UWB与里程计融合的室内移动机器人定位设计

为进一步提高UWB技术在室内移动机器人定位方面的定位精度与可靠性,设计了一种基于UWB与里程计融合的定位系统.针对UWB测距过程中产生的随机误差问题,采用卡尔曼滤波算法进行抑制.针对UWB非视距误差问题,引入NLOS误差鉴别方法鉴别现场环境,借助里程计航迹推演算法获得机器人定位数据进行补偿.针对里程计定位过程中由于长时间、长距离所产生的累积误差问题,采用UWB高精度的定位数据进行误差矫正.实验结果表明,融合UWB与里程计的定位系统有效地抑制了UWB定位的随机误差与非视距误差,尤其在UWB信号受到障碍物的严重遮挡时,移动机器人仍能获得精确可靠地定位数据.     

COVID-19医学影像数据集的研究与分析

新型冠状病毒(COVID-19)被首次发现以来目前感染病例超过一亿,死亡人数高达二百多万,对全球的经济活动和社会活动造成了严重的破坏,给国际危机管理和医疗保健体系带来了严峻的考验。基于人工智能的医学影像技术在COVID-19检测方面具有一系列的优势,然而面向建模使用的数据集可用性限制了COVID-19诊断模型的发展。本文介绍了COVID-19检测常用的医学影像公开数据集,讨论了在COVID-19诊断建模时遇到的阻碍,并且分析了融合数据集时对图像采用的一系类预处理方法。文章指出了面向人工智能建模的COVID-19数据缺乏公开性,强调在使用融合数据集进行建模前应采取合理的预处理方法,并且在追求算法的优化和创新的同时应当注重数据的可靠性,提出了启动开源并且可扩展的COVID-19医学影像收集并且发展相应的图像集质量保障机制的倡议。     

CO_2管内流动沸腾换热模型评价研究

CO_2由于良好的环境特性和优良的热力学特性,被认为是一种理想的替代制冷剂。与传统制冷剂相比,CO_2有着十分不同的流动沸腾换热特性。然而现有的换热关联式都是基于各自的实验数据拟合得出,由于数据点太少和变量参数范围受限导致关联式的预测结果大相径庭。所以建立更加全面的CO_2管内流动沸腾换热数据库对不同换热模型进行对比分析,对于深入了解CO_2管内流动沸腾换热特性和研究更加准确的换热关联式具有重要意义。通过从24篇文献中搜集的4040个实验数据点对6个CO_2的管内流动沸腾换热模型进行对比分析,发现Fang(2013)关联式误差最低为10.6%,并绘制了气液相Reynolds数随管径的变化,气液相Reynolds数的变化的散点图以及Nusselt数随Bond数变化的趋势图,可为深入了解CO_2管内流动沸腾换热特性和将来研究更加准确的新型换热关联式提供参考。     

等效线束法在汽车线束时域辐射敏感度分析中的应用

首先,将仿真所观测的某一线缆单独作为一组,其余的线缆按照共模阻抗和线束端接阻抗相对大小进行分组,再将每一组的若干根线缆等效为一根线缆。然后,求取等效后的简化线束模型的单位长度电感矩阵和电容矩阵以及终端阻抗的等效阻值,并且求取等效模型中各线束的位置坐标。最后,将这些参数代入时域有限差分算法进行求解。本文通过含有14根线缆的汽车线束的数值试验对该方法的有效性进行了验证,试验结果表明:完整模型对于线缆1、4、8、11、14的终端感应电压的仿真时间均约为11 s,而等效后的简化模型对上述线缆的终端感应电压的仿真时间约为5.5 s,计算速度提高了50%。等效线束模型和时域有限差分方法的结合在满足计算精度的要求下,提高了汽车线束的时域辐射敏感度仿真效率。     

石墨烯基纸的制备、性能及其应用

石墨烯基纸是以石墨烯及衍生物(氧化石墨烯、还原氧化石墨烯)纳米片为主体,组装成的一种新型、轻质柔韧、具有绿色环保特点的类纸/膜材料.近几年研究表明,石墨烯基纸有望成为一种结构-功能一体化材料,具有高强、柔韧、优异的电学、磁学和生物学性能,在能源环保、通信、生物医药等领域受到广泛关注.从石墨烯基纸应用角度出发,如何协调材料的成分和微观结构等因素,最大化地发挥其结构和功能特性,是该领域的关键问题.从石墨烯基纸的制备、性能及应用3方面进行概述,指出其主流的制备方法有真空抽滤,蒸发溶剂等,并对其力学和电学性质的主要增强方法进行总结,例如完善内部结构、借助偶联剂或与其他物质复合等.进而综述了石墨烯基纸作为电磁屏蔽与吸波膜、抗微生物活性膜和哺乳细胞培养及组织工程支架材料的应用研究现状,目前主要工作集中在复合磁性金属、合金等材料,提高石墨烯基纸的电磁参数和阻抗匹配性以及复合无机抗菌纳米颗粒,从而避免细菌的抗菌性,提高材料的杀菌作用,以及在保持材料较高强度的同时,增强其阻抗匹配性、抗菌作用及生物相容性,拓宽其应用领域.最后,在阐述石墨烯基纸在制备方面存在的主要问题的基础上,展望了未来的发展方向,如开发无毒无害且高效的乳化剂和还原剂,制备高通量、低成本、大尺寸、绿色且强韧的石墨烯基纸.     

汽车线束的动态串扰特性预测

针对汽车线束中导线相对位置和线束对地高度参数以及由于不同的安装方式和汽车不同的运动状态带来的随机性,提出了一种在低频下用来计算汽车线束动态串扰的统计学模型。利用镜像法计算获得了带有绝缘层导线的单位长度分布参数,运用统计学原理推导得到了线束动态串扰的均值与方差,并将计算所得合理的最差串扰值与273次随机中点布置样条插值法(RDSI)仿真结果进行了对比,验证了模型的准确性和可靠性。所建立的线束动态串扰统计模型可以根据实际情况灵活调整相关参数,实现快速预测,为车辆电磁兼容性设计提供依据。     

汽车连杆裂解槽视觉检测技术

针对汽车连杆裂解槽人工检测工作量大、效率低且误差大的现状,提出一种基于机器视觉的汽车连杆裂解槽检测方法。该方法利用CCD摄像机获取检测图像,通过同态滤波技术滤除背景噪声以提高检测图像的质量,通过自适应阈值的Canny边缘检测方法提取有效边缘信息,通过圆形度和扁度对目标特征进行检测和识别,通过对汽车连杆进行实际检测来验证本文方法。实验结果表明:本文方法能够快速准确地实现汽车连杆裂解槽的自动检测识别,具有良好的检测效果。     

一种多导体传输线串扰不确定性问题的计算方法

针对实际问题中传输线对地高度、相对距离和端接阻抗等参数表现出不确定性时的情况,提出了一种多导体传输线串扰不确定性问题的计算方法.该方法首先通过建立参数不确定的多导体传输线模型,依据多导体传输线理论,考虑模型具有安全阈值,结合基于最可能失效点的随机响应面法完成对多导体传输线模型失效概率的计算.通过比较,该方法得到的模型失效概率与蒙特卡罗法的计算结果基本一致,但其计算效率得到了大幅提升,并且能方便地得到模型串扰的统计矩,从而实现对汽车等复杂系统中的线束或电路板微带线等传输线电磁兼容性能的高效准确预测.     

基于通量分裂的一阶迎风差分格式在传输线分析中的应用

利用一阶偏微分方程组将属于一阶双曲型偏微分方程组的多导体传输线方程变换为一阶线性常系数方程组,应用偏微分方程的特征线构造该方程组的一阶迎风格式,将一阶线性方程组的系数矩阵进行通量分裂,结合阻性负载的边界条件,计算出传输线的瞬态响应。最后通过仿真将本文计算结果与利用具有二阶精度的传统时域有限差分(FDTD)格式和LaxWendroff格式计算出的结果进行比较。结果表明:本文算法克服了传统FDTD格式和LaxWendroff格式在间断解处的非物理振荡,同时还具有简单稳定,适用范围广的特点。     

CO2管内流动沸腾换热模型评价研究

CO₂由于良好的环境特性和优良的热力学特性,被认为是一种理想的替代制冷剂。与传统制冷剂相比,CO₂有着十分不同的流动沸腾换热特性。然而现有的换热关联式都是基于各自的实验数据拟合得出,由于数据点太少和变量参数范围受限导致关联式的预测结果大相径庭。所以建立更加全面的CO₂管内流动沸腾换热数据库对不同换热模型进行对比分析,对于深入了解CO₂管内流动沸腾换热特性和研究更加准确的换热关联式具有重要意义。通过从24篇文献中搜集的4040个实验数据点对6个CO₂的管内流动沸腾换热模型进行对比分析,发现Fang（2013）关联式误差最低为10.6%,并绘制了气液相Reynolds数随管径的变化,气液相Reynolds数的变化的散点图以及Nusselt数随Bond数变化的趋势图,可为深入了解CO₂管内流动沸腾换热特性和将来研究更加准确的新型换热关联式提供参考。