摘要：针对传统神经网络和智能算法在机械臂逆运动学求解过程中求解精度低和泛化能力弱的问题,提出一种利用注意力机制改进门控循环(Gated Recurrent Unit,GRU)神经网络的逆运动学求解模型。该模型利用GRU神经网络对机械臂逆向运动过程中时序性的分析,学习各个关节运动前后变化的约束关系。然后通过注意力机制突出重要节点数据变化对关节角的影响,提高求解精度,增强模型泛化能力。本仿真以六自由度串联机械臂为研究对象,对其运动学进行建模分析,将机械臂的逆运动学求解问题转换为误差最小化的研究。仿真结果表明,利用该神经网络模型求解逆运动学相比于PSO-BP和LSTM网络,模型的求解精度得到了明显提高。

摘要：合理设计高压直流模拟试验线段,需要研究线段长度与地面合成电场分布的关系。为此,给出了一种利用点电荷求解较短试验线段标称电场的优化模拟电荷法,并在此基础上,给出了基于Deutsch假设计算其地面3维合成电场的方法。通过计算和对比分析,得到如下结果:当试验线段的长度约为其高度的6倍时,在约1%的误差范围内,可将其当作无限长直导线来处理,进而得到线段中点处的导线表面电场以及中点下方地面标称电场和地面合成电场的横向分布。因此,试验线段的长度可在搭建之前根据试验目的、误差要求及具体导线的结构参数通过计算来确定。

摘要：应用一种新型高灵敏度光电倍增管作为传感器,设计一套用于检测小麦超弱发光的光子计数测量系统,实现对储藏小麦超弱发光的定量测量.适当安排LED阵列分布,设计适合延迟发光需要的照明系统,通过对白光LED光源辐射等效单光子能量和流明效率的计算,建立起光照度与光子数强度之间的联系,实现了光源照射强度与样品延迟发光强度之间的定量比较.对不同光照强度下小麦样品延迟发光的测试和双曲函数拟合,探讨了小麦超弱延迟发光双曲函数拟合参量的变化规律;发现不同照射强度下存在不同的饱和照射时间;小麦超弱延迟发光强度曲线符合双曲衰减规律,超弱延迟发光持续时间达数小时.通过对光照时间和数据采集时间的精确控制,以及在拟合函数中设置延迟时间参量因子,实现了延迟发光测试数据对应时间点的精确标定.

摘要：为了保障粮食安全,该研究根据玉米赤霉烯酮抗原抗体反应,以及辣根过氧化物酶催化鲁米诺过氧化氢反应产生化学发光,设计一款应用于粮食行业的玉米赤霉烯酮检测系统。采用侧窗型高精度光电倍增管MD983以及16位AD转换芯片,实现化学发光强度信号的准确测量;步进电机驱动旋转精密转台,通过优化步进电机的S型脉冲驱动控制曲线参数,完成转台的高精度定位控制,实现光电倍增管的测试窗口和化学发光孔精确对准;通过精密直线导轨滑台驱动加样器的进给,实现反应液微米量级的准确微量加样。利用竞争性免疫分析方法,使得赤霉烯酮毒素为0μg/kg情况下,化学发光反应具有最大发光量,解决真菌毒素低浓度情况下的检测精度难题。经过试验验证,系统检出限为0.1μg/kg,样品加标回收率在90%以上,标准曲线决定系数为0.9965,系统检测玉米赤霉烯酮的线性范围为0~60μg/kg。研究表明建立的玉米赤霉烯酮检测系统满足国家粮食行业对于粮食中玉米赤霉烯酮含量检测要求,为真菌毒素检测仪器的国产化提供参考。

摘要：针对优质稻米品质国标参数检测的实际需要,在设计稻米图像采集装置的基础上,给出一种基于嵌入式的稻米粒型特性参数测试方法。系统以基于ARM内核的S3C2410为硬件开发平台,以linux系统为软件开发平台,采用USB数字摄像头,结合图像处理与模式识别技术,利用大津法对图像进行阈值分割,通过边缘检测和最大距离方法获得稻米粒型国标参数,测试误差不超过1%。该系统为稻米国标参数的现场测试奠定了基础。

摘要：应用一种超高灵敏光电倍增管,设计一套用于测量粮食超弱发光的数字单光子计数在线检测系统,实现对储藏条件下粮食超弱发光的绝对量测量。对不同品种、不同新陈度小麦超弱发光进行系统测试。结果表明,在常温储藏条件下,小麦自身的超弱发光是一个稳定的辐射过程,其发光强度在几十个光子/(cm2·s)左右;同一品种,不同新陈度小麦样品超弱发光能力差异明显,随着老化程度的增加,脂肪酸值逐渐增大,其超弱发光强度逐渐减弱,小麦自身超弱发光与其脂肪酸值负相关。在此基础上测量小麦样品在不同温度条件下超弱发光的辐射强度,研究小麦超弱发光随自身温度变化的规律。

摘要：现阶段仓内粮堆表面的粮情检测可由智能设备协助完成。智能设备所采集的粮堆表面图片背景密集复杂、颗粒互相重叠对检测形成噪声干扰。为解决目标检测算法对不完善颗粒的高漏检率并提高模型检测速度,本研究对轻量化网络模型YOLOV4-Tiny进行优化。首先,增加小目标检测层提升高语义信息利用率,其次,嵌入基于指数思想优化的SENet注意力机制模块,由此设计增强特征提取网络提升模型在复杂背景中对不完善颗粒的特征提取能力,提高检测精度并降低漏检率。最后,以深度可分离卷积作为主干部分残差网络的特征提取方式,减少模型的参数计算量,优化模型部署并解决实时性差的问题。实验表明本研究所提出的改进算法IDS-YOLO在检测速度和检测精度之间达到了平衡,相比于其他对比算法模型的均值平均精度平均提升了6.2%;帧率值达到88.03,满足实时检测的要求,改进后模型参数量的大小仅有5.51 MB。

摘要：针对受未知干扰影响的一类非线性系统,提出一种基于滑模观测器和广义观测器的执行器故障和传感器故障估计方法.首先通过线性变换将原系统解耦为两个降阶的子系统,其中一个子系统受执行器故障和干扰的影响,另一个含有传感器故障和干扰,进一步将后一个子系统转化为广义系统.对两类子系统分别设计滑模观测器和广义观测器,给出估计误差一致最终有界的条件,得到系统状态和未知干扰的估计值.然后,利用等效输出控制原理重构执行器故障,引入干扰补偿保证重构算法的鲁棒性,再根据广义观测器的结果获得传感器故障的估计值.最后,通过计算机仿真验证了本文方法的有效性.

摘要：研究具有不可靠通信信道和有限带宽约束的Markov跳变系统的混合事件/时间驱动H_(∞)控制问题.为处理有限带宽约束,首先,基于驱动误差、辅助变量和切换时刻设计分布式混合事件/时间驱动机制以确定每个传感器节点的驱动时刻;其次,提出一种新的TOD(try-once-discard)调度协议以保证在驱动时刻仅有唯一的传感器节点接入网络.此外,将不可靠通信信道导致的数据丢包现象建模为伯努利分布,基于驱动时刻的数据传输情况构建随机序列和调度矩阵序列,对数据接收情况进行建模.以此为基础,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)得到保证闭环Markov跳变系统在无扰动时随机稳定和有扰动时有限增益L_(2)随机稳定的充分性条件,并给出反馈增益阵的设计方法.最后,通过实例仿真验证所提出方法的有效性.

摘要：为满足粮食库存大清查和清仓查库中粮食库存数量检测的实际需求,设计了一款手持式粮食库存数量检测仪器。系统以微处理器为控制核心,采用激光测距传感器与倾角传感器相结合的方式,实现粮堆体积的高精度测量;系统内置了与各种储粮参数有关的粮堆密度修正模型,能自动、准确计算出粮堆密度修正系数,保证粮食数量检测的客观性和精度;通过高集成度电路设计和低功耗设计,实现了设备的便携性与低功耗。为粮食储藏行业数量检测提供了一种专用、快速便捷的技术手段。