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大空间激光扫描组合式测量方法研究

激光杂志 2020年第9期41卷 32-39页

作者：刘青雍晟晖任化帅康帅西安理工大学工程训练中心西安710054 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

针对智能制造过程中大尺寸复杂零部件的隐蔽点精密测量难题,在现有的激光扫描式大空间测量定位系统基础上,提出了一种多测量节点融合的激光扫描组合式测量方法在,该方法以多测量节点距离为约束,建立了多测量节点融合的隐蔽点测量模型以... 详细信息

针对智能制造过程中大尺寸复杂零部件的隐蔽点精密测量难题,在现有的激光扫描式大空间测量定位系统基础上,提出了一种多测量节点融合的激光扫描组合式测量方法在,该方法以多测量节点距离为约束,建立了多测量节点融合的隐蔽点测量模型以及非线性最小二乘解算模型。通过SolidWorks三维建模与MATLAB仿真分析,验证了该方法的可行性与鲁棒性。仿真结果表明,融合测量节点数达到9个后,测量结果趋于收敛,在15 m的测量范围内,融合测量距离测量精度优于0.2 mm,各坐标分量重复测量精度均优于0.05 mm。车前盖隐蔽区域测量实验结果表明融合测量精度优于0.23 mm,满足大尺寸复杂零部件隐蔽点精密测量应用要求。

关键词：大空间定位多节点融合隐蔽点测量

大空间激光扫描多节点融合测量接收器参数标定方法研究

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激光杂志 2020年第8期41卷 26-29页

作者：刘青雍晟晖任化帅康帅西安理工大学工程训练中心西安710054 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

大空间激光扫描多节点融合测量接收器在飞机、船舶等大型装备制造装配过程中的大尺寸复杂零部件隐蔽点精密测量方面被广泛应用,其参数标定精度限制最终测量精度。为解决大空间激光扫描多节点融合测量接收器参数精确标定问题,一种多位置... 详细信息

大空间激光扫描多节点融合测量接收器在飞机、船舶等大型装备制造装配过程中的大尺寸复杂零部件隐蔽点精密测量方面被广泛应用,其参数标定精度限制最终测量精度。为解决大空间激光扫描多节点融合测量接收器参数精确标定问题,一种多位置矢量锥约束的非线性最小二乘标定方法在本文中提出。该方法以距离为约束,利用标准锥形标定台构建多空间直线交会测量模型,以锥形标定台顶点为球心旋转接收器构建多位置矢量锥标定模型,并基于Levenberg-Marquardt算法建立了参数非线性优化求解模型。通过SolidWorks三维建模与MATLAB仿真分析了该方法的可行性与鲁棒性,仿真结果表明:引入单节点测量误差为±0.2 mm,多位置矢量锥标定方法实现的空间激光扫描多节点融合测量接收器参数标定精度优于0.02 mm,测距精度优于0.025 mm,能够满足实际工业应用要求。

关键词：大空间定位测量接收器矢量锥约束参数标定

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旋转激光大空间定位系统的参数标定技术研究

激光杂志 2020年第6期41卷 22-25页

作者：刘青张杰刘志刚雍晟晖康帅西安理工大学工程训练中心西安710048 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验西安710049

旋转激光大空间定位系统(Rotary-laser Large Space Position System,R-LSPS)是一种基于前方交会原理开发的大空间精密测量系统,在飞机、船舶、火箭等大型装备的制造与装配过程中得到广泛应用,其系统参数标定精度直接影响系统最终定位精... 详细信息

旋转激光大空间定位系统(Rotary-laser Large Space Position System,R-LSPS)是一种基于前方交会原理开发的大空间精密测量系统,在飞机、船舶、火箭等大型装备的制造与装配过程中得到广泛应用,其系统参数标定精度直接影响系统最终定位精度,针对激光平面线宽由宽变窄,再由窄变宽的特性,通过三维软件建立模型,设计了空间多位置标定技术,并利用MATLAB仿真验证了该模型,实验结果表明,对一个998.156 mm的标定杆,标定测量误差小于0.15 mm,为进一步提高系统测量精度奠定了理论基础和实验依据。

关键词：旋转激光多位置标定高精度大空间定位

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开合式罗氏线圈误差形成机理与补偿方法研究

西安理工大学学报 2020年第4期36卷 544-550页

作者：刘青张晓晖雍晟晖陈一林刘浩林康帅西安理工大学工程训练中心陕西西安710054 西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

针对大功率脉冲电能源电性能测试要求,在分析罗氏线圈开合方式对精度影响的基础上,本文设计了一种新的开合式罗氏线圈结构。本文通过对罗氏线圈的绕线匝数、骨架厚度的均匀性、导体位置偏心以及外部磁场影响等因素的分析,对于罗氏线圈... 详细信息

针对大功率脉冲电能源电性能测试要求,在分析罗氏线圈开合方式对精度影响的基础上,本文设计了一种新的开合式罗氏线圈结构。本文通过对罗氏线圈的绕线匝数、骨架厚度的均匀性、导体位置偏心以及外部磁场影响等因素的分析,对于罗氏线圈的测量误差形成机理进行了研究,并利用互补开合式罗氏线圈结构和一次导线支架对于气隙漏磁和导体位置变化导致的误差进行了补偿。试验结果表明,电流在1~20 A范围内,测量误差为0.24%,由于罗氏线圈具有无磁饱和特性,可以外推到大电流测试需求,因此为高精度大功率脉冲电源性能指标的准确测量提供依据。

关键词：罗氏线圈误差补偿互补开合式高精度

直升机旋翼挥舞角测量方法与蒙特卡罗模拟研究

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激光杂志 2020年第9期41卷 67-71页

作者：雍晟晖刘青何红丽康帅濮生耀西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 西安理工大学工程训练中心西安710054 中国飞行试验研究院西安710048

旋翼挥舞角测量是直升机运动状态监测的重要手段之一。针对旋翼挥舞角实时精确测量难题,在螺旋桨轮毂上安装空间受限的条件下,本文设计窄基线远距离双目视觉测量的旋转式旋翼挥舞角测量系统。为了进一步进行挥舞角测量精度评估与误差溯... 详细信息

旋翼挥舞角测量是直升机运动状态监测的重要手段之一。针对旋翼挥舞角实时精确测量难题,在螺旋桨轮毂上安装空间受限的条件下,本文设计窄基线远距离双目视觉测量的旋转式旋翼挥舞角测量系统。为了进一步进行挥舞角测量精度评估与误差溯源,实现挥舞角测量精度的室内评估,本文提出了基于蒙特卡罗法进行旋转式旋翼挥舞角测量模拟,进而形成一种室内旋翼挥舞角测量精度检测方法。该模拟方法结果表明旋翼挥舞角测量不确定度为0.0076°,验证了该测量方法的可行性,且该室内评价方法可应用于旋翼挥舞角测量精度评估。

关键词：挥舞角视觉测量蒙特卡罗精度评估

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基于图像的多基站定点交会测量技术

激光杂志 2020年第7期41卷 27-31页

作者：刘青雍晟晖康帅贾昆钟征宇潘晓西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 西安航通测控技术有限责任公司西安710075

为了评价弹道武器装备的战绩效能,采用三台同步高速相机研究基于图像的多基站定点交会测量技术,构建多基站定点交会测量模型和基于Levenberg-Marquardt算法的多基站标定模型,并充分考虑应用环境、相机同步、相机温漂、成像质量以及标定... 详细信息

为了评价弹道武器装备的战绩效能,采用三台同步高速相机研究基于图像的多基站定点交会测量技术,构建多基站定点交会测量模型和基于Levenberg-Marquardt算法的多基站标定模型,并充分考虑应用环境、相机同步、相机温漂、成像质量以及标定点定位等引入的误差,通过蒙特卡罗模拟仿真方法对不同作用距离交会测量精度进行仿真分析,仿真实验结果表明,在2 km时各坐标分量测量不确定度均小于0.66 m,在1 km时各坐标分量测量不确定度均小于0.45 m,在500 m时各坐标分量测量不确定度均小于0.28 m,完全满足靶场测量应用要求。

关键词：多基站视觉测量标定模型误差分析

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蛋白质计算中的机器学习

物理学报 2024年第6期73卷 95-107页

作者：张嘉晖中国科学技术大学生命科学学院合肥230027

蛋白质计算一直以来都是科学领域中的重要课题,而近年来其与机器学习的结合,更是极大地推进了相关学科的发展.本综述主要讨论了机器学习在四个重要的蛋白质计算领域内的研究进展,这四个领域包括:分子动力学模拟、结构预测、性质预测和... 详细信息

蛋白质计算一直以来都是科学领域中的重要课题,而近年来其与机器学习的结合,更是极大地推进了相关学科的发展.本综述主要讨论了机器学习在四个重要的蛋白质计算领域内的研究进展,这四个领域包括:分子动力学模拟、结构预测、性质预测和分子设计.分子动力学模拟依赖于力场参数,准确的力场参数是分子动力学模拟的必需品,而机器学习可以帮助研究者得到更加准确的力场参数.在分子动力学模拟中,机器学习也可以从复杂的体系中以较小的代价计算出所需求解的自由能.结构预测一般是给定蛋白质序列预测其结构.结构预测复杂度高、数据量大,而这恰恰是机器学习所擅长的.在机器学习的协助下,近年来科研人员已经在单个蛋白质三维结构预测上取得了不错的成果.性质预测则是指通过给定的已知蛋白质信息,推断其可能拥有的性质,这对于蛋白质的研究也是至关重要的.更具挑战性的是分子设计,虽然近年来机器学习在蛋白质设计上取得突破,但这一领域还有很大空间值得探索.本综述将针对以上四点分别展开论述,并对蛋白质计算中的机器学习研究进行展望.

关键词：蛋白质机器学习分子动力学模拟结构预测性质预测分子设计

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力学系统的任意阶分数维梯度表示

力学学报 2024年第8期56卷 2408-2414页

作者：齐皓晖王鹏济南大学土木建筑学院济南250022

梯度系统是一类重要的数学系统,其性质适用Lyapunov函数研究系统的平衡和稳定性.约束力学系统的稳定性研究具有重要应用价值.若约束力学系统可转化为梯度系统,则可利用梯度系统性质研究其稳定性.然而有些约束力学系统并没有梯度表示,如... 详细信息

梯度系统是一类重要的数学系统,其性质适用Lyapunov函数研究系统的平衡和稳定性.约束力学系统的稳定性研究具有重要应用价值.若约束力学系统可转化为梯度系统,则可利用梯度系统性质研究其稳定性.然而有些约束力学系统并没有梯度表示,如果可以将其拓展到分数阶情形,可为这类约束系统的稳定性研究提供新思路.目前关于约束力学系统的分数维梯度表示限于二阶梯度系统(分数阶导数的阶数α=2),对任意阶导数的梯度系统还未有报道,限制了其应用.不同以往限于力学系统的二阶分数维梯度表示,文章研究力学系统的一类新分数维梯度表示,即任意阶分数维梯度表示.首先建立系统的微分方程,进而给出了力学系统可以表示为任意阶(α为正整数或任意分数)的分数维梯度系统的条件及其任意阶分数维梯度形式,通常梯度系统和二阶分数维梯度系统是文章结果的特例,然后讨论结果的一般性,发现不同分数阶导数定义下同阶分数维梯度系统的阶数取值范围并不同.通过算例说明了结果的适用性.

关键词：任意阶分数维梯度系统非保守系统分数阶导数

信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法

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哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 98-109页

作者：刘嘉晖陈科陈群中南大学交通运输工程学院长沙410075 湖南省交通规划勘察设计院有限公司长沙410200

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻... 详细信息

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻公交专用道共享前后交叉口车辆总延误。将延误大小判断结果反馈给车道信号,车道信号显示红灯或绿灯以提醒司机是否能够进入公交专用道。引入受影响车辆概念,建立以减少交叉口车辆总延误为目标的公交专用车道共享控制模型。通过对当前时刻主信号显示红灯和显示绿灯两种情况分析,提出一种综合考虑车辆司乘系数、受影响车辆的交叉口延误计算方法,得到共享公交专用车道前后交叉口车辆总延误差值的表达式。利用示例数值模拟在多种不同场景下车道信号的显示情况,分析了专用道内已有车辆、公交车位置以及主信号显示情况对车道共享的影响。结果表明:该控制方法较符合实际情况,并能有效提高公交专用车道利用率,能够充分利用交叉口绿灯时间,为解决公交专用车道的动态共享、缓解道路拥堵提供了一种新的思路。

关键词：交通运输工程车道共享方案建模仿真公交专用车道 GPS观测交叉口延误