基于Gauss-Newton法的VP垂直摆倾斜仪二阶系统传递函数的非线性曲线拟合

对系统输出的非线性曲线进行拟合是计算VP垂直摆倾斜仪的传递函数的重要步骤。介绍基于Gauss-Newton法辨识非线性函数的基本原理,给出VP垂直摆倾斜仪非线性函数的基本形式,并用Gauss-Newton法辨识出函数的系数,通过对比Gauss-Newton法辨识的函数,实现了较好的拟合效果,为下一步计算VP垂直摆倾斜仪的传递函数奠定基础。     

应用于二维倾斜仪中的圆弧柱面差动电容理论分析

介绍了基于圆柱摆体和圆弧柱面极板的二维倾斜仪模型,并对其圆弧柱面差动电容电路进行理论分析。结果表明,提高倾斜仪的观测灵敏度需适度增加圆柱摆体半径与高度及吊丝长度,减小圆弧柱面极板圆心角,缩小动极板与定极板间隙距离;减少倾斜仪的输出非线性需适度增加圆柱摆体半径和动极板与定极板间隙距离,减小圆弧柱面极板圆心角、圆柱摆体高度及吊丝长度。依据该原则,选取一组典型参数,计算得到倾斜仪理论灵敏度为0.028 5 V/(″),非线性度为0.001 2%。     

3类地倾斜仪地球固体潮的潮汐响应特征及其差异

选用宜昌地震台DSQ水管倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪、VP型垂直摆倾斜仪2018-01-01~10-14整点观测数据,采用Nakai逐日拟合计算结果中的潮汐振幅比A和非数字滤波调和分析计算结果中的M₂波潮汐因子A_M2,对比分析这3类仪器对地倾斜固体潮的振幅响应特征。结果表明,该台NS分量潮汐振幅比只相当于EW分量的90%;1~9月M2波潮汐因子的月结果中误差小于0.02;给出6个分量9个月的54个潮汐因子结果,它们的中误差小于等于0.02;同一分量9个月结果（潮汐因子）之间的极差小于等于8.3%,离散相对中误差小于2.8%。     

用激光干涉仪进行形变仪器灵敏度的测试

对水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪和伸缩仪的灵敏度测试方法进行了研究,并将激光干涉技术应用于灵敏度测试,不仅提高了测试精度,而且测试结果也可与国家计量标准溯源.     

VS垂直摆倾斜仪常见异常现象的判断及维护

针对地震台站使用的VS垂直摆倾斜仪,对其典型的异常现象进行分析,并给出了维护方法.     

龙岩地震台地倾斜资料干扰因素分析

分析龙岩地震台SQ-70型水平摆倾斜仪及VS型垂直摆倾斜仪观测资料的主要干扰因素,并提出了降雨干扰的排除方法。     

三类倾斜仪故障现象分析

分析总结2017~2019年湖北前兆台网中DSQ型水管倾斜仪、VP型宽频带倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪3类倾斜仪的故障现象、原因及解决方法,为分析预报人员判断地震前兆异常提供科学依据,为仪器维护人员判断仪器故障提供借签。     

基于树莓派与MXT9030便携式电容倾斜仪

为满足地震现场快速搭建前兆观测手段需求,设计一种基于Raspberry Pi 4B和MXT9030的便携式电容倾斜仪。通过电容监测芯片MXT9030可将倾角元件的电容变化转换为电压信号,并通过高精度A/D芯片CS1237将模拟量转换为数字信号,Raspberry Pi 4B微控制器能提高系统整体精度并显示倾斜仪相关数据信息。经实际测试表明,系统具备便携、高精度、线性度良好等优点,可满足地震现场前兆倾斜观测的需求。     

气压、温度、洞温变化对常熟台洞体倾斜、应变观测影响研究

对常熟台洞体倾斜、应变观测与气压、温度、洞温等影响因素的相关性进行研究,结果表明：1）洞温、温度日变化与水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪、洞体应变伸缩仪相关性低较,影响比较弱;气压日变化与洞体应变伸缩仪相关性高于水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪;水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪、洞体应变伸缩仪与气压在各优势频段上均表现为同步负线性相关关系。2）洞温年周期变化是水管倾斜仪与垂直摆年周期变化的主要因素,相关系数高,与温度有一定相关性,与气压相关性弱;洞体应变伸缩仪年变影响机制较为复杂,与洞温、气压、温度年周期变化均有一定的相关性。     

水管倾斜仪和垂直摆倾斜仪在同震响应方面的差异分析

对DSQ型水管倾斜仪和VP型宽频带垂直摆倾斜仪在工作原理和同震响应方面的差异进行分析和探讨,以期为地震预报提供有力支持。     

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高分辨率电子倾角传感器HRTM的倾角漂移和固有频率研究

电子倾角传感器普遍存在倾角漂移和输出数据跳变的现象,检测倾角传感器的倾角漂移规律和数据跳变的固有频率可以有效改善倾角传感器的数据质量。基于高分辨率电子倾角传感器HRTM（very high resolution tiltmeter）的工作原理,分析影响倾角传感器倾角漂移的因素,设计检验倾角传感器输出数据固有频率的实验平台,提出基于傅里叶变换的固有频率检测方法。基于地下室恒温环境下采集的10 h数据进行实验,结果表明,该传感器的倾角输出数据存在明显的倾角漂移和输出数据跳变现象,倾角漂移与仪器内部温度高度线性相关,x轴、y轴跳变的固有频率分别为2.773 Hz和2.813 Hz。     

基于模糊控制的快速循迹智能车的设计与实现

提出基于模糊控制的快速循迹智能车的实现方法.利用转速传感器、线阵CCD、舵机等构成一个闭环控制系统,并采用PI算法控制智能车后轮速度.采用模糊控制算法将线阵CCD返回的误差模糊化,然后按照MAX-MIN规则进行逻辑推理,最后将推理结果反模糊化后以控制舵机转向.实验结果证明了该方法的有效性.     

变面积差动电容式传感器的研究

介绍一款变面积式差动电容传感器.该传感器借助于两路相位相差180°的激励信号源作用于两固定极,使动摆片与定摆片之间形成电场.动摆片在进行摆动的过程中,在左右两固定摆中的面积会发生相应的变化,进而会产生电容量的改变.动摆片摆动角度的大小与动摆片在定片中的面积以及电容量的大小呈线性比例关系.通过交流电桥法可测量出该电容传感器的电容量的变化所对应的电压输出,并推算出动摆片位移角度的大小.实验验证了该设计的可行性.     

一种RZB分量式钻孔应变仪原地线性标定技术及试验

由于运维时间长,RZB钻孔应变仪存在元器件老化、材质蠕变等问题,使传感器性能不断发生变化,需要定期对其进行原地静态物理标定。目前采用的以压电陶瓷为核心的静态物理标定方式存在迟滞、蠕变、非线性等缺陷,使标定结果精度差、误差大。本文设计了以陶瓷马达为核心、光栅传感器作为反馈、RS485总线为基础的远程线性标定机构,实现了RZB钻孔应变仪原地线性标定功能。在实验室开展原地线性标定模拟试验,传感器满量程的标定数据结果表明,标定分辨率达到2 μm,线性度优于1%。     

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非线性模型的补偿最小二乘估计

提出利用半参数估计理论解决非线性平差问题,即利用半参数模型中的非参数分量描述非线性模型按泰勒级数展开式中二次以上的高阶项,并推导了补偿最小二乘法求解非线性模型参数的相关公式。算例表明,对于非线性强度较强的模型,该算法可以取得较好的效果。     

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一种基于M估计的Robust-ELM滑坡位移预测方法

采用传统ELM算法进行滑坡位移预测时,其网络输出权值由最小二乘估计得出,导致ELM抗差能力较差,从而造成网络训练参数不准确。为此,将M估计与ELM相结合,提出一种基于M估计的RobustELM滑坡变形预测方法。该方法利用加权最小二乘方法来取代最小二乘法计算ELM输出权值,以减少滑坡监测数据中粗差对ELM预测的干扰。分别以链子崖、古树屋滑坡体为例,将Robust-ELM进行了单维、多维粗差的抵御性验证。结果表明,该方法能够有效降低粗差对预测的影响,具有良好的抗差能力。