单位加速度输入信号时的稳态误差
1、单位加速度输入信号时的稳态误差
当系统输入为单位加速度函数2)(2
t t r =时，其z 变换为32)1(2)1(-+=z z z T R ，其稳态误差a z z ss K T z G z T z G z z T e 2
212221)()1(lim )](1[)1(2)1(lim )(=-=+-+=∞→→，式中
)()1(lim 21
z G z K z a -=→，称为稳态加速度误差系数。 对于0型及Ⅰ型系统，0=a K ，稳态误差∞=∞)(ss e ；
对于Ⅱ型系统，a K 为常数，稳态误差a
ss K T e 2
)(=∞； 对于Ⅲ型以上系统，∞=a K ，稳态误差0)(=∞ss e 。
4、解：（1） )1)(1()1()1()())(()()11()()(111
----------=---=-=+-=+=
z e z z e a k e z z z z a k z G e t a
k t g a
s s a k a s s K s G aT aT aT at ε （2）
])1)(1()([)()()()()11())(()(111
---------------=----=--=+-+-=++=
z e z e z e e a b k e z z e z z a b k z G e e a
b k t g b
s a s a b k b s a s k s G bT aT bT aT bT aT bt at
（3）()()()()()()()()]1)(11)(111)[1()1()(1)()(111)()())(()1()()(1))((1)(11121212111----------------+---+--=-=--+----=-+--=+-++--==-=-=++-=z e a b b z e a b a z z k z G z z G e z z a b b k e z z a b a k z z ab k z G e a b b k e a b a k t ab k t g b
s a b b k a s a b a k s ab k s s G s G s
s G Z z z G s G s
e b s a s k s e s G bt at bT aT at
at Ts
Ts ε 10、解（1）
单摆测量重力加速度实验的误差分析
图1 单摆受力分析 单摆测量重力加速度实验的误差分析 吉恒 （云南省通海县第二中学，云南，玉溪 652701） 单摆实验是普通物理的基本实验之一, 同时也是必做实验之一。其原理简单、易懂，原则上只要在同一地点进行实验，都应得到相同结果，但在实际操作过程中一些不可避免的因素会影响实验结果的精确度。为提高实验的精确度，减小各种不可避免因素给实验结果带来的影响，本文从以下几方面着手对此实验进行分析和研究。 首先，对摆角进行分析，因为随摆角大小的变化，摆遵循的运动规律是不一样的。在实验原理中，一般是把它理想化地当作简谐运动来处理，让其满足简谐运动的运动方程，然后来求解其周期公式，事实上这是有条件限制的。因此本文采用了增维精细积分的方法来讨论单摆在什么样的摆角情况下才能够做线性动力学分析，也就是单摆满足简谐运动运动规律的摆角范围。 其次，单摆摆长的测量也是引起实验误差的原因之一。本文就单摆摆长的不同测量方法带来的B 类标准不确定度（由实验仪器的精确度引进）进行计算、分析、比较，以选取最佳测量方法。 1．单摆测量重力加速度的实验原理 如图1所示，单摆就是用一根不可伸长的轻线悬挂一个小球, 使其可绕摆的支点O 做摆动, 当小球作摆角很小的摆动时就是一个单摆。 设小球的质量为m , 其质心到支点o 的距离为l (摆长) 。建立自然坐标系，根据受力分析，作用在小球上的切向力的大小为θsin mg ,方向总指向平衡点o ', 当θ 很小时, 有θθ≈sin , 此时切向力的大小近似为θmg 。 法向，绳的张力和重力的分力相平衡。根据牛顿第二 运动定律,质点动力学方程为： t ma mg θ=- 因22dt d l a t θ=，代入上式得 22d g dt l θθ=- （1） 上式即为单摆的运动微分方程。 对上式移项得到 022=+θθl g dt d 若令
步态分析
运动中，不同的步态反应了损伤的肌肉 如运动过程中骨盆摆动过大，臀中肌试验（+）称为臀中肌步态，通过训练臀中肌力量，达到5级可以改善 下文介绍常见的步态及引起的原因，希望对大家有帮助 临床步态分析 步态是人类步行的行为特征。步行是人类生存的基础，是人类与其它动物区别的关键特征之一。正常步行并不需要思考，然而步行的控制十分复杂，包括中枢命令，身体平衡和协调控制，涉及足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关节协同运动。任何环节的失调都可能影响步态，而某些异常也有可能被代偿或掩盖。临床步态分析旨在通过生物力学和运动学手段，揭示步态异常的关键环节和影响因素，从而协助康复评估和治疗，也有助于协助临床诊断、疗效评估、机理研究等。 一、概述 （一）自然步态 1、步行的基本功能从某一地方安全、有效地移动到另一地方。 2、自然步态的要点(1)合理的步长、步宽、步频。(2)上身姿势稳定。(3)最佳能量消耗或最省力的步行姿态。 3、自然步态的生物力学因素 (1)具备控制肢体前向运动的肌力或机械能。 (2)可以在足触地时有效地吸收机械能，以减小撞击，并控制身体的前向进程。 (3)支撑相有合理的肌力及髋膝踝角度，以及充分的支撑面。 (4)摆动相有足够的推进力、充分的下肢地面廓清和合理的足触地姿势控制。 （二）步行周期 1、支撑相 下肢接触地面和承受重力的时相，占步行周期的60%，包括： (1)早期(early stance) 包括首次触地和承重反应，正常步速时占步行周期的10%~12%。①首次触地指足跟接触地面的瞬间，使下肢前向运动减速，落实足在支撑相的位置的动作。参与的肌肉包括胫前肌、臀大肌、腘绳肌。首次触地异常是造成支撑相异常的最常见原因之一。②承重反应指首次触地之后重心由足跟向全足转移的过程。骨盆运动在此期间趋向稳定，参与的肌肉包括股四头肌、臀中肌、腓肠肌。③双支撑相支撑足首次触地及承重反应期相当于对侧足的减重反应和足离地，由于此时双足均在地面，又称之为双支撑相。双支撑相是步行周期中最稳定的时期。双支撑相的时间与步行速度成反比。双支撑相时间延长，使步行速度越慢，步行越稳定；而双支撑相时间缩短，使步行速度加快，但步行越不稳定；到跑步时双支撑相消失，表现为双足腾空。患者步行障碍时往往首先出现的异常就是双支撑相时间延长，步行速度减慢，以增加步行的稳定性。④地面反作用力（GRF）首次触地时的GRF一般相当于体重和加速度的综合，正常步速时为体重的120%~140%。步速越快，GRF 越高。下肢承重能力降低时可以通过减慢步速，减少肢体首次触地负荷。缓慢步态的GRF 等于体重。患者在下肢承重能力减退时往往通过减慢步行速度以减轻下肢承重负荷。(2)中期(mid stance) 支撑足全部着地，对侧足处于摆动相，是唯一单足支撑全部重力的时相，正常步速时大约为步行周期的38%~40%。主要功能是保持膝关节稳定，控制胫骨前向
用单摆测定重力加速度实验注意事项及误差分析
用单摆测定重力加速度实验注意事项及误差分析 （河北内邱中学 袁振卓 邮编：054200） 1、实验原理 单摆的偏角很小（小于010）时，其摆动可视为简谐运动，摆动周期为 2L T g π =，由此可得224g L T π=。从公式可以看出，只要测出单摆的摆长L 和摆动周期T ，即可计算出当地的重力加速度。 2、注意事项 ⑴实验所用的单摆应符合理论要求，即线要细、轻、不伸长，摆球要体积小质量大（密度大），并且偏角不超过010。 否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为 ⑵单摆悬线上端要固定，即用铁夹夹紧，以免摆球摆动时摆线长度不稳定。 ⑶摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆，如图1所示。若形成的圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角为α，则摆动的周期为cos 2L T g α π =，比相同摆长的单摆周期小，这时测得的重力加速度值比标准值大。 ⑷计算单摆振动次数时，以摆通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计数。这样可以减小实验误差。 ⑸为使摆长测量准确，从而减小实验误差，在不使用
摆长等等。只要注意了上面这些方面，就可以使系统误差减小到远远小于偶然误差而忽略不计的程度。 ⑵本实验偶然误差主要来自时间（即单摆周期）的测量上。因此，要注意测准时间（周期）。要从摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒计时的方法，不能多记振动次数。为了减小偶然误差，应进行多次测量然后取平均值。 ⑶本实验中长度（摆线长、摆球的直径）的测量时，读数读到毫米位即可（即使用卡尺测摆球直径也需读到毫米位）。时间的测量中，秒表读数的有效数字的末位在“秒”的十分位即可。 4、实验数据处理方法 ⑴求平均值法 在本实验中要改变摆长， 并进行多次测量，以求重力 加速度g 的平均值，如右表。 ⑵图象法 ①图象法之一：2T －L 图象 由单摆周期公式可以推出：22 4g L T π = ?，因此分别测出一系列摆长L 对应 的周期T ，作L －2T 图象，图象应是一条通过原点的直线，求出图线的斜率k ， 次数 1 2 3 4 平均值 L T g 根据2L T g π=得：22 4T L g π=，作出2T －L 图象，求出斜率k ，则2 4g k π=。 ②图象法之二：L －2T 图象
郑州大学 基于加速度传感器的计步器设计
郑州大学课程设计（报告） 题目：基于加速度传感器的计步器设计 课程：传感器与检测技术 任课教师：职称： 学生姓名：学号： 专业： 院（系）： 完成时间：
基于加速度传感器的计步器设计 摘要随着我们生活水平的不断提高，社会各阶层的人们开始对身体健康尤其的关注。然而健身的方法数不胜数，步行是最好的运动之一。健康需要走出来，行走锻炼——人类生命健康的加氧站。步行是一种静中有动、动中有静的健身方式，可以缓解神经肌肉紧张。据专家实验得出，当烦躁、焦虑的情绪涌上心头时，我们以轻快的步伐散步15分钟左右，即可缓解紧张、稳定情绪。计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。比如人在运动时会产生加速度。 论文主要采用了以单片机AT89C52为核心的计步器控制系统，并实现运动计步，是通过人运动时产生加速度变化来实现的，本文利用具有体积小，功耗低，三轴加速度传感器MMA7455来实现，采集到的加速度数据通过适当的算法就可以实现计步功能，最后通过LCD1602给予显示。 本设计的特色在于完整的设计出计步器及其控制电路，整个系统具有控制方便，检测精确，硬件结构简单，方便携带，成本较低等优点。 关键词：单片机；加速度传感器；液晶显示
Abstract With our continuous improvement of living standards, social strata, especially the health of people began to concern. However, numerous methods of fitness, walking is the best exercise one. Health needs to come out, walking exercise - human life and health and oxygen station. Walking is a static in action, moving in a static way of fitness, can relieve nerve muscle tension. According to experts, experimentally derived, when irritability, anxiety in my heart, we are walking at a brisk pace for about 15 minutes, you can relieve tension, emotional stability. Pedometer function can be calculated according to the movement of the person to analyze human health. And the movement of people can be analyzed through a number of characteristics. Such as human in motion will produce accelerations. Thesis uses a microcontroller AT89C52 as the core control system pedometer, pedometer and achieve movement is produced by the human movement acceleration change to achieve, this paper has a small size, low power consumption, triaxial acceleration sensor MMA7455 to implementation, the acceleration data collected through appropriate algorithms can achieve step count, and finally through LCD1602 given display. This design feature is the complete design of a pedometer and its control circuit, the whole system easy to control, detection accuracy, the hardware structure is simple, easy to carry, and low cost. Keywords: Mcrocontroller, Acceleration sensors, LCD
制冷单位匹大卡冷吨kw等之间的换算(转)
制冷单位匹、大卡、冷吨、KW等之间的换算（转） 简明计算公式： 1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW）1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW）（注：1冷吨就是使1吨0℃的水在24小所内变为0℃的冰所需要的制冷量。） 制冷技术中常用单位的换算： 1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（KW）1千卡/小时（kcal/h）=1.163瓦（W） 1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW）1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW）摄氏温度℃=（华氏°F-32）5/9 （注：1冷吨就是使1吨0℃的水在24小所内变为0℃的冰所需要的制冷量。） *** 一冷吨等于多少匹 ** 1匹等于多少？ 2200~2700W之间都是属于一匹的范畴 单位属性：属于制冷单位
详细解释：匹是日本的单位，也有用美国的冷吨的，匹没固定数，从 2200~2700W之间都是属于一匹的范畴,也有说一匹制冷量定在 2500-2800之间的一匹机的冷量范围是2.2~2.7KW，一匹其实是 压缩机额定输入功率（0.7457KW），再加上室内外机风机、电控 功率，空调整机可能为0.9KW（打比方），若此空调在标准工况下 的能效比为2.6，就不难算出空调的实际制冷量 2.6×0.9=2.34KW， 但是每个厂家的空调能效比（EER）有高低，同样一匹的压缩机会得 到不同样的制冷量，所以说一匹等同冷量来说就是一个范围了，假如 能效比越来越高的话，一匹冷量值的范围会越大。 *** 为什么和冷吨和千瓦能够换算？ 千瓦和冷吨都是一种能量单位，千瓦是公制单位，冷吨是英制单位，只是在不同的地方有不同的叫法，当然可以换算。冷吨就是在24小时内冻结1吨0℃的水变成0℃的冰，所需
单摆测量重力加速度实验的误差分析
图1 单摆受力分析 单摆测量重力加速度实验的误差分析 吉恒 （云南省通海县第二中学，云南，玉溪 652701） 单摆实验是普通物理的基本实验之一, 同时也是必做实验之一。其原理简单、易懂，原则上只要在同一地点进行实验，都应得到相同结果，但在实际操作过程中一些不可避免的因素会影响实验结果的精确度。为提高实验的精确度，减小各种不可避免因素给实验结果带来的影响，本文从以下几方面着手对此实验进行分析和研究。 首先，对摆角进行分析，因为随摆角大小的变化，摆遵循的运动规律是不一样的。在实验原理中，一般是把它理想化地当作简谐运动来处理，让其满足简谐运动的运动方程，然后来求解其周期公式，事实上这是有条件限制的。因此本文采用了增维精细积分的方法来讨论单摆在什么样的摆角情况下才能够做线性动力学分析，也就是单摆满足简谐运动运动规律的摆角范围。 其次，单摆摆长的测量也是引起实验误差的原因之一。本文就单摆摆长的不同测量方法带来的B 类标准不确定度（由实验仪器的精确度引进）进行计算、分析、比较，以选取最佳测量方法。 1．单摆测量重力加速度的实验原理 如图1所示，单摆就是用一根不可伸长的轻线悬挂一个小球, 使其可绕摆的支点O 做摆动, 当小球作摆角很小的摆动时就是一个单摆。 设小球的质量为m , 其质心到支点o 的距离为l (摆长) 。建立自然坐标系，根据受力分析，作用在小球上的切向力的大小为θsin mg ,方向总指向平衡点o ', 当θ很小时, 有θθ≈sin , 此时切向力的大小近似为θmg 。法向，绳的张力和重力的分力相平衡。根据牛顿第二运动定律,质点动力学方程为：t ma mg θ=-因22dt d l a t θ =，代入上式得 22d g dt l θθ=- （1） 上式即为单摆的运动微分方程。 对上式移项得到
常用单位换算
常用单位换算 一、长度 1千米(km)=0.621英里(mile) 1米(m)=3.281英尺(ft)=1.094码(yd) 1丝=1忽米=0.01毫米=0.00001米=10微米=0.001厘米 1厘米(cm)=0.394英寸(in) 1埃(A)=10米(m) 1英里(mile)=1.609千米(km) 1英寻(fm)=1.829(m) 1英尺(ft)=0.3048米(m) 1英寸(in)=2.54厘米(cm) 1海里(nmile)=1.852千米(km) 1链=66英尺(ft)=20.1168米 1码(yd)=0.9144米(m) 1密耳(mil)=0.0254毫米(mm) 1英尺(ft)=12英寸(in) 1码(yd)=3英尺(ft) 1杆(rad)=16.5英尺(ft) 1英里(mile)=5280英尺(ft) 1海里(nmile)=1.1516英里(mile) 1英尺=0.9144尺(市尺) 二、面积 1平方公里(km)=100公顷(ha)=247.1英亩(acre)=0.386平方英里(mile) 1平方米(m)=10.764平方英尺(ft) 1公亩(are)=100平方米(m) 1公顷(ha)=10000平方米(m)=2.471英亩(acre) 1平方英里(mile)=2.590平方公里(km) 1英亩(acre)=0.4047公顷(ha)=4.047×10平方公里(km)=4047平方米(m)
1平方英尺(ft)=0.093平方米(m) 1平方英寸(in)=6.452平方厘米(cm) 1平方码(yd)=0.8361平方米(m) 三、体积 1立方米(m3)=1000升(liter)=35.315立方英尺(ft)=6.29桶(bbl) 1立方英尺(ft)=0.0283立方米(m3)=28.317升(liter) 1千立方英尺(mcf)=28.317立方米(m3) 1百万立方英尺(MMcf)=2.8317万立方米(m3) 10亿立方英尺(bcf)=2831.7万立方米(m3) 1万亿立方英尺(tcf)=283.17亿立方米(m3) 1立方英寸(in)=16.3871立方厘米(cm3) 1英亩·英尺=1234立方米(m3) 1桶(bbl)=0.159立方米(m3)=42美加仑(gal) 1美加仑(gal)=3.785升(1) 1美夸脱(qt)=0.946升(1) 1美品脱(pt)=0.473升(1) 1美吉耳(gi)=0.118升(1) 中国古代： 1石（dàn）=10斗（dǒu） 1斛（hú）=本为10斗，后来改为5斗 1斗（dǒu）=10升 1龠(yuè)=0.5合（gě） 1升=10合（gě） 四、质量 1吨(t)=1000千克(kg)=2205磅(lb)=1.102短吨(sh.ton)=0.984长吨(long ton) 1千克(kg)=2.205磅(lb) 1短吨(sh.ton)=0.907吨(t)=2000磅(lb)
常用热量单位换算表
常用热量单位换算表 1KJ=1000J 1MJ=1000KJ=1000000J 1GJ=1000MJ=1000000KJ=00J 1焦耳= 因此1千瓦时=1000W×3600秒=3600千焦 供热热量单位换算与节能计算实例 单位换算与计算虽然论坛经常讨论,在节能减排严峻形势下,大家关注程度更加高涨,真是可喜可贺啊!最近,我编制了几篇公司供热节能指标考核文件,将大家比较关心的主要问题与大家交流一下,以望共同提高: % 1、能量、能耗、热耗、热量等一系列术语在供热领域其含义及单位是一致的，大家不必要去怎样表达，这些物理量在结合时间、空间等条件时在计算上就变得复杂起来，所以，供热一般计算时一定理解物理量含义，而不必要理会推导过程，去除有些条件，使计算变得简化。 2、热量单位常用的三种形式，大家要分清哪种单位是常用的及应用表达环境，分述如下： （1）、焦耳（J）、千焦（KJ）、吉焦（GJ），工程计算广为采用，国际单位制。热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见，国家标准及图表、线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。但是，其他导出单位及工程习惯相互交织，使得这种单位在今天热力计算中不是很方便。 （2）、瓦特（W）、千瓦(KW)、兆瓦（MW），工程导出单位，是供热工程常用单位，如热水锅炉热容量：7MW、14MW、29MW、56MW...等，习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉,相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力.工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等，广泛采用。
（3）、卡（car)、千卡（Kcal)...,已经淘汰的热量单位,但是工程中还在使用,特别是大量的技术书籍,例如煤的标准发热量7000KCal,等. 3、供热指标核算、计算及测算时，我给大家推荐4个基本换算式，在这些工作计算的结果，虽然有点误差，但是已足够精确。如果一定精确计算，则要查有关图表手册了： (1)、1W=, 1Kcal=; (2)、1t饱和蒸汽===60万Kcal; (3)、1kg标煤=7000Kcal=29300KJ; (4)、热工当量1Kcal=. 1W=(热工当量是换算式,不是物理关系式,热力计算常用). 4、北京地区供热实现节能的主要指标值（采暖期4个月） # （1）、第一步节能：建筑热耗m2,煤耗标煤/m2; (2)、第二步节能：建筑热耗m2,煤耗标煤/m2; (3)、第三步节能：建筑热耗m2,煤耗标煤/m2. 注:北京第一步节能主要指标为2000年前最好水平,各地参照时,先将此4个月的指标值折算一个月,北方地区采暖期有6各月或7各月的,按采暖期制定考核指标,月考核先挂账,终了节能绩效结算. 5、能耗指标考核计算实例 （1）、例1，我热力公司呼和浩特某开发区8座汽水换热站2010年制定节能指标考核管理办法，当地供暖期为6个月，统计连续3年采暖期的能耗年报表，经过数据分析及价格测算，初步确定了各换热站汽耗指标为160Kg汽/m2,整个采暖期.已知,当地设计面积热指标是65W,各站蒸汽计量,蒸汽为饱和蒸汽,工作压力小于.问采暖期折算每平米标煤是多少采暖期每平米折算热量是多少与北京地区哪个节能指标较接近 解:A,×=112000W=130256Kcal; B,130256/7000=标煤,(接近北京第一步节能指标,按6个月折算,×6/4=标煤); C,112000w/180d/24h=m2.(远低于设计值) 关于确定煤耗指标先从技术角度分析,同时必须考虑燃料的价格,因为节能指标的制定,是从技术经济角度找出能源管理的盈亏点,方可真正找出节能的途径,不可玩起数字游戏.定汽耗指标时,要测算蒸汽生产成本及管损才有意义. ~ (2)、例2，我公司另一座热水锅炉房，没有上供热热水计量仪表，制定出6个月采暖期煤耗指标为：43Kg煤/m2,煤的低位发热量为5400Kcal,问折算成采暖期每平米汽耗是多少采暖期每平米热耗是多少折算标煤是多少 解:a,43×5400=232200Kcal=270049W; b,270049/700000=(饱和蒸汽); c,270049w/180d/24h=m2,6个月; d,折算标煤:43×5400/7000=.(如果采暖期每平米按标煤订煤耗指标,就是这个计算值,也不一定有实际意义). 这个实例提供了热计量及燃料计量.电计量、水计量等在考核范围内一切物化、量化方面计量的重要意义，它可以通过计量统计，加强节能考核及分析，
步态分析实验报告
步态分析方案设计 报告说明：我看了五篇关于步态分析的文献，并对其具体实验方法进行归纳。五篇文献的原文在文件夹中。最后为我的方案设计。 一、A practical gait analysis system using gyroscopes陀螺仪分析步态 本研究是为了调查使用单轴陀螺仪来研制简单便携步态分析系统的可行性。陀螺仪绑在小腿和大腿的皮肤表面，记录小腿和大腿角速度。这两部分的倾斜度和膝关节角度都来自角速度。使用从运动分析系统得到的信号来评估角速度和陀螺仪传来的信号，发现这些信号有不错的相关性。当转身时，腿部倾斜度和角度信号会发生漂移，有两种方法来解决这个问题：（1）自动复位系统，重新初始化每个步态周期的角度；（2）高通滤波。两种方法都能很好的纠正漂移。小腿部的单陀螺仪可以提供以下信息：腿部倾斜度、摆动频率、步数以及步幅和步速的估计。 具体方法： 受试者在步态实验室沿直线行走进行陀螺仪数据收集，陀螺仪用绳子固定在大腿和小腿部，感测轴沿中间-横向方向，以测量矢状平面中的角度。 两个人加入测试，一个是不完整的脊髓损伤，一个没有损伤。一运动分析系统使用各部分解剖学位置的回射标记物来评估腿部的偏移、腿部的角速度和膝角度。实验开始前5s，受试者直立站立以初始化倾斜角度和陀螺仪的偏置，随后，对象以一个自己喜欢的速度沿预定路径行走。进行了三组实验来分析陀螺仪的性能，并计算步幅、步态周期时间和每次行走期间的速度。第一个实验，数据来自两小腿上陀螺仪的信号，并与未损伤者进行比较。后两个实验是陀螺仪的数据与运动分析系统进行比较。第一个实验是比较小腿不同位置的陀螺仪信号，对于同一小腿上的两个点，先站立后倾斜，两个点的角速度、角度应该是相同的，陀螺仪一个放在胫骨关节处，一个放在胫骨靠近踝关节10cm处。第二个实验一个放置在大腿髌骨上方10cm处，一个在胫骨靠近踝关节10cm处，记录的是陀螺仪的角速度。第三个实验，陀螺仪放置于第二个相同，受试者直行4.5m然后转身180°。 二、Acoustic Gaits: Gait Analysis With Footstep Sounds 声步态 我们描述的是声步态——从人正常行走时的脚步声推导人的自然步态特征。我们引入了步态轮廓，这是从通过麦克风收集的脚步声时间信号得到的，可以说明某些时空步态参数，这些参数是通过对声步态轮廓的三个时间信号分析方法提取，三个时间信号分别是平方能量估计、希尔伯特变量和Teager–Kaiser能量。通过对这些参数估计的统计学分析，我们发现从步态轮廓获得的时空参数和步态特征可以连续可靠地评估目前用于标准化步态评估的临床和生物测定步态参数信息。我们的结论是Teager–Kaiser能量可以在不同时间、地点提供最稳定的步态参数估计。相对于目前实验室步态分析中使用的昂贵侵入式系统，如测力台、压力垫、可穿戴传感器，声步态使用便宜的麦克风和计算设备制成了准确非侵入式的步态分析系统，而且实验室的一些系统会改变正在测量的步态参数。
三轴加速度传感器的步态识别系统
三轴加速度传感器的步态识别系统 近年来随着微机电系统的发展，加速度传感器已经广泛应用于各个领域并拥有良好的发展前景。例如在智能家居、手势识别、步态识别、跌倒检测等领域，都可以通过加速度传感器实时获得行为数据从而判断出用户的行为情况。 目前许多智能手机都内置多种传感器，通过预装软件就能够获得较精确的原始数据。本文提出一种基于三轴加速度传感器，用智能手机采集用户数据，对数据进行处理及特征提取获得特征矩阵并分类识别的方法，有效地识别了站立、走、跑、跳四种动作。 人体动作识别处理过程主要包含数据采集、预处理、特征提取和分类器识别数据采集数据采集和发送模块安装在用户端，另一个数据接收模块接在电脑终端上。 由于我们制作的采集模块很轻、很小，所以方便佩戴。当用户运动时，三轴加速度传感器会将据采集并通过无线方式发送给电脑接收模块，再通过电脑上的软件部分对采集到的数据进行分析处理，将结果输出，显示用户的实时状态。 本文使用的加速度传感器数据来自于共计６０个样本。传感器统一佩戴于腰间。本文选取了其中一位采集者的数据用于主要分析研究，
其余两位采集者的数据则用于验证由第一位采集者数据研究所得的结论，这样的做法既减小了数据处理的繁杂又能保证最终结果的准确性。预处理应用程序设置的采集时间间隔为０．１ｓ，对每一个动作的采集时间为２５ｓ。考虑到用户在采集数据一开始与将要结束时的动作不平稳可能对数据带来较大影响，前２ｓ２ｓ采集的数据将被舍弃不予分析。因原始加速度信号一般都含有噪声，为了提高数据分析结果的准确性，通常在原始加速度信号进行特征提取前对其进行去躁、归一化、加窗等预处理。通过加窗处理，不仅规整了加速度信号的长度，而且方便研究人员按照需要选择适宜的信号长度，这样有利于后续的特征提取。 许多研究人员使所示。研究人员采集的加速度传感器信号由于采集者的动作力度不同造成加速度信号的幅度差异较大，这会对之后的分类识别造成负面影响，归一化技术可以调整加速度信号的幅度，按照一定的归一化算法可以使加速度信号的幅度限定在某一数值范围内，文献[２]在识别跑、站立、跳和走路这四种动作时对四种动作的加速度信号进行了归一化；文献[３]在进行手势识别时对手势动作的加速度信号进行了归一化处理。特征提取特征提取和选择模块的作用在于从加速度信号中提取出那些表征人体行为的特征向量，处于预处理模块和分类器模块之间，是人体行为识别过程中的一个重要环节，直接影响分类识别的效果。特征的提取方法具有多样性，对于不同的识别目的，研究人员会提取不同的特征，例如为了识别分类站立和跑步，研究人员通常会选取方差和标准差这类能够反映加速度信号变化大小的特征，而为了识别分类走路和跑步，研究人员通常会选取能量
热力常用单位换算
常用单位换算 制冷量冷吨（RT）： 表示1吨0℃的饱和水在24小时冷冻到0℃的冰所需要的制冷量。用到冷吨这个单位一般是指美国冷吨,1美国冷吨相当于s。 1 RT =3517W= 制热量瓦特（W） 制热量是指空气调节系统在制热工况下或热水制备系统在单位时间内 所提供的热量值的总和，通常以W、kW为单位； 功率的单位定为“瓦特”（简称“瓦”，符号W）。定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒转换、使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的速率。 1KW=1000W - 1MW=1000KW=1000000W 卡（cal）大卡（kcal） 卡是卡路里简称（缩写为cal），由英文Calorie音译而来，其定义为将1克水在1大气压下提升1℃所需要的热量。 1千卡=1大卡（kcal） 1千卡=1000（cal）卡 1千卡=1大卡=1000卡 1千卡=1大卡=千焦（KJ） 1卡=焦耳（J） @ 1焦耳=（cal）卡 1匹=745（W）瓦 1瓦= 1焦耳/秒 1kcal/h = 焦耳（J） 能量或功的单位命名为“焦耳” 1焦耳(J)=1瓦特×秒(W·s) 1度(1kw·h)=×10^6焦耳(J) 1焦耳(J)=1牛顿×米(N·m)
： 1MJ=1000000J=1000KJ千焦 马力（HP） 马力是工程技术上常用的一种计量功率的单位。一般是指公制马力而不是英制马力。人为约定1公制马力等于每秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功。 1 HP匹= W = KW 1 HP匹= Kcal/h大卡/小时 1 HP匹=冷吨 1 HP匹=178卡/秒 ( 一.基础单位 1.长度单位： 海里（n mile）、千米（km）、米（m）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、丝米（dmm）、忽米（cmm）、微米（μm）、纳米（nm）。 1km＝1000m，1m＝10dm，1dm＝10cm，1cm＝10mm，1mm＝10dmm，1dmm＝10cmm，1cmm＝10μm，1μm＝1000nm。 1海里＝＝1852m (中国标准) 2.体积单位： 立方米（m^3）、立方分米（dm^3）、立方厘米（cm^3）、立方毫米（mm^3）、升（L，有时也写作l）、毫升（mL，有时也写作ml）。 1m^3＝1000dm^3，1dm^3＝1000cm^3，1cm^3＝1000mm^3，1dm^3＝1L，1cm^3＝1mL，1L＝1000mL。 3.质量单位： ） 吨（t）、千克（kg）、克（g）、毫克（mg）、微克（μg）、皮克。 1t＝1000kg，1kg＝1000g，1g＝1000mg，1mg＝1000μg，1皮克＝1/0g。 1 metric ton = lb. = short tons 4.速度： 米/秒（m/s）、千米/小时（km/h）、节(kn) 1m/s＝h。 5.力： 牛顿（N，简称牛）、千克（kg）、克（g） 1N＝98g≈100g＝。 6.压强：
常用热力单位换算表
常用热力单位换算表 一、热量单位换算 1、常用热量单位介绍 A、焦耳（J）、千焦（KJ）、吉焦（GJ），工程计算广为采用，国际单位制。热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见，国家标准及图表、线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。但是，其他导出单位及工程习惯相互交织，使得这种单位在今天热力计算中不是很方便。 B、瓦特（W）、千瓦(KW)、兆瓦（MW），工程导出单位，是供热工程常用单位，如热水锅炉热容量：7MW、14MW、29MW、56MW...等，习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉,相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力.工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等，广泛采用。 C、卡（car)、千卡（Kcal)...,已经淘汰的热量单位,但是工程中还在使用,特别是大量的技术书籍,例如煤的标准发热量7000Kcal。 2、基本计算公式 1W=0.86Kcal，1KW=860Kcal，1Kcal=1.163W; 1t饱和蒸汽=0.7MW=700KW=2.5GJ=60万Kcal; 1kg标煤=7000Kcal=29300KJ=29.3MJ=0.0293GJ=8141W=8.141KW; 1GJ=1000MJ；1MJ=1000KJ；1KJ=1000J 1Kcal=4.1868KJ 1W=3.6J（热工当量，不是物理关系，但热力计算常用）
4、制冷机热量换算 1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW） 1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW） 1冷吨就是使1吨0℃的水在24小时内变为0℃的冰所需要的制冷量。） 1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（KW） 1千卡/小时（kcal/h）=1.163瓦（W） 二、压力单位换算 1、1Mpa=1000Kpa；1Kpa=1000pa 2、1标准大气压=0.1Mp=1标准大气压 1标准大气压=1公斤压力=100Kpa=1bar 1mmHg = 13.6mmH20 = 133.32 Pa（帕） 1mmH20=10Pa（帕） 1KPa=1000Pa=100mmH20（毫米水柱） 1bar=1000mbar 1mbar=0.1kpa=100pa
基于6轴加速度传感器的步态分析研究
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 基于6轴加速度传感器的步态分析研究基于 6 轴加速度传感器的步态分析课程： 现代检测技术学院： 信息工程学院专业： 学号: 姓名： 老师： 课程： 现代检测技术学院： 信息工程学院专业： 学号: 姓名： 老师： 目录基于 6 轴加速度传感器的步态分析 ........................................................ 1 1. 绪论 ........................................................ ................................................ 1 1.1 课题研究背景和意义 ........................................................ .......... 1 1.2 国内外研究现状 ........................................................ (1) 1 / 22
2.MPU6050 ................................................. ................................................ 3 2.1 MPU6050 简介 ........................................................ ..................... 3 2.2 MPU6050 引脚图、轴向及其说明............................................. 3 2.3 MPU6050 外围电路及其内部结构............................................. 5 2.4 MPU6050 时钟及其中断机制 ..................................................... 6 3.方案设计及原理说明 ........................................................ ..................... 8 3.1 系统的总体设计 ........................................................ .................. 8 3.2 系统的硬件设计 ........................................................ .................. 9 3.2.1 主控制电路 ........................................................ ............... 9 3.2.2 电源模块 ........................................................ ................. 10 3.2.3 传感器模块 ........................................................
加速度计误差标定流程
误差系数标定算法： 1．单个加速度计测量模型： 10i o p o p a E k k a k a k a ==+++ （1） a —加速度计输出指示值：g 。i a p a o a —沿加速度计输入轴，摆轴，输出轴向 作用的加速度分量： g 。E —加速度计的输出：一般为V 或者mA 。0k —加速度计偏值：g 。1k —刻度因素：V g 或者m A g 。o k ，p k —输出轴，摆轴灵敏度系数：无量纲。 2．非质心处的加速度计输出模型： [()]i T i a A r r ωωω θ=+??+?? （2） [()]o T o a A r r ωωω θ=+??+?? （3） [()]p T p a A r r ωωω θ=+??+?? （4） 其中，[()]A r r ωωω +??+? 代表位置r 处的加速度值，i θ，o θ，p θ分别为加速度计的敏感轴，输出轴和摆轴的方向向量。 将（2）（3）（4）带入（1）式并令[()]T A r r f ωωω +??+?= ，可得： ()10i o p o p a E k k f k k θθθ ==+?+?+? （5） 当存在安装方位误差时，即： i i i l θθθ=+?，o o o l θθθ=+?，p p p l θ θθ=+? （6） 其中，i l θ为加速度计敏感轴的理论设计安装方向向量；i θ?为加速度计敏感方向误差，其 余两轴类似。 将（6）带入（5），整理可得： ()10i i o p o p l o l p l o p a E k k f k k k k θθθθθθ ==+?+?+?+?+??+?? 令 i i o p o p l o l p l o p d k k k k θθ θθθθ=?+?+? +?? + ??，上式可变为： ()10i i l l a E k k f d θθ==+?+ （7） （7）式两边乘以刻度因子1k ，得：( )110i i l l E k k f k d θθ??=?+??+? ? ，令100K k k =?， 单位：V 或者mA ，代表等效零偏；( )1i i s l l k d θθθ=?+，单位：V g 或者m A g ， 代表等效敏感方向向量。则上式可以变为：
步态建模与分析
步态建模与分析 1 步态分析的基本理论与方法 1.1步态研究的意义 行走是我们每个人日常生活的重要组成部分，所以对步态的各方面进行研究显得至关重要。国外很早就在步态方面进行了大量的研究，起源于17世纪欧洲，延续至今已有近四百年的历程。国内则从1982年开始戴尅戎等人逐渐接触和研究，在近几年日趋成熟，从内容、方法、结论等多方面都有较大进展。 除医学研究外，许多工程领域都与步态研究密切相关： 1．临床诊断。临床医学上对于病症，特别是运动功能障碍病症的正确诊断及治疗手段都是基于对人体正常与非正常运动充分了解的基础上的，因此关于人体运动参数的检测与分析方法的研究是该领域的必须环节。 2．康复工程。肢体残疾是所有残疾中发生率最高的一种，肢体残疾直接导致的是患者的运动功能障碍。肢体残疾者使用的假肢和矫形器是康复工程领域中两项很具代表性的主要技术，也是将人体运动机理分析的成果进行应用研究的典型范例。 3．人机工程学。人机工程学研究的是人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用。作为人机系统中的两大组成部分之一，人体的各种功能（包括运动功能）和限度是人机工程学的重要研究对象，也是人机工程学研究的基础之一。 4．体育科学。体育科学包括运动医学、运动生理学等与体育运动相关的学科，它们均是以体育运动作为研究对象，通过对人体运动的研究来提高体育运动的水平，减少和避免运动中的意外伤害，治疗运动损伤等。在对很多体育运动（如体操、跳水等）的研究中，运动的协调和身体的平衡是重要的关注方向。 5．仿生机构与仿生制造。自然界的生物经过了漫长的进化，构造了相当完美的生命系统，模仿生命系统来改进现有设计、制造方法和制造系统具有重要的实际意义，生物学与机械工程结合产生了生物机械工程学(biomechanical engineering)；医学与工程科学结合形成了生物医学工程学(biomedical engineering)[1]。 1.2 人体步态周期
常用热量单位换算表
常用热量单位换算表 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
常用热量单位换算表 1太焦(TJ)=1000吉焦(GJ) =1000兆焦(MJ) =1000千焦(KJ) =1000焦(J) 1KJ=1000J 1MJ=1000KJ=1000000J 1焦耳= 因此1千瓦时=1000W×3600秒=3600千焦 供热热量单位换算与节能计算实例 单位换算与计算虽然论坛经常讨论,在节能减排严峻形势下,大家关注程度更加高涨,真是可喜可贺啊!最近,我编制了几篇公司供热节能指标考核文件,将大家比较关心的主要问题与大家交流一下,以望共同提高: 1、能量、能耗、热耗、热量等一系列术语在供热领域其含义及单位是一致的，大家不必要去怎样表达，这些物理量在结合时间、空间等条件时在计算上就变得复杂起来，所以，供热一般计算时一定理解物理量含义，而不必要理会推导过程，去除有些条件，使计算变得简化。 2、热量单位常用的三种形式，大家要分清哪种单位是常用的及应用表达环境，分述如下： （1）、焦耳（J）、千焦（KJ）、吉焦（GJ），工程计算广为采用，国际单位制。热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见，国家标准及图表、
线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。但是，其他导出单位及工程习惯相互交织，使得这种单位在今天热力计算中不是很方便。 （2）、瓦特（W）、千瓦(KW)、兆瓦（MW），工程导出单位，是供热工程常用单位，如热水锅炉热容量：7MW、14MW、29MW、56MW...等，习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉,相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力.工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等，广泛采用。 （3）、卡（car)、千卡（Kcal)...,已经淘汰的热量单位,但是工程中还在使用,特别是大量的技术书籍,例如煤的标准发热量7000KCal,等. 3、供热指标核算、计算及测算时，我给大家推荐4个基本换算式，在这些工作计算的结果，虽然有点误差，但是已足够精确。如果一定精确计算，则要查有关图表手册了： (1)、1W=, 1Kcal=; (2)、1t饱和蒸汽===60万Kcal; (3)、1kg标煤=7000Kcal=29300KJ; (4)、热工当量1Kcal=.1W=(热工当量是换算式,不是物理关系式,热力计算常用). 4、北京地区供热实现节能的主要指标值（采暖期4个月） （1）、第一步节能：建筑热耗m2,煤耗标煤/m2; (2)、第二步节能：建筑热耗m2,煤耗标煤/m2; (3)、第三步节能：建筑热耗m2,煤耗标煤/m2.