1037522SICK準式光學(xué)編碼器AFM60A-S1PM262144出集成永磁伺服電機四個組件間一體化熱結(jié)構(gòu)設(shè)計與電磁兼容設(shè)計的原則和各主要組件的選型原則。通過永磁電機繞組特點的分析，選擇分數(shù)槽集中繞組；為提升功率密度，設(shè)計出一款體積小、性能高的運動編碼器；為增強控制器的抗*力，采用自行研制的單芯片伺服控制器，使伺服系統(tǒng)的可靠性明顯提高，體積更加緊湊。為提升電機本體性能，研究了分數(shù)槽集中繞組永磁電機的極槽配合、諧波磁勢和齒槽轉(zhuǎn)矩。提出了高性能分數(shù)槽集中繞組永磁電機極槽數(shù)選擇的若干約束條件。集中繞組電機擁有較多繞組諧波磁勢，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩波動和渦流損耗。借助分數(shù)槽集中繞組磁勢諧波理論提出了一種改進的電機設(shè)計方案，可以明顯降低一次諧波幅值，減少渦流損耗和齒槽轉(zhuǎn)矩波動；通過對齒槽轉(zhuǎn)矩的理論分析，提出直槽、斜槽口和直槽、對稱斜槽口的設(shè)計方法，理論分析和有限元仿真表明，除平均轉(zhuǎn)矩有微弱下降，大大削弱了齒槽轉(zhuǎn)矩，與普通斜槽電機相比，減小了用銅量和銅損，提高了效率。集成永磁伺服電機較高的功率密度導(dǎo)致較高的溫升，需研究系統(tǒng)的溫度場分布，并對系統(tǒng)熱設(shè)計進行優(yōu)化。文中建立了集成永磁伺服電機的三維電磁熱耦合模型，對熱邊界條件進行非線性處理，對電機本體損耗密度進行實測修正。有限元仿真與實測溫升的對比數(shù)據(jù)表明，所建模型較為準確、合理?；谀Ｐ?，對集成永磁伺服電機進行多項熱設(shè)計優(yōu)化，包括整體布局、外殼幾何尺寸、灌封材料和熱管等設(shè)計優(yōu)化，后獲得整體優(yōu)化的集成永磁伺服電機熱模型和設(shè)計方案。PWM技術(shù)在提高集成永磁伺服電機系統(tǒng)性能的同時，也給系統(tǒng)內(nèi)電機側(cè)和驅(qū)動器側(cè)帶來更嚴重的電磁干擾，對MOSFET關(guān)斷過程du/dt的電壓過沖和振蕩抑制可以提高EMI性能。通過分析MOSFET的關(guān)斷過程，提出并設(shè)計了閉環(huán)的門極電壓控制方法。該方法通過檢測漏極電壓，當漏極電壓超過母線電壓，即形成過沖的瞬間，在門極施加一段輔助電壓信號，用以減緩門極-源極間電荷的放電速率，降低漏極電壓過沖。仿真和實驗結(jié)果表明，方法可有效的抑制電壓過沖，甚至消除振蕩，減小關(guān)斷損耗；通過漏極電壓頻譜分析，電磁噪聲幅值有較大的削弱。后，闡述集成永磁伺服電機系統(tǒng)中包括永磁伺服電機本體和控制驅(qū)動電路的設(shè)計和性能測試。首先基于電機主要指標確定主要尺寸，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建仿真模型，通過對電機模型進行空載、加載仿真，對比分析不同槽口、磁鋼形狀和厚度時對電機性能的影響據(jù)中的相似圖像搜索是計算機視覺研究中的經(jīng)典內(nèi)容,也是近年來有著廣泛應(yīng)用的一個課題。相似圖像搜索所要解決的問題是,給定一個查詢圖像,需要從圖像數(shù)據(jù)庫中檢索到與之內(nèi)容相同或相似的圖像。當數(shù)據(jù)庫中圖像的數(shù)據(jù)規(guī)模很大時,一個相似圖像搜索系統(tǒng)面臨著搜索速度、存儲代價、返回結(jié)果準確性等諸方面的問題。其中,搜索的實時性往往是大規(guī)模圖像搜索中的關(guān)鍵問題。本文圍繞在大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)中快速搜索相似圖像這一問題,首先介紹了目前在圖像表達上的主流圖像特征,然后介紹了作者所做的三個方面的研究工作。方面是圖像數(shù)據(jù)集的高效創(chuàng)建。目前常用的深層圖像特征,需要使用大量的圖像數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練。作者基于自動編碼器中數(shù)據(jù)的重建誤差對數(shù)據(jù)是否為雜質(zhì)的指示性作用,提出了可以使重建誤差具有更強的指示性的算法。用該算法可以自動去除圖像集合中的雜質(zhì),得到干凈的數(shù)據(jù)集用于深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練。另一方面是關(guān)于圖像特征的倒排索引,作者提出了一種聯(lián)合倒排索引方法。在傳統(tǒng)的倒排索引方法中,對圖像特征空間的多次劃分都是隨機的或獨立的。而在聯(lián)合倒排索引中,作者考慮了圖像特征空間多次劃分之間的互補性,并對之進行優(yōu)化。通過聯(lián)合倒排索引,從上億圖像中單機搜索出相似圖像候選集僅需毫秒量級時間,并且返回結(jié)果的準確性較目前主流算法大大提高。還有一方面是在圖像特征的快速排序中,作者提出了稀疏投影編碼算法。在圖像特征的快速排序的研究中,近年來主流的做法是將圖像的特征進行哈希編碼,通過計算哈希碼之間的漢明距離來對候選圖像進行排序。由于哈希碼存儲空間小并且漢明距離可以快速計算,因此這種方法被廣泛采用。但是,在進行哈希編碼時,目前主流方法均引入了一個稠密的正交矩陣對圖像的特征進行投影,使得編碼步驟耗費大量時間。尤其是當圖像特征維度變大時,稠密投影將耗費更多時間。本文提出采用稀疏矩陣進行投影以減小計算代價,這樣不僅可以加快哈希編碼的速度,而且可以在一定程度上緩解優(yōu)化模型中的過擬合問題。在以小化編碼誤差為目標求解這個稀疏投影矩陣時,作者采用了分離變量法：引入輔助變量并懲罰該輔助變量與真實變量之間的差異。采用迭代法優(yōu)化這個問題,終求得一個稀疏的矩陣用于圖像特征.

1037522SICK準式光學(xué)編碼器AFM60A-S1PM262144C編碼器高復(fù)雜度的問題,本文通過算法的理論分析以及軟件驗證等方法,對幀內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測、多參考幀選擇以及運動估計等關(guān)鍵技術(shù),進行了相應(yīng)的快速算法的研究。1、幀內(nèi)預(yù)測技術(shù):突破傳統(tǒng)的幀內(nèi)預(yù)測的空間域限制,利用前幀對應(yīng)位置塊及空間相鄰塊的MAD信息判斷待編碼宏塊的幀內(nèi)預(yù)測塊尺寸。結(jié)合SATD以及時空相關(guān)性,提出了快速幀內(nèi)預(yù)測模式選擇算法FIMDA。該算法在全I幀編碼時,編碼時間減少60%以上。在IPPP編碼時,編碼時間減少27%左右,SNRY幾乎不變。2、幀間預(yù)測技術(shù):利用視頻分割的思想指導(dǎo)幀間預(yù)測大模式（SKIP、P16×16、P16×8、P8×16）的篩選。在此基礎(chǔ)上,提出了快速算法SSI、SGI和FSSI。同JM10.2的FS算法相比,SNRY分別平均下降了0.020dB、0.028dB和0.044dB,編碼時間減少約30%74%。3、多參考幀選擇:提出了基于三階矩高斯測試及運動特性分析的Ref0提前判決方法,利用Sobel算子邊緣檢測結(jié)果確定候選參考幀集合。在此基礎(chǔ)上,給出了快速多參考幀選擇算法FMRSGC和FMRSMVC。同5個參考幀的全搜索算法相比,SNRY平均下降約0.05dB,編碼時間減少25%74%。4、運動估計:研究了基于背景記錄技術(shù)的視頻分割方法以及基于高斯測試的搜索范圍自適應(yīng)調(diào)整等方法。在此基礎(chǔ)上,給出了多模板的快速運動估計算法MPFME和MMPFME。同UMHexagonS算法相比,平均搜索點數(shù)減少約60%80%,SNRY下降平均不超過0.02dB。5、基于上述快速算法進行基線編碼器的優(yōu)化設(shè)計和驗證。結(jié)果表明,優(yōu)化編碼器3表現(xiàn)出良好的性能,并且適合硬件實現(xiàn)。進一步對基于優(yōu)化編碼器3的視頻顯示系統(tǒng)進行了初步的研究,完成了編碼器部分模塊的FPGA設(shè)計。