仪器仪表学报

作者：闫宇楠，刘智康，徐佳文，严如强

单位：闫宇楠,1. 东南大学仪器科学与工程学院，2. 机器人感知与控制技术重点实验室,,刘智康,1. 东南大学仪器科学与工程学院，2. 机器人感知与控制技术重点实验室,,徐佳文,1. 东南大学仪器科学与工程学院，2. 机器人感知与控制技术重点实验室,,严如强,3. 西安交通大学高端装备研究院,

关键词：压电悬臂梁;深度学习;CNN;CBAM;质量感知;温度解耦

基金：国家重点研发计划(2021YFC2202703,2021YFC2202702)、国家自然科学基金(52275093)项目资助

悬臂梁结构广泛用于微小质量测量,而温度变化会引起测量结果漂移。传统测量方法需要在温度稳定的环境中进行,但实际应用中通常难以满足此要求,且温度漂移对测量的影响难以直接解耦。本文提出了一种基于数据驱动,CBAMCNN和压电悬臂梁的自适应温度解耦质量感知方法。首先,搭建谐振式压电悬臂梁温控测量平台采集不同质量负载下的阻抗响应信号,设计自适应加权预处理方法以增强结构特征并突出有限样本中的关键信息;其次,设计基于混合领域注意力机制的CBAM-CNN网络来评估信号中多个谐振峰的相对关系,实现温度解耦和质量感知。实验结果表明,该方法在25℃至55℃的温度范围内的对0.1~1g的质量感知准确率高达99.70%,无需进行温度补偿即可实现大跨度温度下的精确质量感知。

来源：2024年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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