手机锂电池充放电过程的研究

利用COBRA3实验设备测试了锂电池待机充放电过程的电压、电流、锂电池电容量及充电量的变化情况。提出通过实时测量锂电池电压值,可精确换算出锂电池的剩余容量的方法。手机待机充电所需时间和关机充电所需时间基本一致。     

基于支持向量机的图像飞机目标自动识别算法研究

为了能够快速、准确地识别飞机目标,文章给出了一种基于支持向量机的飞机目标自动识别方法;采用Touzi边缘提取,得到目标形状参数的几何特征,Hu不变矩等16个特征矢量作为SVM的训练样本,通过SVM训练得到飞机目标识别模型,从而完成飞机目标的自动识别;试验结果显示,该算法对不同尺度和模糊程度的飞机目标的识别度可达99%; 该算法减少了样本训练时间,在提高识别准确率的同时降低了算法的复杂度,具有识别度高、识别速度快的特点,可用于飞机目标的快速识别。     

基于支持向量机的外骨骼机器人灵敏度放大控制

为了准确控制外骨骼机器人跟随人体运动,需要建立其动态、精确的数学模型;人体下肢外骨骼是一个多自由度、强耦合以及非线性的多连杆系统,难以建立准确的运动学和动力学模型;文章使用三维运动捕捉与空间定位系统,获取实际人体运动参数(运动学与动力学),应用支持向量机(SVM)学习人体下肢外骨骼的数学模型;基于该模型构造基于支持向量机模型的灵敏度放大控制方法;文章使用MATLAB和LIBSVM建立外骨骼下肢机器人的数学模型,并进行仿真分析;仿真结果表明基于SVM的模型学习方法,能够准确计算出人体下肢外骨骼的动力学模型,并简化建模过程;基于SVM的灵敏度放大控制,能够有效计算出人体下肢外骨骼各关节(髋关节、膝关节、踝关节)的输出力矩,并控制外骨骼机器人跟随人体运动。     

电容器充放电学生分组实验的探索

高中物理新课标新增学生必做实验“观察电容器的充、放电现象”,经过了解,目前高中学校几乎不做该学生分组实验.通过分析电容器充放电实验的设计和开设该学生实验的困难,利用已有的实验器材,开发适合中学生动手实验和观察的实验方案,为提高教师课堂效率做参考,落实提升学生的物理学科核心素养.     

基于计算机视觉的切膜机薄膜表面缺陷检测系统的设计

在切膜机的生产线上,需要对薄膜进行不同大小的切割;然而,实际生产中的薄膜的表面会存在各种缺陷,需要对其进行缺陷检测,检测内容主要包括划痕、污渍等;针对传统人工检测方法的低效率性,提出基于计算机视觉的自动检测设计方案,同时给出一种改进的适用于缺陷检测的背景差法;实验验证了方法的有效性和检测算法的可行性,实现了薄膜缺陷的快速检测,提高了生产率。     

基于物联网和PCA支持向量机的交通流量预测系统

为了解决已有交通流量监测系统存在的数据采集分散、车辆识别度低、实时性差和流量预测误差大等问题,设计了一种基于物联网技术和最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine, LSSVM)的交通流量预测系统;首先,描述了系统原理和部署模型,然后对系统的硬件即车载传感器节点和Sink节点进行了设计,同时对系统的软件流程进行了描述,通过在监控中心执行PCA主成分分析方法实现对采集数据提取独立主成分,消除无关冗余数据,在此基础上采用LSSVM实现道路交流流量预测;最后,在十字路口布置实验环境,实验结果表明:文章方法能实时精确地实现交通流量预测,与其它方法相比,具有拟合精度高和的泛化能力强的优点,具有很强的实用性。     

基于有序分割的支持向量机多分类方法

针对模拟电路多故障分类中存在拒识区域,分类效果不理想的问题,提出基于有序分割最佳偏二叉树结构的模拟电路故障诊断方法;首先分析多分类中分割次序对结果的影响,通过样本类中心欧式距离对故障分割进行排序,以此构造偏二叉树结构;然后对采样数据进行主成份分析降维压缩,最后采用支持向量机作为分类器,对故障数据进行分类;该方法可以使样本类间距离最大,提高了支持向量机模拟电路故障分类的效率和准确度;故障诊断结果表明文章提出的诊断方法在精度提高的情况下,所需训练时间和支持向量数目大大减少,更具稀疏性。     

基于Gibbs-LDA和最小二乘支持向量机的物联网安全预测方法

针对物联网中各类用户的网络行为出现复杂化、多样化和恶意化的特征和趋势,提出了一种基于Gibbs—LDA和最小二乘支持向量机的物联网安全预测方法;首先,提取通信时间、地址和内容等文中信息作为多维的通信记录样本,然后基于LDA模型,将安全事件建模为主题,获取样本特征并得到主题模型,通过Gibbs算法来估算LDA模型中的参数,从而建立了基于LDA的物联网安全多维预模型,最后,在LDA特征空间上建立了特征与安全事件分布的权重,并将此权重用于初始化各个支持向量机的预测结果,将权值最大的最小二乘支持向量的预测结果作为最终的结果;仿真实验证明了文中方法能有效地实现物联网安全预测,在NIPS和VAST数据集上进行仿真实验,结果表明了文中方法较其他方法具有预测精度高和预测时间短的优点,具有较大的优越性。     

基于粒子群支持向量机的海杂波序列回归预测

在雷达数据处理中,为更好地抑制海杂波,预测海杂波是必要的;海杂波具有混沌特性,而支持向量机算法能够有效地对混沌序列进行回归预测,文章提出了一种改进的支持向量机海杂波序列回归预测算法;文中给出了算法的框架结构,采用了互信息法和改进的伪邻近点法提取海杂波混沌特性的延迟时间和嵌入维数,利用相空间重构求取SVM训练样本,应用改进的PSO算法优化SVM的核函数参数以及惩罚系数,并仿真了预测模型;仿真实验结果表明:海杂波回归预测能达到满意的精度,而PSO-SVM方法比SVM方法的预测精度更高。     

玻璃-陶瓷脉冲形成线的充放电特性

采用熔融-快冷-可控结晶工艺,制备了(Pb,Sr)Nb₂O₆-NaNbO₃-SiO₂大尺寸玻璃陶瓷,开展了其介电性能以及脉冲充放电特性研究。实验结果表明：该玻璃陶瓷材料的介电常数约为340,具有良好的温度稳定性和正的偏压特性。基于该材料制备的固态脉冲形成线输出脉冲脉宽约为89 ns,具有良好的脉冲平顶和窄的上升沿。在19 kV充放电电压、1 kHz的充放电频率、4 kA的放电电流条件下,固态脉冲形成线充放电寿命大于100万次。     

聚乙烯薄膜中空间电荷短路放电复合率的发光法研究

通过对在直流高压作用下低密度聚乙烯薄膜中注入的空间电荷的短路放电发光测量,研究了聚乙烯薄膜中空间电荷的复合率.通过短路放电光子数的测量及定量分析考察了电压极性、场强大小及加压时间对短路下电荷复合率的影响.结果表明发光强度（复合率）随外加场强的变化明显,而与加压时间的关系不显著.但场强高于80 MV/m时发光强度（复合率）的增大速度变慢.结合本实验结果及他人的相关数据,得出了聚乙烯薄膜样品的发光效率约为5.9×10^-6,短路初始阶段的0.2 s内样品的电荷复合率约为2.8%. 关键词： 空间电荷 短路放电 复合发光 复合率     

大气压直流正电晕放电暂态空间电荷分布仿真研究

本文提出了流体一化学动理学二维正电晕放电混合模型,该模型包含12种粒子间的27种化学反应,并且考虑光电离的影响．此外,在实验室内对该模型开展试验验证,单次脉冲波形及伏安特性曲线符合较好．基于上述模型,本文研究了在外施电压3kV时棒一板电极正电晕放电过程中的电场分布、电子温度分布、空间电荷分布的发展规律,并对电晕放电过程中粒子的成分进行了详细分析,讨论了电子、正负离子、中性粒子在放电过程中的生成规律及对电晕放电的影响．结果表明：在整个电晕放电过程中,电子温度分布和电场强度分布曲线相似,电子密度维持在10^19m-3左右,只发现带正电的等离子体特征．O4＋密度是放电过程中数量最多的正离子,O2＋和N2＋在二次电子发射过程中具有重要作用,O2-离子和O分别是负离子和中性粒子中数量最多的粒子,由于负离子和中性粒子在电晕放电过程中数量较小,因而起的作用相对较小．     

双向反射模型反演沙地表粗糙度研究

由于沙地通常处在半干旱地区,在风蚀作用下表面结构特征会有所改变,同时,沙地表面粗糙度与组成成分的时间与空间变化也是研究风蚀模型所必须的输入信息。作为一种非接触的探测手段,遥感技术有助于实现对沙地表面粗糙程度在时空尺度上的研究。为了利用反射特性描述沙地表面结构特征,以人为模拟的粗糙沙地表面为研究对象,基于野外实测多角度高光谱反射信息,分析了沙地表面粗糙度变化对反射信息分布的影响,并且结合双向反射模型,试图利用模型参数反演粗糙度特征。通过研究发现,如果按照入射方向与沙地表面沙垄方向分类来看,与入射方向平行或者垂直均会对沙地表面反射分布特性有所改变。当沙垄方向与入射光方向垂直时,会使后向散射的反射峰值增加;而沙垄方向与入射光平行时,会使后向散射峰值向主平面两侧扩张。双向反射模型可以模拟沙地表面的反射特性,根据模型参数的变化也可以表示出沙地表面的粗糙度变化特性。这表明双向反射信息可以用于量化沙地表面结构特征,而且有助于了解结构特征对沙地光学特性的影响,也为研究颗粒介质固有光学特性以及反演沙地表面结构特征提供依据。     

A new proposal of high repetitive Nd:YAG laser power supply adopted the sequential charge and discharge circuit

The pulsed Nd:YAG laser is the most commonly used type of solid-state laser in many fields. In material processing, the power density control of a laser beam has been considered to be significant, which depends on the flashlamp current pulse width and pulse repetition rate.In this study, we have proposed a new method of sequential charge and discharge circuit (SCADC) to control the laser power density. The power supply of SCADC is composed of low frequency capacitors instead of very expensive high frequency capacitors. We could find the stability of laser output as well as the flashlamp current up to the pulse repetition rate of 150 pps. As increasing a repetition rate from 30 to 150 pps by the step of 30 pps, it is known that the laser outputs increased by 10 W.     

The surface alloying behavior of martensitic stainless steel cut with wire electrical discharge machine

The surface alloying behavior of tempered martensitic stainless steel multi-cut with wire electrical discharge machine (WEDM) is studied in this paper. Before machined with WEDM, the steel specimens were quenched at 1050 °C and then tempered at 200 °C, 400 °C, and 600 °C, respectively. The microstructure and surface morphology of the multi-cut surfaces were examined with scanning and transmission electron microscopes integrated with an energy-dispersive X-ray spectrometer for chemical composition analysis. Experimental results show that the cut surfaces of the steel specimens were alloyed with wire-electrode material in various extent. Especially the cut surface was much more alloyed when the steel was cut with the first rough cutting pass by using negatively biased potential and final fine cutting using positively biased potential. Alloying degree of cut surfaces can be distinguished with their anodic polarization curves in 0.5 M HClO₄ + 0.2 wt% NaCl at 27 °C. Higher passive current density induces deeper alloyed surface. On the severely alloyed surface, a secondary anodic peak in the potential of 120 mV (versus Ag/AgCl_sat.) of its anodic polarization curve was observed. The presence of the secondary anodic peak was attributed to dissolution of copper, which was the major element of wire-electrode material from the alloyed surface.     

基于地面光谱数据的二向性反射模拟与分析

为提高地物光谱模拟精度,建立地表混合光谱模型,利用ASD FieldSpec3 Hi-Res便携式地物光谱仪和地物多角度二向性反射平台,设计试验探测不同角度下的不同叶片覆盖面积的混合光谱。以等距离/等面积模型为理论基础,将模型中二维权重系数变化规律扩展到三维空间权重系数变化中,考虑探测方向倾斜时探测区域权重系数的变化,提出新的考虑几何角度的三维权重模型对混合光谱进行模拟,并与实测混合光谱对比分析。分析结果表明,相比于等距离/等面积模型,三维权重模型对探测区域进行了细分,提高了权重系数计算精度,模拟的混合光谱误差更小,特别是在探测角度有倾斜时,模拟的效果更明显,均方根误差平均降低了0.016 1,光谱角误差平均降低了0.07。三维权重模型考虑了探测角度对权重系数的影响,提高了光谱模拟的精度,为地表模型的建立及卫星数据混合光谱分解的应用提供新的理论基础。     

基于机器视觉的采茶机割刀控制方法

针对现有乘坐式采茶机切割的茶叶质量偏低的问题,提出了一种基于机器视觉的采茶机割刀控制方法。首先对相机参数进行低复杂度的标定,然后采用动态阈值分割方法和颜色分类器,提取茶叶图像中的嫩芽区域,并设计间接定位法定位弧形割刀位置;接着通过计算两个指定区域的嫩芽面积及它们的和与差异,得到弧形割刀左右两侧的动作参数;最后将动作参数传给下位机,控制割刀到达预期位置。本方法分别对单株茶树和实地茶园进行了实验,结果表明该方法能够准确定位弧形割刀位置和识别嫩芽区域,实现割刀位置的自适应调整,具有较好的茶叶切割效果,切割得到的嫩芽比例可达70%以上。     

宏观电偶极子对聚丙烯铁电驻极体膜电荷储存及其动态特性的影响

利用栅控恒压电晕充电组合反极性电晕补偿充电法，研究了孔洞(单元电畴)内分布的空间电荷型宏观电偶极子的形成，及其增长对聚丙烯孔洞膜电极化期间的电流特性及电导率的影响. 借助等温表面电位衰减测量、开路和短路热刺激放电电流谱分析等，讨论了宏观电偶极子及其密度变化时的聚丙烯孔洞驻极体膜电荷储存稳定性及电荷动态特性. 实验结果说明：由电极化形成的宏观电偶极子的自身电场提高了聚丙烯孔洞驻极体膜的电导率，从而降低了驻极体膜电荷储存的稳定性. 对呈现弱极化强度的孔洞驻极体膜，以孔洞为畴结构基本单元内的宏观电偶极子，其两性空间电荷的大部分仅仅分别沉积在透镜状孔洞上下两壁的两端. 外激发脱阱电荷从脱阱位置的输运路径，主要是绕孔洞两边沿介质层迁移；而极化强度较高的样品，其两性电荷则分别分布在上下两壁的宽广区域内，脱阱电荷的大部分在驻极体电场驱动下从脱阱位置通过孔洞层间的介质层迁移并衰减.     

光电检测技术在模糊控制洗衣机中的应用

介绍了应用光电检测相关技术对模糊控制洗衣机的被洗衣物质料、衣物重量、脏污程度、脏污性质和洗涤剂量的快速准确检测方法及工作原理,通过相应的光电传感器实时检测出被洗衣物相关参数,以此作为模糊逻辑推理依据,来决定电动机的转速、洗涤水位和洗涤时间,经过实践验证它在节电、节水和洗净率等方面取得了良好的效果。     

基于双向反射函数的水下激光引信回波仿真方法

针对鱼雷激光近炸引信探测水下近场目标的需求,开展了水下激光引信回波蒙特卡洛仿真方法研究.结合水下激光引信探测特点建立水下目标回波的蒙特卡洛仿真模型.为了提高水中非朗伯目标表面回波仿真的准确度,推导了基于双向反射函数的光子反射方向概率分布,根据概率分布随机抽样光子反射方向.仿真了不同距离和入射角度条件下的水中目标回波信号.仿真结果表明:目标回波幅度随目标距离和入射角度的增大迅速下降,目标距离在6~12m内变化时,信号峰值动态范围为11.5dB;目标距离为8m,激光入射角在0~45°内变化时,信号峰值动态范围为9.2dB.为验证仿真方法的正确性,在水池中进行水中目标蓝绿激光探测实验,实验结果和仿真结果一致.研究成果可为解决传统蒙特卡洛方法在水中非朗伯面目标回波仿真中的适用性问题及水下激光引信优化设计提供参考.