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融合RFID相位差和激光扫描的动态目标定位

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仪器仪表学报 2018年第2期39卷 81-88页

作者：何静刘冉肖宇峰梁高丽付余路西南科技大学信息工程学院特殊环境机器人技术四川省重点实验室

针对传统射频识别（RFID）技术不适合移动机器人跟踪动态目标位姿,利用粒子滤波器融合RFID和激光雷达扫描数据,实现移动机器人对动态目标的位姿跟踪。首先利用RFID的相位差信息估计动态目标相位差速率,然后与激光雷达扫描动态目标估计... 详细信息

针对传统射频识别（RFID）技术不适合移动机器人跟踪动态目标位姿,利用粒子滤波器融合RFID和激光雷达扫描数据,实现移动机器人对动态目标的位姿跟踪。首先利用RFID的相位差信息估计动态目标相位差速率,然后与激光雷达扫描动态目标估计的时间差速率进行匹配;最后选取最近邻的K个匹配点进行粒子滤波,从而实现动态目标的定位。最后,在机器人SCITOS G5平台上开展验证测试,实验结果表明,所提方法可以很好地定位动态目标,有效地减少定位误差。

关键词：射频识别相位差速度匹配粒子滤波

基于相位差时延估计法的岩石声发射源定位研究

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岩土力学 2015年第2期36卷 381-386,522页

作者：黄晓红张艳博田宝柱刘祥鑫河北联合大学信息工程学院河北唐山063009 河北联合大学矿业工程学院河北唐山063009

针对岩石力学试验声发射时差定位算法中时延估计精度受诸多不确定因素的影响问题,提出全相位相位差法时延估计,通过小波分解与全相位频谱分析相结合求解相位差得到声发射信号的时延估计。利用小波分解找到不同传感器接收到的声发射信号... 详细信息

针对岩石力学试验声发射时差定位算法中时延估计精度受诸多不确定因素的影响问题,提出全相位相位差法时延估计,通过小波分解与全相位频谱分析相结合求解相位差得到声发射信号的时延估计。利用小波分解找到不同传感器接收到的声发射信号中的同一主频的子带信号;对这些同一主频的子带信号分别做全相位频谱分析,得到每个子带信号中间样点的相位,再根据相位差与时间差的关系求出声发射信号到达不同传感器之间的时间差;进而利用时差定位法反演声发射源,实现了声发射源更精确的定位。在花岗岩(50 mm×100 mm×50 mm)上进行断铅试验,选取10个测点,经声发射监测验证结果表明,该时延估计方法能有效地减小声发射源定位的误差,提高声发射源的定位精度,平均绝对误差比美国PCI-2型声发射仪器定位结果提高约3 mm,该方法为反演声发射源提供了一种有效途径。

关键词：声发射小波分解全相位频谱分析相位差源定位

基于交通波理论的干线相位差优化及其控制方法

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吉林大学学报（工学版） 2017年第2期47卷 429-437页

作者：曲大义万孟飞李娟王进展许翔华青岛理工大学汽车与交通学院山东青岛266520

为实现干线协调,提高运行效率,基于线控系统中车流以波的形式到达的基本认知,分析了相邻交叉口车辆排队的时空特性,指出了干线协调的内在机理是当车流到达队尾位置时排队完全消散。然后针对排队的集结与消散建立了基于交通波的交叉口相... 详细信息

为实现干线协调,提高运行效率,基于线控系统中车流以波的形式到达的基本认知,分析了相邻交叉口车辆排队的时空特性,指出了干线协调的内在机理是当车流到达队尾位置时排队完全消散。然后针对排队的集结与消散建立了基于交通波的交叉口相位差模型。并鉴于干线各交叉口间的关联性以及交通需求与供给关系,提出了对干线控制参数的优化策略。最后选取青岛市漓江路沿线交叉口进行案例分析,验证相位差模型以及周期、相位相序、绿信比等优化策略的可行性与实用性,结果表明该控制方法对车辆旅行时间、停车次数的优化效果显著。

关键词：交通运输系统工程交通波理论相位差干线协调排队

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基于相位差分析空气污染与经济发展的关系

基于相位差分析空气污染与经济发展的关系

作者：贾兰兰电子科技大学

学位级别：硕士

改革开放以来,经济快速增长,工业产值逐步上升,随之伴随的空气污染问题逐渐受到广泛关注。在研究空气污染过程中,研究者们探索空气污染与经济发展之间的关系时,大多数只考虑了经济活动对城市空气污染的影响。这里一个关键假设是,空气污... 详细信息

改革开放以来,经济快速增长,工业产值逐步上升,随之伴随的空气污染问题逐渐受到广泛关注。在研究空气污染过程中,研究者们探索空气污染与经济发展之间的关系时,大多数只考虑了经济活动对城市空气污染的影响。这里一个关键假设是,空气污染在城市之间的传播可以忽略不计。这一假设是否有统计证据,已成为一个需要回答的重要问题。本文选取四川盆地、长三角地区和华北地区作为研究区域,通过对三个区域的空气污染物的时间序列进行相位差分析来研究该问题。在研究其他影响空气污染的因素同时,进一步探索污染物空间传播对城市空气质量的影响。本文首先对相位差做一些统计推断,包括相位差的估计方法、渐近分布和检验方法。相位差估计方法是结合污染物序列具有的季节性周期特点,在时域上将污染物序列拟合三角函数,估计出相位差。本文先证明了由估计方法得到的初相估计量渐近服从正态分布,然后再由相位差与初相之间的关系得到相位差估计量同样渐近服从正态分布。在检验方法中,利用Bootstrap抽样法对污染物序列的残差进行多次重复抽样,从而构造出与原污染物序列具有相同属性的多个序列,最后将新生成的序列带入检验统计量中,检验相位差的统计显著性。随后在数值模拟中,设计模拟实验验证检验效能。同时通过上述估计方法估计出三大区域内城市的相位差,经过检验后,检验结果显示城市相位差显著,具有统计学意义,可以作为空气污染指标。最后,本文通过对三个区域内城市相位差的回归分析,发现城市经济活动和天气条件是造成空气污染的主要原因。此外,在污染较为严重的区域,污染物在城市间的传播会显著影响该区域内城市空气质量。实证分析结果也证实三个区域中城市的GDP与PM之间的关系均符合环境库兹涅茨曲线假说,并发现第三产业占比逐年上升导致城市污染排放相对降低是引起该曲线出现的一个原因。

关键词：空气污染相位差 Bootstrap抽样法空间传播第三产业

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加载相位差对微动磨损影响的数值模拟研究

表面技术 2018年第9期47卷 93-100页

作者：李玲麻诗韵阮晓光康乐蔡安江西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

目的研究不同加载相位差下微动磨损量随切向载荷幅值的变化规律。方法在ABAQUS中建立柱面/平面微动磨损模型,设置不同的加载相位差,结合能量模型和UMESHMOTION子程序,进行仿真试验,对不同情况下的磨损深度进行仿真分析。结果法向载荷、... 详细信息

目的研究不同加载相位差下微动磨损量随切向载荷幅值的变化规律。方法在ABAQUS中建立柱面/平面微动磨损模型,设置不同的加载相位差,结合能量模型和UMESHMOTION子程序,进行仿真试验,对不同情况下的磨损深度进行仿真分析。结果法向载荷、位移载荷和应变载荷取定值时,0°相位差的磨损深度最小,180°相位差的磨损深度最大,90°和270°相位差的磨损深度相同,且介于二者之间;当法向载荷和位移载荷为定值时,0°相位差的磨损深度随应变载荷的增大而减小,90°相位差的磨损深度不受应变载荷幅值的影响,180°相位差的磨损深度随应变载荷的增大而增加,且接触状态由部分滑移向完全滑移逐渐过渡;当法向载荷和应变载荷一定时,随位移载荷的增加,各相位差下磨损宽度和磨损深度都呈现出增大的趋势;在部分滑移状态下,当应变载荷较大时,0°相位差的最大磨损深度发生在接触区后缘,180°相位差的最大磨损深度发生在接触区前缘,90°相位差的前、后缘磨损深度极大值接近。结论两切向载荷间加载相位差对磨损深度随切向载荷幅值变化的趋势影响明显,0°相位差的磨损深度最小,相位差对最大磨损深度的产生位置也有影响。

关键词：柱面/平面磨损模型相位差微动磨损能量模型 UMESHMOTION子程序

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基于相位差的合成孔径RFID定位技术研究

基于相位差的合成孔径RFID定位技术研究

作者：付艳喜天津大学

学位级别：硕士

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种利用电磁感应或无线电波进行数据交换的非接触式自动化识别技术。伴随着RFID技术在供应链与物流管理等领域的广泛应用,RFID定位技术成为了近年来的研究热点。其中,基于合成孔径的R... 详细信息

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种利用电磁感应或无线电波进行数据交换的非接触式自动化识别技术。伴随着RFID技术在供应链与物流管理等领域的广泛应用,RFID定位技术成为了近年来的研究热点。其中,基于合成孔径的RFID定位技术相较于其它定位技术,具有成本低、精度高、灵活性强等诸多优点。目前,无论是基于全息成像还是基于非线性优化的合成孔径RFID定位方法的效率都有待提高。为此,本文在已有工作的基础上,以提高定位方法的效率为诉求,为二维及三维条件下的RFID定位问题设计了高效的解决方案。本文从被动式RFID系统的反向散射通信机制出发,对相位的产生及其在信号传播过程中的变化情况进行了详细的分析,为构建基于相位差的合成孔径RFID定位模型奠定了理论基础。对于二维定位问题,利用由相位差得到的距离差将定位问题转化为双曲线方程组的求解问题。考虑到非线性的双曲线方程组难于求解,提出使用泰勒级数展开法对其作线性化近似。同时,为了提高方法的收敛性,给出了一种初始参考点的选择方法。实验结果表明,这一方法对于不同距离、不同种类的标签均有着良好的定位表现,可以实现5 cm左右的平均定位误差以及10 ms左右的平均计算时间。对于三维定位问题,针对天线作不同轨迹运动的定位问题分别设计了解决方案。天线以直线轨迹运动时,通过求解由相位差与几何关系构建的线性方程组,得到标签与高度不同的两个天线的运动轨迹之间的距离,计算出以两个距离为半径的圆的交点从而获得标签位置的解析解。天线以曲线轨迹运动时,利用相位差构建以标签位置为变量的线性方程组,对于方程组存在的另一未知参数则分两步介绍了其求解过程。两种方法的定位精度与计算效率通过仿真与基于全息成像的Tagoram法及基于非线性优化的LM法进行了对比。结果表明两种方法在表现出与其它方法相当的定位精度的同时,平均计算时间比Tagoram法降低了99.59%,比LM法降低了99.36%。

关键词：无线定位 RFID 合成孔径相位差线性优化

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基于相位差的光电非接触在线轴功率测量误差

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第5期45卷 89-93页

作者：杨琨覃秋邹毛严新平武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063

鉴于测量轴系扭转角度的正确性将决定扭矩和功率测量结果的准确性,通过分析构成光电非接触式轴功率仪的电子测量系统的量化精度、随轴转动的光电码盘安装的偏心度和垂直度、传感器温度漂移等方面引起测量误差的原因,从几何关系和相对误... 详细信息

鉴于测量轴系扭转角度的正确性将决定扭矩和功率测量结果的准确性,通过分析构成光电非接触式轴功率仪的电子测量系统的量化精度、随轴转动的光电码盘安装的偏心度和垂直度、传感器温度漂移等方面引起测量误差的原因,从几何关系和相对误差角度分析这些原因与最终测量误差之间的数学关系,推导了各种产生误差原因的误差容限.分析结果表明:通过在该设备监测过程中有针对性的调整对测量误差有较大影响的安装环节,可以提高测量的准确性.该结论可对基于相位差的对光电非接触式轴功率仪的设计、安装和提高此类设备的测量精度提供理论指导.

关键词：轴功率测量相位差光电非接触在线误差分析

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基于动态规划算法的多带宽干线相位差优化

交通运输系统工程与信息 2016年第3期16卷 45-52页

作者：何忠贺张星愿李颖宏北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室北京100144

传统干线相位差控制或以车辆延误最小,或以绿波带宽最大为控制目标,未建立两者间的解析关系.为此,根据图解法与基于车辆到达率及驶离率的排队分析,本文建立了车辆延误与绿波带宽间的线性解析关系;提出以子绿波带内通过车辆数最大为控制... 详细信息

传统干线相位差控制或以车辆延误最小,或以绿波带宽最大为控制目标,未建立两者间的解析关系.为此,根据图解法与基于车辆到达率及驶离率的排队分析,本文建立了车辆延误与绿波带宽间的线性解析关系;提出以子绿波带内通过车辆数最大为控制目标,采用几何函数来完成绿波带宽分配,并利用动态规划方法求解,实现绿波带宽最大而延误最小的目标.最后,选取北京市通州区怡乐中路进行试验,与数解法相比,虽然本文方法所得绿波带宽不一定最大,但绿波带宽及正反带宽的分配能更准确地反映道路车流量的变化,使得车辆排队延误和绿波带宽同时得到控制.

关键词：城市交通相位差绿波带干线动态规划

基于超声波相位差法二氧化碳浓度检测系统的设计

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基于超声波相位差法二氧化碳浓度检测系统的设计

作者：刘鸿超哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

二氧化碳是空气重要组成部,也是重要的工业原料,与我们的生产、生活息息相关。二氧化碳检测技术可用于对生产、生活环境的监测。随着现代化和城市化进程的发展,全球范围内的碳排放使得大气中二氧化碳含量大大增加,产生了严重的“温室效... 详细信息

二氧化碳是空气重要组成部,也是重要的工业原料,与我们的生产、生活息息相关。二氧化碳检测技术可用于对生产、生活环境的监测。随着现代化和城市化进程的发展,全球范围内的碳排放使得大气中二氧化碳含量大大增加,产生了严重的“温室效应”,因此进行二氧化碳浓度的检测十分必要。但长期以来缺乏可以实现测量范围大、精度高和稳定性高的二氧化碳检测方法。超声波检测技术具有低功耗、稳定性高、非接触等优点,在很多领域得到广泛应用,因此本文进行了基于超声波相位差法二氧化碳浓度检测系统研究。本文对超声波测量方法进行了研究,包括声衰减法、时差法和相位差法,通过对比分析确定了基于相位差法的超声波二氧化碳浓度检测方案。对二氧化碳浓度与环境温度、湿度及相位差之间的关系进行了理论分析,建立了数据处理和精度补偿的数学模型。完成了超声波驱动电路、信号调理电路、相位差检测电路、单片机系统及外围电路、信号输出电路和电源电路等硬件电路设计。完成了超声波二氧化碳浓度检测系统的主程序、标定程序、红外遥控程序、温度检测程序、湿度检测程序和信号输出程序等单片机软件设计。本文进行了环境温度和湿度影响实验研究和误差分析,对完成的检测系统进行了测试,超声波二氧化碳检测系统在低浓度区间0～2%内,最大绝对误差小于±0.02%,在高浓度区间2～100%内,最大相对误差小于真值的±10%,实验结果表明,该测量方法在浓度测量范围很大时具有较高的精度。

关键词：超声波相位差温度补偿湿度补偿二氧化碳