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压力传感器加速度效应的系统辨识与建模研究

仪器仪表学报 2015年第6期36卷 1236-1243页

作者：许富景马铁华李新娥中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器与科学动态测试教育部实验室太原030051

压力场测试过程中,由于压电型压力传感器的加速度效应给测试带来很大误差。针对这一问题,对压电型压力传感器中压电材料的加速度效应进行了理论分析和有限元静态与动态研究分析。根据系统辨识理论,运用马歇特锤试验数据,对压力传感器加... 详细信息

压力场测试过程中,由于压电型压力传感器的加速度效应给测试带来很大误差。针对这一问题,对压电型压力传感器中压电材料的加速度效应进行了理论分析和有限元静态与动态研究分析。根据系统辨识理论,运用马歇特锤试验数据,对压力传感器加速度效应进行了ARX模型系统建模。基于该模型建立加速度效应数字补偿滤波器,试验结果表明:经过该模型滤波后压力传感器加速度效应降低88%以上。该模型具有精确度高,可靠性和通用性强的特点。

关键词：压力传感器加速度效应有限元分析系统辨识

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基于DSP的天线控制系统设计与研究

基于DSP的天线控制系统设计与研究

作者：许富景中北大学

学位级别：硕士

随着导航、制导技术的发展，各种飞行器导航、制导天线越来越多，这对飞行器天线控制系统的要求也越来越高。因此，机载天线控制技术的研究也一直是目前国内外学者研究的热点。机载天线控制技术的重点在于控制器系统的控制精度和控制算... 详细信息

随着导航、制导技术的发展，各种飞行器导航、制导天线越来越多，这对飞行器天线控制系统的要求也越来越高。因此，机载天线控制技术的研究也一直是目前国内外学者研究的热点。机载天线控制技术的重点在于控制器系统的控制精度和控制算法的实时性。本文从导航理论出发，结合我国飞行器导航、制导天线多以卫星作为中转站的国情，提出以坐标转换算法为控制算法的天线控制策略。在此基础上，定义对星角度作为天线控制判定依据。围绕如何提高天线控制系统控制精度和算法实时性这一难题，根据浮点数据理论和运算特点，选用浮点运算DSPTMS320F28335作为系统中央处理器。本文研制的天线控制系统工作于飞行器上，结合控制器所处环境复杂、多变情况，提出系统设计方案。在硬件设计方面，进行了系统各个功能模块设计并提出硬件抗干扰措施。软件设计方面，详细介绍了软件各模块设计;考虑算法及程序执行情况，给出提升计算精度措施;软件最后进行了软件冗错机制设计。最后，对控制器进行了可靠性试验验证，并进行了系统地面模拟和机上现场试验。运用STK(Satellite Tool Kit)航天专业仿真软件仿真、计算相关数据。数据分析结果表明，控制器具有计算精度高、实时性强和可靠性高的特点。

关键词：天线控制坐标转换浮点运算 TMS320F28335 STK

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基于DSP的天线切换算法研究

弹箭与制导学报 2014年第1期34卷 184-187,191页

作者：许富景祖静尤文斌中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部实重点验室太原030051

为给飞行器与卫星的高效通信选择合适的通信天线,介绍了一种基于浮点运算DSP-TMS320F28335的天线切换算法,算法以天线对星角度作为天线切换依据。分析了浮点运算的结构和精确度,提出了坐标转换过程中提升计算精度和速度的措施。通过DSP... 详细信息

为给飞行器与卫星的高效通信选择合适的通信天线,介绍了一种基于浮点运算DSP-TMS320F28335的天线切换算法,算法以天线对星角度作为天线切换依据。分析了浮点运算的结构和精确度,提出了坐标转换过程中提升计算精度和速度的措施。通过DSP测算结果与STK软件仿真结果的对比验证了该方法的正确性。试验表明:该算法能高精度、实时、可靠、稳定的处理导航信息,天线对星角度误差小于0.05°。

关键词：浮点运算卫星通信天线切换 STK

基于压缩感知与分段Hermite插值的二维温度场重构方法

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电子测量与仪器学报 2022年第4期36卷 40-47页

作者：许富景杜少成荆蕊蕊山西大学自动化与软件学院太原030013

在遥感测绘、爆炸场测试和物流安全等领域,往往需要高精度测量二维温度场信息。由于测量面积较大或者监测设备有限,经常导致温度场测试精度和分辨率较低。为此,本文结合压缩感知与分段Hermite插值理论提出一种二维温度场压缩重构方法。... 详细信息

在遥感测绘、爆炸场测试和物流安全等领域,往往需要高精度测量二维温度场信息。由于测量面积较大或者监测设备有限,经常导致温度场测试精度和分辨率较低。为此,本文结合压缩感知与分段Hermite插值理论提出一种二维温度场压缩重构方法。该方法首先对温度场进行随机欠采样;然后对采样结果进行分段Hermite插值以提高采样率;最后利用插值结果进行OMP高概率重构。该方法可以有效降低二维温度场测试的测量点数量。试验表明,在压缩率为75%情况下,二维温度场的重建误差不大于6.5%。

关键词：温度场压缩感知随机采样分段Hermite插值

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基于改进CNN的压缩感知自然图像重建方法

中国测试 2022年第9期48卷 7-16页

作者：许富景陈长颖杜少成山西大学自动化与软件学院山西太原030013 山西大学数学科学学院山西太原030006

传统压缩感知图像重建方法存在着运算量大、重建图像过程耗时以及低采样率下重建图像精度低等问题。针对这些问题,提出一种基于改进CNN的压缩感知自然图像重建方法,该方法主要包括:线性映射网络、初始重建网络和最终重建网络。首先,利... 详细信息

传统压缩感知图像重建方法存在着运算量大、重建图像过程耗时以及低采样率下重建图像精度低等问题。针对这些问题,提出一种基于改进CNN的压缩感知自然图像重建方法,该方法主要包括:线性映射网络、初始重建网络和最终重建网络。首先,利用线性映射卷积网络自适应获得测量向量;其次,把通过学习得来的自适应测量向量输入到初始重建子像素卷积网络中,利用子像素卷积网络对上一步得到的特征图进行低分辨率初始重建;最后,利用残差网络对重建图像进行高精度重建,从而有效提升重建图像的质量。大量实验结果表明,该方法在PSNR、SSIM和视觉效果这三方面都明显优于其他方法,在采样率为0.0625时它的PSNR和SSIM的平均结果分别为31.55 dB和0.9253。

关键词：压缩感知图像重建卷积神经网络子像素卷积残差网络

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高g值加速度传感器的动态建模与校正

计算机测量与控制 2014年第1期22卷 314-316页

作者：许富景祖静尤文斌中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部实验室太原030051

高g值加速度动态测试过程中,加速度传感器存在较大的动态误差;运用加速度测试系统Hopkinson杆的动态校准实验数据,建立了系统动态数学模型,求出了动态特性指标,设计了动态校正数字滤波器;仿真表明该校正滤波器明显提高了系统动态响应的... 详细信息

高g值加速度动态测试过程中,加速度传感器存在较大的动态误差;运用加速度测试系统Hopkinson杆的动态校准实验数据,建立了系统动态数学模型,求出了动态特性指标,设计了动态校正数字滤波器;仿真表明该校正滤波器明显提高了系统动态响应的快速性并且拓宽工作频带;系统达到稳态的时间缩短为校正前的10%,工作频带展宽了8倍以上;该方法能有效消除动态误差,提高了测试数据的准确性。

关键词：动态建模广义最小二乘法 Hopkinson杆数字滤波

应用混沌反向灰狼算法的多终端复杂任务调度策略

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中国测试 2024年第10期50卷 73-80页

作者：许富景杜少成张燕刘强山西大学自动化与软件学院山西太原030006

大型复杂机电设备或特种高危贵重物品仓储、运输过程常需要对设备状态及周围环境信息进行实时监控。而在监控过程中经常遇到多终端复杂任务协调难题,由于多终端任务调度是一个NP(non-deterministic polynomial)优化问题,高效的调度策略... 详细信息

大型复杂机电设备或特种高危贵重物品仓储、运输过程常需要对设备状态及周围环境信息进行实时监控。而在监控过程中经常遇到多终端复杂任务协调难题,由于多终端任务调度是一个NP(non-deterministic polynomial)优化问题,高效的调度策略可极大缩短调度等待时间。基于此,文章提出一种融合多种策略的灰狼调度方法,建立新的编码方式与离散空间映射,应用混沌系统不确定性初始化种群,以自适应惯性权重来平衡调度方法的全局优化性能与收敛速度,引入反向学习思想扩大算法寻优范围。实验结果表明调度方法将系统等待时间有效缩减10.06%,其终端负载及最小等待时间明显优于其他算法,验证了调度策略的有效性及优越性。

关键词：数据终端复杂任务灰狼算法调度策略

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多物理场作用下储运监测系统瞬态分析

传感器与微系统 2023年第1期42卷 6-9页

作者：许富景王钰婷荆蕊蕊山西大学自动化与软件学院山西太原030006

针对复杂储运环境中储运监测系统的失效和可靠性降低问题,提出一种多物理场作用下监测系统瞬态分析方法。该方法不仅分析了温度冲击瞬态载荷单独作用下的系统响应,还首次对多物理场耦合作用下的系统可靠性问题进行了分析,并对其中的非... 详细信息

针对复杂储运环境中储运监测系统的失效和可靠性降低问题,提出一种多物理场作用下监测系统瞬态分析方法。该方法不仅分析了温度冲击瞬态载荷单独作用下的系统响应,还首次对多物理场耦合作用下的系统可靠性问题进行了分析,并对其中的非线性“机械效应”进行了拟合分析。实验结果表明:多物理场作用下,系统固有频率随温度增加而降低,系统共振频率点增加;温度冲击引发的“机械效应”与系统温度呈正相关多项式特性,在脉宽为6 s,幅值为600℃的半正弦瞬态激励下系统最高温度为69.256℃,最大形变为0.060108 mm;系统最大形变量提高至瞬态热单载荷作用的706%左右,随机振动单载荷作用的578%左右,系统可靠性下降明显。

关键词：复杂储运环境储运监测系统瞬态分析多物理场耦合

基于TMS320F28335的高精度天线控制系统

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探测与控制学报 2014年第2期36卷 74-78页

作者：许富景祖静丁永红尤文斌中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器与科学动态测试教育部实验室山西太原030051

针对目前飞行器大多安装多个天线用于与卫星的通信,如何选择一个高效的通信天线这一难题,提出了一种基于浮点运算DSP-TMS320F28335的天线控制系统。系统天线切换算法以飞行器对星角度作为天线控制依据。该方法能高精确、实时、可靠、稳... 详细信息

针对目前飞行器大多安装多个天线用于与卫星的通信,如何选择一个高效的通信天线这一难题,提出了一种基于浮点运算DSP-TMS320F28335的天线控制系统。系统天线切换算法以飞行器对星角度作为天线控制依据。该方法能高精确、实时、可靠、稳定地处理导航信息,进行天线控制。试验表明:算法实现仅需约50ms;通过DSP测算结果与STK软件仿真结果的比较,对星角度误差在0.05°以内。

关键词：天线控制 TMS320F28335 坐标转换 STK