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[期刊] 实验技术与管理  [作者] 杨亮  郭志军  李文生  王博轩  
研制了一种基于视觉伺服的桌面型机械臂创新实验平台,整个系统由机械臂本体、控制器、视觉伺服系统组成。机器臂共有3个自由度,分别由3个步进电机驱动;控制器采用主控板+驱动板的设计结构,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉伺服系统运行在主控板之上,能够通过摄像头采集目标物体图像信息,并将位置信息转换控制指令,控制机械臂完成物体抓取任务。实践表明该方案具有成本低、控制效果好、系统鲁棒性强的优点。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张波  李杨  陈小丽  鞠亚坤  闻小龙  
编码器作为伺服电机系统角度检测、反馈的最核心部件,其自身定位精度至关重要。将基于隧道结磁电阻原理的磁敏芯片作为敏感元件,配合开关电源和线性电源模块形成电源系统,使用STM32F373单片机芯片及其外围电路组成信号处理微系统,使用自定义基于RS-485的ModbusRTU协议进行数据传输和通信,设计和研制了一种高精度的磁电式旋转编码器,并采用自动采集系统对编码器数据进行了采集及存储。在程序设计方面,针对敏感元件的原始输出数据,设计和编写了一种数据处理、修正和校准算法,并使用MATLAB软件对编码器解算的角度数据进行了仿真、运算和验证。为进一步检验所研制的编码器在实际工况下的角度测量精度,将编码器安装在高精度时栅转台系统上进行了测试,编码器测试精度达到0.046 9°,可应用于伺服电机角度反馈系统。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 赵劲松  董杰  孙鑫宇  徐嘉祥  赵利强  李戊戌  
为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应曲线,分析了实验台的动态跟踪性能,探索了电液伺服振动平台在实验教学中的应用。教学实践表明,基于电液伺服振动台进行实验教学,能够加深学生对理论知识的理解,提高学生将理论知识应用于实践的能力,也为机电液一体化相关专业实验教学提供了一种新型平台。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 叶晨  丁永超  
研制了一款基于NVIDIA JetsonTX1的计算机视觉创新实验平台。由于原基于ARM的MCU或者DSP已经无法满足其对算力的要求,因此该实验平台采用了内置GPU的TX1嵌入式芯片组,并且具备丰富外设接口,使得面向计算机视觉的创新实验不再局限于PC机,可以进行面向应用的嵌入式开发,做到理论结合实践,增强实验教学效果。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 马睿  张志明  许春权  
开发了一套基于语音控制的机械臂3D虚拟操作的仿真实验平台。平台设计采用LabVIEW的3D仿真模块和Microsoft的语音识别引擎,解决机械臂对象的3D建模、运动显示算法和语音识别控制等核心问题。其中3D对象建模用LabVIEW三维图片工具完成,运动显示控制算法采用循环内嵌事件的主体结构,依靠.NET节点调用语音识别引擎实现语音指令。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 王新  王新庆  文岩  李世庆  王继荣  
文章利用MATLAB图形用户界面功能,将机械臂的建模、运动学、动力学、运动控制算法和实时仿真集成到虚拟仿真软件中。并在机械臂仿真实现基础上,通过ROS网页交互功能连接真实机械臂,开发出机械臂远程控制实验平台。最后,通过UR3机械臂的远程控制验证了该实验平台的可行性。以虚拟仿真软件进行机械臂仿真,是对“机器人学”课程理论基础知识的具体运用,而通过网页的机械臂远程控制实验,则使机械臂仿真与实物实验结合起来,对“机器人学”课程教学改革起到促进作用。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 谢小正   张旭   孙子宽   宋玉奇   黄华  
为解决数控机床伺服系统参数设计相关实验,在真实机床上难开展、高耗材、安全风险大等问题,提出了一种“基于MCD+PLCSIMAdvanced+TIA架构的伺服系统参数设计数字孪生实验平台”设计方案。该方案将机床模型实体与数字孪生实验平台有机地结合起来,以“单轴伺服系统参数优化设计实验”为例,对数字孪生实验平台伺服系统的相关参数进行了调试与优化,并在机床模型实体上对其所得参数的准确性进行了验证,同时也证实了该数字孪生实验平台设计方案的可靠性。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 胡继华  陈薇薇  伍丽华  
该文提出了一种复合云桌面的设计方案,包括VOI、VDI、虚拟显卡VDI和云桌面申请发布网站。该方案按照不同的实验课程要求和终端特点,部署相应的云桌面服务,并通过网站集成各个云桌面平台,使各个云桌面互为备份,同时将空闲资源发布出来供学生学习使用或开展创新活动。方案实施结果表明,复合云桌面能满足包括新技术教学的所有计算机实验教学环境要求,同时能及时帮助学生构建创新实验环境,有效提高了云桌面资源的使用效率和实验教学环境的可靠性。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 殷孝雎   周莉   孙志强   郑闯   李波  
为了使机械臂适应智能制造业高灵活度的要求和不断变化的场景需求,该文设计了一套人机结合的实验装置。该装置使用双摄像头采集图像,嵌入式核心模块处理人体手臂动作图像,提取标识点,确认坐标值并将其输入运动数学模型。基于模糊控制理论驱动4个小型直流伺服电机,实现4自由度的机械臂随动功能。该装置可作为机器人工程和智能制造工程等专业的实验教学设施,有助于帮助学生深入理解控制理论,并提高学生的动手能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 刘志林   廖浚宇   苏丽   朱齐丹   曾薄文   原新  
该文基于六自由度机械臂设计了一套支持虚实联动的沉浸式板球平衡装置实验平台。首先,基于六自由度机械臂的板球平衡装置可将小球稳定控制在平板中心区域;其次,基于图形化交互设计的软件可直观控制实验平台的各项功能,提高了实验平台的人机交互体验;最后,在Gazebo仿真平台中构建三维虚拟板球装置并与真实板球装置实时联动,并由VR技术提供沉浸式观测体验。该实验平台综合了机械臂、VR、自动控制等多种技术,对机械臂教学实验和相关算法验证具有积极意义。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 杨亮  李文生  傅瑜  田丰溥  
针对单一传感器在不确定复杂环境下即时定位及地图构建精度低、可靠性差的问题,研制了一种基于机器人操作系统的即时定位及地图构建创新实验平台。实验平台由移动机器人、上位机控制软件两部分组成。移动机器人配置有Xtion pro深度摄像头、激光测距仪、里程计等,通过采集环境的深度信息及距离信息实现即时定位及地图构建功能;采用ARM Cortex A17RK3288作为主控芯片,将整个控制系统构建在基于ROS系统的嵌入式平台上,具有体积小、重量轻、可移植性强的优点,极大增强了机器人的续航能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张迪  杨涛  何光亮  杨娟  
根据航空伺服高度表的工作原理、工艺结构、维修规范与标准,建立了虚拟仿真系统和实物测量系统组成的半实物仿真实训平台。虚拟仿真系统建立航空伺服高度表的仿真数学模型、仿真电路、测试与排故模型、虚拟操作人机界面;实物测量系统将仿真电路测试点信号转换为真实电压信号。该平台可进行虚拟操作与真实测量相结合的电路级测试与排故工程训练,为航空电子实训教学设备的开发提供了一种技术方法。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 邓晓燕  林灿光  施翔宇  吴泽荣  陈浩彬  
利用Z-Y-Z欧拉旋转法对五自由度机械臂进行了正运动学分析和逆运动学的求解,以控制机械臂在关节空间和笛卡尔空间中的运动。为能够简便地验证运动学分析的结果和避免给实体机械臂发送不恰当的指令,以Qt Widgets为开发框架,利用OpenGL图形程序接口建立了五自由度机械臂三维仿真实验平台。该系统能较好地反映机械臂的运动,实时执行目标抓取,对机械臂运动学的研究和教学起到了促进作用。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 陈英俊  黄崇林  
为探索机械类创新应用型人才的培养模式、提高学生的工程实践能力,根据交流伺服电机的位置控制模式及PLC高速脉冲输出原理,开发和设计了交流伺服电机的PLC控制综合性实验。实验内容包括设置交流伺服驱动器参数、电气设计与连线、运用PLC的高速脉冲处理指令编制程序,以及控制电机按指定的速度运行、单轴快速定位和指定的加减速动作。通过实验,学生巩固和扩展了课堂知识、激发了学习兴趣、提高了教学质量。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 苗桂君  尤枫  刘锦华  张静  周晓琳  
该文对目前四种主流架构的虚拟化产品性能及使用场景进行了详细对比,并分析了基于IDV架构的桌面虚拟化解决方案的优势与特点。根据公共机房实验教学需求及实际软、硬件使用情况,构建并成功实施了基于IDV架构的桌面虚拟化计算机实验教学管理平台,详细叙述了环境搭建的相关技术和方法,探讨了虚拟化平台使用过程中遇到的问题及获得的经验。
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