术电子技术

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毛乌素榆林沙区灌木防护林健康评价

毛乌素榆林沙区灌木防护林健康评价

作者：寇志伟西北农林科技大学

学位级别：硕士

榆林沙区灌木防护林是毛乌素沙地生态系统不可或缺的一部分,也是区域生态恢复的重要保障。其在改善当地生态环境、减少黄河泥沙量和阻止毛乌素沙地南扩中扮演着重要角色,为榆林市带来了巨大的生态、经济和社会效益。由于灌木林营造结构... 详细信息

榆林沙区灌木防护林是毛乌素沙地生态系统不可或缺的一部分,也是区域生态恢复的重要保障。其在改善当地生态环境、减少黄河泥沙量和阻止毛乌素沙地南扩中扮演着重要角色,为榆林市带来了巨大的生态、经济和社会效益。由于灌木林营造结构不合理、抚育滞后、管理粗放以及沙区干旱加剧等原因。近些年,灌木防护林出现了灌草多样性降低、灌木生长发育不良、灌木矮小和群落演替缓慢等现象,导致其林分活力下降,防风固沙功能减弱。为了提高榆林沙区灌木防护林建设成效,促进灌木林健康生长,构建榆林沙区灌木防护林健康评价体系意义重大。本文通过对榆林沙区灌木防护林调查分析,以国内外文献为参考,结合相关领域专家和灌木林管护者意见,构建了榆林沙区灌木防护林健康评价指标体系。通过生态系统健康综合指数模型计算出了榆林沙区灌木林健康指数,对榆林沙区灌木防护林健康状况及影响灌木林健康状况的因素进行了分析,提出了榆林沙区灌木防护林更新复壮建议。本文主要研究结论如下:（1）构建了由林分活力、群落结构、防护功能、生境条件和干扰因子5个准则层指标和地径、生物量、灌木冠幅、物种多样性、灌木密度、更新苗数量、盖度、防风效能、固沙功能、速效氮、速效磷、速效钾、坡位、土壤含水量、病虫害、人畜干扰等17个指标层指标构成的榆林沙区灌木防护林健康评价指标体系。（2）调查区灌木防护林健康指数最大值为0.7272,最小值为0.3429,平均值为0.5277。79.73%灌木样方处于中度退化状态,没有处于健康状态的灌木样地,总体上灌木防护林处于中度退化状态。（3）研究区域中植物园灌木防护林整体处于轻度退化状态,其余区域灌木林整体处于中度退化状态;紫穗槐林和混交林健康指数较高,健康状况较好;不同坡位下灌木林健康状况不同,坡底健康状况最好;平茬可以明显改善灌木林健康状况。（4）气候、土壤质地、微地形、人畜干扰、经营管理等因素均对榆林沙区灌木防护林健康状况有显著影响。（5）结合研究区灌木防护林健康状况,提出了补植补播、调整改造、平茬抚育、封育管护和改良灌种等灌木林更新复壮建议。

关键词：灌木林榆林沙区健康评价指标体系

新工科背景下“电子技术”课程实验设计与实践

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实验科学与技术 2022年第6期20卷 71-75页

作者：寇志伟刘利强崔啸鸣内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010051 内蒙古自治区机电控制重点实验室呼和浩特010051

从新工科对“电子技术”课程实验教学改革的现实意义出发,提出了“工程导向、单元实验、项目综合”的实验思路,设计了包含基本仿真实验、基础验证实验、拓展设计与综合设计实验的多层次实验结构,形成了完整的“线上+线下”混合与“基本... 详细信息

从新工科对“电子技术”课程实验教学改革的现实意义出发,提出了“工程导向、单元实验、项目综合”的实验思路,设计了包含基本仿真实验、基础验证实验、拓展设计与综合设计实验的多层次实验结构,形成了完整的“线上+线下”混合与“基本+拓展”融合的电子技术实验体系。教学实践表明,该实验设计有效地结合了实验教学与电子设计技术,突出了实验课程的高阶性、创新性与挑战度,培养了学生的工程实践与创新能力,对于新形势下实验教学的改革与实施具有重要的意义。

关键词：电子技术实验设计新工科实验教学

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新形势下电子技术实验课程设计与实践

中国现代教育装备 2023年第9期 149-151页

作者：崔啸鸣寇志伟刘利强内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区机电控制重点实验室内蒙古呼和浩特010051

电子技术实验课程是理工院校的一门实验基础课,是培养非电类专业学生工程实践能力、科技创新能力及工程素养的重要课程。从新形势下高等教育的发展与改革视角出发,研究了电子技术实验课程的实验教学改革思路,设计了实验内容与实验方法,... 详细信息

电子技术实验课程是理工院校的一门实验基础课,是培养非电类专业学生工程实践能力、科技创新能力及工程素养的重要课程。从新形势下高等教育的发展与改革视角出发,研究了电子技术实验课程的实验教学改革思路,设计了实验内容与实验方法,并在教学实施中进行了应用。教学实践表明,该实验设计对于构建新时代人才培养体系,支撑一流本科专业建设,培养适应时代和未来变化的技术人才具有重要意义。

关键词：电子技术实验教学实验内容实验方法

MEMS环形谐振陀螺的结构设计与振动特性分析

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中国惯性技术学报 2018年第2期26卷 275-280页

作者：寇志伟刘俊曹慧亮石云波张英杰中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 内蒙古工业大学呼和浩特010051

针对环形谐振陀螺谐振结构特性参数相同、检测灵敏度高、温度与抗干扰特性好等特点,提出了一种新颖的S形挠曲支撑梁的电容式环形谐振陀螺。其环形谐振子的刚度系数、固有频率等振动特性参数是陀螺结构优化、模态控制、驱动与检测电路设... 详细信息

针对环形谐振陀螺谐振结构特性参数相同、检测灵敏度高、温度与抗干扰特性好等特点,提出了一种新颖的S形挠曲支撑梁的电容式环形谐振陀螺。其环形谐振子的刚度系数、固有频率等振动特性参数是陀螺结构优化、模态控制、驱动与检测电路设计的主要理论参数。为了得到该陀螺精确的谐振子特性参数,基于角度敏感原理、谐振结构的材料力学性能与机械振动特性,推导了谐振结构的等效刚度系数与固有频率的理论模型,并且分别进行了有限元仿真分析与样机频率特性测试。结果表明该理论模型计算的固有频率与有限元分析的误差为7.0820%,与样机实际测试的误差为3.9035%,证明了理论模型的正确性,为该陀螺的进一步研究提供了理论依据。

关键词： MEMS 环形谐振陀螺结构设计振动特性固有频率