2015, 23(5):1445-1447, 1450.
摘要:針對所監測水域范圍較大實(shí)時(shí)監測能力不強,水質(zhì)污染程度監測不準確等問(wèn)題,提出構建基于ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的智能水域污染程度監測系統,利用ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與Internet網(wǎng)絡(luò )將水質(zhì)檢測數據發(fā)送到遠程水質(zhì)監控中心進(jìn)行匯總處理,監控中心的服務(wù)器可獲取到所監控水域范圍內所有水域的水質(zhì)污染程度數據、污染發(fā)展趨勢、主要污染物等信息;文中對水質(zhì)檢測傳感器模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊、單片機外圍電路、模數轉換電路等硬件進(jìn)行了設計;系統軟件設計了遠程參數設置、驅動(dòng)程序等內容;通過(guò)系統測試結果表明,該系統對于水質(zhì)污染程度的檢測準確率可達到98%以上,通信成功率達到100%,水質(zhì)檢測終端工作穩定可靠,通信速率滿(mǎn)足實(shí)時(shí)監測要求,適用于各種水域環(huán)境的水質(zhì)污染程度的監測需求。
2015, 23(5):1448-1450.
摘要:針對遙測系統遠程數據傳輸過(guò)程中出現的由于干擾引起的誤操作以及數據紊亂問(wèn)題,提出了一種基于LVDS的具有高可靠性的通信系統解決方案;系統以FPGA為控制核心,采用LVDS高速數據傳輸技術(shù),實(shí)現飛行器遙測數據存儲系統與地面設備的通信;為保證數據鏈路與命令控制鏈路的準確性和可靠性,設計了一套完整的通信協(xié)議;經(jīng)大量試驗表明,該通信系統性能穩定、數據及命令傳輸可靠,現已應用于某航天遙測數據通信系統。
2015, 23(5):1451-1453, 1456.
摘要:軟件仿真測試是嵌入式軟件黑盒測試領(lǐng)域行之有效且具有廣泛應用前景的方法,為解決船舶軟件利用仿真測試環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化測試問(wèn)題,文中分析了艦船作戰指揮控制系統中的嵌入式軟件的交聯(lián)環(huán)境,研究了軟件測試交聯(lián)環(huán)境協(xié)同管理技術(shù);利用將測試模型轉化為XML文件并解析驅動(dòng)的方法實(shí)現測試用例的自動(dòng)執行;對仿真測試中數據類(lèi)別分析,提出了測試數據的自動(dòng)收集與分析技術(shù)。設計并開(kāi)發(fā)了艦船嵌入式軟件仿真測試系統,有效提高了船舶軟件測試效率和測試準確性。
2015, 23(5):1454-1456.
摘要:鋼絲繩成品長(cháng)度是供貨合同的重要指標,與經(jīng)濟效益、企業(yè)信譽(yù)息息相關(guān);針對在線(xiàn)鋼絲繩紋理變化特點(diǎn),提出一種基于線(xiàn)結構光的非接觸測長(cháng)系統,通過(guò)比較鋼絲繩在不同時(shí)刻,不同位置的線(xiàn)結構光投射條紋圖像的相似性,間接測量繩長(cháng);對投射條紋提取、條紋相似性度量等關(guān)鍵算法進(jìn)行了闡述;實(shí)驗證明,系統解決了傳統接觸測長(cháng)固有的打滑、磨損等問(wèn)題,避免了鋼繩在線(xiàn)速度變化、捻距誤差等因素的影響,具有準確、高效、實(shí)時(shí)性強的特點(diǎn)。
2015, 23(5):1457-1459, 1463.
摘要:為了對系統中的潛在故障進(jìn)行有效地預測,提出一種基于統計測試的非監督故障預測方法;首先,將云服務(wù)系統定義為運行在相同的軟/硬件環(huán)境下,具有相同輸入數據的并行系統;在數據預處理過(guò)程中,對性能計數器中的數據進(jìn)行標準化,并選取了一定分位數下的計數器數據信息;最后根據具有相同軟/硬件環(huán)境和輸入數據的節點(diǎn)將產(chǎn)生相同的輸出這一原則提出了一種統計測試方法用于系統故障的預測;實(shí)驗表明,文章提出的基于統計測試的故障預測方法與其它相關(guān)算法相比,具有預測準確性高和執行效率快等優(yōu)點(diǎn)。
2015, 23(5):1460-1463.
摘要:針對傳統單向器星輪人工裝配效率低下問(wèn)題,分析了單向器星輪裝配過(guò)程,構建了基于計算機視覺(jué)技術(shù)的工業(yè)機器人自動(dòng)化裝配方案;首先利用CCD攝像機捕捉星輪表面形貌圖像,然后利用Open CV視覺(jué)庫進(jìn)行了攝像機標定,再結合圖像噪聲去除,Hough圓檢測,輪廓提取等技術(shù),實(shí)現了星輪位姿的非接觸式視覺(jué)檢測;最后以單向器為例驗證了該檢測方法的有效性,機器人通過(guò)視覺(jué)獲取的星輪位姿信息完成自動(dòng)化裝配。
2015, 23(5):1464-1466.
摘要:故障診斷是一門(mén)交叉學(xué)科,廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域,在飛機維修虛擬訓練系統(VMTS, virtual maintenance training system)平臺基礎上,提出基于虛擬儀器進(jìn)行測試、故障定位的仿真訓練策略,構建了基于需求的虛擬測試儀器模型框架,并在VMTS系統中得到應用;通過(guò)虛擬測試儀器與推理模塊協(xié)同配合的方法解決了維修虛擬訓練過(guò)程中普遍存在的故障診斷類(lèi)型套路化問(wèn)題,并且能夠完成復雜狀態(tài)下的故障診斷任務(wù),滿(mǎn)足各種故障診斷訓練要求,最后以尾槳故障診斷為例,證明該方法的可行性。
2015, 23(5):1467-1469.
摘要:為了提高導彈自動(dòng)駕駛儀故障測試與診斷的快速性與準確性,提出了一種基于遺傳算法的自動(dòng)駕駛儀測試性分析方法;此方法通過(guò)分析和解決遺傳算法應用于故障測試優(yōu)選時(shí)的難點(diǎn),以測試時(shí)間最短為優(yōu)化目標,得到了故障測試策略的優(yōu)化方法,在滿(mǎn)足測試覆蓋性要求的同時(shí),能達到最佳的優(yōu)化效果;在獲得最優(yōu)測試策略后,利用故障測試獲得的知識,簡(jiǎn)化故障與測試間的相關(guān)性矩陣,加快了故障診斷的速度;最終獲得了故障測試與診斷一體化的方法;實(shí)驗結果表明,該方法能有效提高故障測試與診斷的速度,并且易于實(shí)現。
2015, 23(5):1470-1471, 1475.
摘要:傳統并行數據通信隨著(zhù)速度的增加,傳輸時(shí)延已難以準確控制,使得高速串行數據傳輸成為通信的主要方式,當數據速率超過(guò)GB/s水平,時(shí)鐘信號引入的抖動(dòng)已成為系統抖動(dòng)的主要成分,低數據速率抖動(dòng)分析技術(shù)已難以滿(mǎn)足要求,相位噪聲測量技術(shù)在高速串行數據鏈路抖動(dòng)分析中提供了解決方案,文章從原理上論述了相位噪聲與抖動(dòng)的關(guān)系,以實(shí)例給出了通過(guò)相位噪聲測量間接測量抖動(dòng)的工程計算方法。
2015, 23(5):1472-1475.
摘要:針對國產(chǎn)MEMS加速度計MSA009的工作原理和輸出特性,設計了一種測試系統,以Spartan II系列的XC2S30為主控芯片,并結合外圍電路搭建了測試系統;基于ISE 8.1平臺,采用VHDL硬件描述語(yǔ)言實(shí)現了對A/D轉換芯片和Flash的控制,完成了加速度計輸出信號的實(shí)時(shí)采集與存儲;利用高精度三軸位置速率轉臺對測試系統進(jìn)行試驗驗證,并對所采集的數據進(jìn)行分析處理;經(jīng)試驗論證,該測試系統實(shí)現了對MSA009加速度計的測試,具有良好的實(shí)用性、穩定性。
2015, 23(5):1476-1478.
摘要:制粉系統是火電廠(chǎng)的主要設備,其安全穩定運行對發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟生產(chǎn)具有十分重要的意義;針對制粉系統的運行特性和故障分析,提出了基于極化因子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的火電廠(chǎng)制粉系統故障診斷方法,該方法將故障征兆相應的過(guò)程變量作為輸入,將制粉系統故障類(lèi)型作為輸出,通過(guò)訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )建立其系統故障診斷模型,其中訓練過(guò)程中采用極化因子來(lái)自動(dòng)調整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的收斂速度,從而在滿(mǎn)足誤差目標的前提下,防止其陷入局部極小;選取實(shí)際火電廠(chǎng)制粉系統3個(gè)典型故障及其相對應的9個(gè)故障征兆參數進(jìn)行了實(shí)驗;結果表明,該方法具有良好的收斂性,完全可以滿(mǎn)足火電廠(chǎng)制粉系統現場(chǎng)故障診斷的要求。
2015, 23(5):1479-1481.
摘要:當前為了保證污染信號分析的精度,在對PM2.5污染進(jìn)行檢測的過(guò)程中,需處理的數據量過(guò)大,導致經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法遇到矛盾數據時(shí),需要花費大量的數據校驗時(shí)間,收斂速度下降,檢測效率大幅降低,提出一種基于改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法的PM2.5污染檢測方法,在分析標準神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法的基礎上,允許信號跳變精確度范圍內,在層與層之間引入容錯性變量,同時(shí)在計算閾值的過(guò)程中融入松弛變量,提高收斂速度;避免神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )陷入局部最優(yōu)解;采用改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法,通過(guò)不斷調整網(wǎng)絡(luò )的權值以及污染閾值,對PM2.5污染信號進(jìn)行高效檢測;以飛利浦公司的新一代檢測系統為測試器材,測試結果表明,采用所提方法得到的PM2.5污染檢測效率明顯提高。
2015, 23(5):1482-1484, 1488.
摘要:針對工業(yè)過(guò)程控制系統中的故障具有類(lèi)型多樣、時(shí)空獨立和非線(xiàn)性等特點(diǎn),使得檢測與診斷效率降低,系統性能下降等問(wèn)題,提出了一種基于自定義多條件約束的多傳感器故障檢測與診斷機制;該機制,首先考慮了系統的穩態(tài)和時(shí)空特征建立了非線(xiàn)性過(guò)程控制系統多故障模型,并給出了滿(mǎn)足條件判定法則;然后對于系統中的單故障,并發(fā)故障和通信故障等類(lèi)型給出了多條件約束法則及獨立特性判斷;最后提出了通過(guò)自定義多條件約束的多傳感器故障檢測與診斷機制;實(shí)驗結果表明,在平均檢測概率、穩態(tài)特征保持能力和系統功耗等方面明顯優(yōu)于無(wú)條件約束的機制,可以顯著(zhù)改善過(guò)程控制系統性能。
2015, 23(5):1485-1488.
摘要:為解決電子設備結構復雜,故障信息不足,故障預測困難,并且現有方法不能直接對電子設備進(jìn)行狀態(tài)預測等問(wèn)題,文中提出了基于狀態(tài)維修(CBM)的最小二乘支持向量機(LSSVM)和隱馬爾科夫模型(HMM)組合故障預測方法;首先采取靈敏度分析法確定電路中要可能發(fā)生變化的元件,通過(guò)改變元件參數來(lái)設置電路的不同退化狀態(tài);其次建立組合故障預測模型;最后對該電路進(jìn)行狀態(tài)預測;結果表明,文中提出的方法能夠直接預測電路的不同狀態(tài),進(jìn)而實(shí)現直接預測電子設備的故障狀態(tài),預測精度可以達到93.3%。
2015, 23(5):1489-1491.
摘要:在沒(méi)有散熱措施的情況下,大功率LED芯片的溫度迅速升高,當結溫超過(guò)最大允許溫度時(shí),大功率LED會(huì )因過(guò)熱而損壞;大功率LED燈具設計中,最主要的設計工作就是散熱設計;利用LED半導體器件的結電壓與結溫具有良好的線(xiàn)性關(guān)系的特性,通過(guò)測量大功率LED工作時(shí)的正向壓降、工作電流、恒溫箱溫度和熱襯溫度,采用電學(xué)參數法,實(shí)現了大功率LED熱阻的自動(dòng)測量;設計并制作了大功率LED熱阻自動(dòng)測量?jì)x,快速、準確地測量了LED晶片到熱襯的熱阻;6種不同規格LED晶片到熱襯的熱阻測量值與計算值之間的誤差小于10%;熱阻測量值普遍高于理論計算值,說(shuō)明LED制造工藝水平還有很大的提升空間。
2015, 23(5):1492-1494, 1498.
摘要:目前危化品運輸監測體系不夠完善,同時(shí)事故的預防和處理對人力依賴(lài)過(guò)度,監測效果不盡如人意;為了最大程度上減輕危化品泄露事故危害,設計了一種基于無(wú)線(xiàn)通訊和衛星通訊系統的移動(dòng)危化品遠程監測系統;利用車(chē)體不同位置安放的各種MEMS傳感器及時(shí)地獲取運輸信息(如氣體泄漏情況、速度、加速度、溫度、濕度及傾角等),采用ZigBee技術(shù)傳輸至移動(dòng)端中央處理器,并通過(guò)GSM向監控端進(jìn)行反饋,從而對監測到的異常情況做出迅速反應;經(jīng)過(guò)實(shí)際測試,測試結果滿(mǎn)足精度要求,有效的解決了移動(dòng)危化品的在線(xiàn)監測和定位。
2015, 23(5):1495-1498.
摘要:利用群智能算法優(yōu)化支持向量機(SVM)參數往往需要引入額外的變量,使變壓器故障診斷問(wèn)題更加復雜,對此提出一種自適應的模擬退火算法優(yōu)化(ASA)支持向量機參數;通過(guò)設計自適應的冷卻進(jìn)度表,使得尋參的過(guò)程僅僅依賴(lài)于退火速率以及網(wǎng)格搜索粒度,保持了較少的參數設置;在相關(guān)數據集上的實(shí)驗表明,與已提出的粒子群算法(PSO)、遺傳算法(GA)相比,ASA算法具有更快的收斂速度以及較好的診斷精度;利用自適應的模擬退火算法能夠較好的優(yōu)化SVM參數并提高變壓器故障診斷的精度。
2015, 23(5):1499-1502.
摘要:對一類(lèi)具有隨機丟包和通訊限制的網(wǎng)絡(luò )控制系統的魯棒故障檢測問(wèn)題進(jìn)行研究;考慮控制器到執行器間存在通訊限制以及傳感器到控制器間存在數據丟包,并將丟包用Bernoulli隨機二進(jìn)制分布進(jìn)行描述;在此基礎上建立帶有故障的離散時(shí)間模型,基于所建立的模型設計故障檢測濾波器,使得殘差系統隨機穩定,同時(shí)濾波誤差系統的H∞范數滿(mǎn)足給定的衰減水平;所設計的故障檢測濾波器不但保證了殘差系統對故障的靈敏,同時(shí)對系統的外部擾動(dòng)輸入具有魯棒性;數值算例驗證了文章所提方法是可行的。
2015, 23(5):1503-1505.
摘要:針對化工生產(chǎn)中氣固流化床風(fēng)帽故障影響流化質(zhì)量問(wèn)題,提出一種能夠快速準確地檢測出風(fēng)帽故障位置和故障類(lèi)型的方法;應用聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行定位測量,通過(guò)均勻安裝在流化床分布板下方的聲發(fā)射傳感器采集氣固流化床內固體顆粒撞擊分布板產(chǎn)生的聲信號,再對該信號進(jìn)行多尺度小波包分解,找出特征頻段能量值和能量分布差異;對比各檢測點(diǎn)聲發(fā)射信號總能量的強弱可以直觀(guān)的反應風(fēng)帽故障位置,觀(guān)察各尺度能量分率的變化能夠有效判斷風(fēng)帽故障類(lèi)型,從而實(shí)現實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測流化床風(fēng)帽故障情況,并及時(shí)進(jìn)行故障處理,提高流化床流化質(zhì)量。
2015, 23(5):1506-1509.
摘要:為了解決面臨保障任務(wù)時(shí),我軍現有保障設備對武器裝備故障檢測周期過(guò)長(cháng)以及測試資源在測試周期中被單個(gè)故障裝備長(cháng)時(shí)間占用的問(wèn)題,對基于云測試(cloud testing)的自動(dòng)測試系統(ATS,automatic test system)的體系架構進(jìn)行了研究;以軟件可移植性、硬件可互換性和系統互操作性為設計原則,對面向信號測試領(lǐng)域的云測試系統的體系架構進(jìn)行了分析;在充分研究現有ATS的體系架構及其存在的突出問(wèn)題的基礎上,提出了基于云測試的ATS的軟、硬件模型;為構建基于云測試的自動(dòng)測試系統的開(kāi)發(fā)和相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究提供了以有益的借鑒并打下了堅實(shí)的基礎。
2015, 23(5):1510-1511, 1518.
摘要:灰階響應時(shí)間需要測試不同灰階之間切換需要的時(shí)間,這樣測試的數據量非常大,僅僅靠手動(dòng)測試已經(jīng)很難完成該測試;需要自動(dòng)化的測量方法才能完成;對LCD的灰階響應時(shí)間自動(dòng)測量進(jìn)行了研究,用綜合測試儀(DMS)與FPGA系統結合的方案完成灰階響應時(shí)間的自動(dòng)測量,可以快速準確的測試灰階響應時(shí)間;采用這個(gè)方案可以在無(wú)需額外購買(mǎi)測試設備的情況下幾分鐘內測試一組灰階響應時(shí)間,測試基準采用DMS設備,所以測試的準確率高;該自動(dòng)測試方案對于LCD灰階響應時(shí)間的測量和研究具有很強的實(shí)用價(jià)值。
2015, 23(5):1512-1514.
摘要:為了對PC104主板進(jìn)行自動(dòng)檢測,分析了PC104主板工作原理及其總線(xiàn)時(shí)序,提出了一種基于A(yíng)RM+FPGA的嵌入式檢測系統的設計方案;該方案采用德州儀器(TI)雙核架構的高性能芯片OMAPL138中的ARM核來(lái)實(shí)現檢測系統的應用管理,DSP核實(shí)現數據的處理,并利用FPGA技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)采集PC104總線(xiàn)數據;檢測系統在Linux操作系統下,通過(guò)人機交互方式實(shí)現了PC104主板的各種功能的自動(dòng)檢測;實(shí)驗結果顯示該檢測快速可靠,為PC104主板的自動(dòng)檢測提供了一種有效的方法。
2015, 23(5):1515-1518.
摘要:油井監控系統可實(shí)現對油井數據的實(shí)時(shí)采集、傳輸、顯示與控制;文章首先提出了一種油井監控系統的分層結構方案;然后,重點(diǎn)介紹了傳輸層設備RTU(remote terminal unit)的硬件設計與軟件開(kāi)發(fā);運用嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù),RTU采用ARM處理器作為核心控制器,選用Linux作為內嵌的操作系統;最后,對RTU應用程序的設計進(jìn)行了描述;與其他監控系統相比,文章所設計的系統具有兼容性好、容易移植、接口豐富、易拓展的特點(diǎn);并可支持IPv4/IPv6雙棧協(xié)議,以適應下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧油田的應用。
2015, 23(5):1519-1521.
摘要:主汽溫控制系統是典型的大遲延、大慣性、時(shí)變控制系統,一直以來(lái)都是火電廠(chǎng)自動(dòng)控制的難點(diǎn);為此將內模控制引入主汽溫控制系統,并提出采用遺傳算法對濾波器參數λ優(yōu)化整定,該方法簡(jiǎn)單易行,相較于傳統PID參數整定方法具有一定的優(yōu)越性;并對內模控制為主控制器的IMC-PI控制系統進(jìn)行SIMULINK仿真,與PID-PI控制系統進(jìn)行對比,仿真結果表明IMC-PID控制系統相比于傳統PID-P串級控制系統過(guò)渡時(shí)間短、超調量小、魯棒性好等特點(diǎn);其控制效果好于常規串級 PID 控制系統,適用于大遲延、大慣性過(guò)程的控制,并且易于在工業(yè)上實(shí)現。
2015, 23(5):1522-1524.
摘要:針對車(chē)輛行駛中駕駛員視覺(jué)盲區或注意力不集中而造成的交通事故問(wèn)題,提出采用智能視覺(jué)技術(shù)對車(chē)輛行駛過(guò)程中四周的異常物體進(jìn)行視頻監控,對動(dòng)態(tài)視頻場(chǎng)景中的運動(dòng)目標進(jìn)行檢測、識別與實(shí)時(shí)測距,通過(guò)車(chē)輛智能視頻監控系統最大程度的為駕駛員提供更多預警信息,預防交通事故的發(fā)生;文中介紹了車(chē)輛智能視覺(jué)監控系統的硬件設計方法與軟件工作流程,并研究了運動(dòng)目標檢測算法與單目視覺(jué)測距算法,通過(guò)仿真實(shí)驗,驗證了該智能視覺(jué)車(chē)輛監控系統對于運動(dòng)目標進(jìn)行檢測、識別與智能測距判斷的實(shí)驗結果。
2015, 23(5):1525-1528, 1531.
摘要:為了提高SCARA機器人的軌跡跟蹤控制性能,提出一種雙模糊自適應滑模控制;采用一自適應模糊控制器,根據滑模到達條件對滑模切換增益進(jìn)行估算,消除滑模控制中輸出力矩的抖振現象,增強其對不確定性因素的適應能力;采用另一自適應模糊控制器對指數趨近律系數進(jìn)行修正,改善由于大范圍初始位姿產(chǎn)生的偏差而引起的大力矩和速度跳變問(wèn)題;基于Lyapunov方法進(jìn)行了穩定性證明,保證控制系統的穩定性與收斂性;仿真實(shí)驗結果表明,該方法應用于SCARA機器人,跟蹤效果良好并產(chǎn)生了平滑的力矩輸出和速度輸出。
2015, 23(5):1529-1531.
摘要:為滿(mǎn)足地面臺架試驗中操縱員對遠端燃油系統參數直接監控的需求,開(kāi)發(fā)了基于PLC的試車(chē)臺燃油控制系統;該系統采用西門(mén)子S7-300系列CPU及其相關(guān)的外圍設備,充分考慮試驗現場(chǎng)的實(shí)際工況,結合PLC程序化控制的特點(diǎn),利用計算機運行組態(tài)軟件充當監控界面,實(shí)現了對燃油系統的遠程監控;經(jīng)發(fā)動(dòng)機試驗驗證,該系統性能穩定,可靠性高,在工程上有較好的應用價(jià)值。
2015, 23(5):1532-1534.
摘要:將集中式智能控制系統常用的二層結構改進(jìn)為智能化的三層結構的設計方案,即傳感器、智能巡檢儀和上位機;上位機既可以直接讀取傳感器的數據也可讀取智能巡檢儀的數據,通過(guò)一定的通訊方式與PLC執行計算機連接,讀取數據,分析計算,并像執行的計算機發(fā)出指令的設備;此方案較好地解決了二層結構所出現的問(wèn)題,并且也適合較大規模的其它類(lèi)型的控制系統;這種設計方案存在當規模大時(shí)上位機采集數據出現丟失的現象;文章提出了利用數據庫的歷史數據及控制曲線(xiàn)的線(xiàn)性特征數據采集算法,較好地解決了數據丟失的問(wèn)題;并以溫控系統為例仿真了在較大規模控制環(huán)境下的試驗結果,已經(jīng)研制出相應的產(chǎn)品并應用于實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)和教學(xué)實(shí)驗中。
2015, 23(5):1535-1537.
摘要:針對單純的機理建模方法難以準確預測變風(fēng)量空調系統(VAV)的參數,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )構建了變風(fēng)量空調系統的預測模型,并將遺傳算法與BP網(wǎng)絡(luò )相結合,提出運用遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的權值和閾值進(jìn)行遺傳搜索,尋優(yōu)后再進(jìn)行BP運算,以克服BP算法收斂速度慢、易陷入局部解的缺點(diǎn);通過(guò)實(shí)驗平臺采集了大量數據對所建模型進(jìn)行訓練和驗證,結果表明,模型對空調送風(fēng)參數以及房間溫濕度的預測結果與實(shí)測數據能很好擬合,精確度高,泛化能力強。
2015, 23(5):1538-1541.
摘要:針對現有城市路燈控制系統路燈使用壽命短、無(wú)法遠程操控、不能自動(dòng)識別故障路燈的問(wèn)題,提出一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的節能型LED路燈智能控制系統,使用ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與LED路燈控制終端通信,并通過(guò)GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò )與遠程控制中心相連,實(shí)現遠程控制LED路燈,此外,通過(guò)LED路燈控制終端實(shí)時(shí)采集路燈電壓和電流,實(shí)現LED路燈的遠程監控;具體闡述了GPRS通訊模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )模塊、LED控制終端的硬件設計方案,軟件設計流程,系統通信協(xié)議和遠程控制實(shí)現方法;測試結果證明此系統數據傳輸可靠、響應及時(shí)、成本低、易于實(shí)現LED路燈的遠程控制和遠程監控,具有較大的實(shí)用性和推廣價(jià)值。
王力 , 談恩民 , 吳新宇 , 傅睿卿 , 孫健銓 , 劉青松
2015, 23(5):1542-1544, 1548.
摘要:在核電站蒸汽發(fā)生器復雜環(huán)境下,為準確控制機器人完成管板檢測任務(wù),提出了一種基于STM8處理器的爬壁機器人運動(dòng)控制方法;針對機器人兩個(gè)不同軸線(xiàn)驅動(dòng)輪的結構特點(diǎn),運用運動(dòng)學(xué)理論建立了機器人運動(dòng)方程,分析了機器人的運動(dòng)特性;設計了爬壁機器人硬件控制電路,為提高機器人的控制精度,采用了位置環(huán),速度環(huán)和電流環(huán)三環(huán)PID軟件控制策略;最后,對此控制方法進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗驗證;實(shí)驗結果表明,爬壁機器人控制電路設計合理可靠,三環(huán)PID算法實(shí)現了較好的運動(dòng)效果,滿(mǎn)足設計要求。
2015, 23(5):1545-1548.
摘要:針對傳統的人員監控系統存在監控距離段短、信號衰減嚴重導致的人員行為特征識別準確率較低的弊端,設計并實(shí)現了一種新的人員行為監控系統;重點(diǎn)闡述了中心控制模塊、圖像采集模塊、GPRS模塊和射頻模塊的硬件設計方法,利用ATM32F103C8T6作為中心控制器處理數據,利用COMS圖像傳感器進(jìn)行人員行為圖像采集,利用可編程邏輯控制器CPLD對圖像傳感器進(jìn)行同步控制,利用GPRS技術(shù)進(jìn)行信息傳輸、利用射頻標簽進(jìn)行監控信息的寫(xiě)入與讀取;軟件部分給出了整體的設計方案,重點(diǎn)闡述了射頻標簽的生成和讀取部分;實(shí)物測試結果表明,該系統能夠有效提高人員行為監控時(shí)的準確率,取得了令人滿(mǎn)意的效果。
2015, 23(5):1549-1552.
摘要:為提高機器人移動(dòng)的靈活性和機動(dòng)性,使機器人到任意位置均沿直線(xiàn)行走并改變姿態(tài),需在傳統的兩輪驅動(dòng)底盤(pán)上增加驅動(dòng)輪,文章主要針對四輪驅動(dòng)全向底盤(pán)的控制方法進(jìn)行研究;文章對四輪驅動(dòng)全向底盤(pán)進(jìn)行運動(dòng)學(xué)分析并建模,得到了控制系統傳遞函數,并進(jìn)仿真驗證;對四輪驅動(dòng)全向底盤(pán)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模,分析了如何避免出現“打滑”現象;導航方式采用了經(jīng)濟、精度較高的全向碼盤(pán)導航方式;控制上采用閉環(huán)控制,加入前置探測點(diǎn)和超前校正環(huán)節,并且考慮了實(shí)際過(guò)程中機體的加減速問(wèn)題;實(shí)驗結果表明,提出的控制方法可以使四輪驅動(dòng)全向底盤(pán)實(shí)現預設功能,并且具有較高的控制精度,研究?jì)热輰C器人的靈活移動(dòng)有著(zhù)十分重要的意義。
趙小鵬 , 孟凡軍 , 包艷 , 嚴衛 , 趙東東 , 尚潔
2015, 23(5):1553-1555.
摘要:針對工業(yè)用軸流風(fēng)機,設計了基于DSP2808的智能軸流風(fēng)機控制器,給出了DSP系統、CPLD系統、驅動(dòng)電路、功率電路、故障檢測與保護電路、單端反激變換器的設計方案;分析了風(fēng)機調節流量的方法,控制器能夠根據溫度反饋通過(guò)PWM斬波實(shí)現風(fēng)機寬范圍無(wú)級調速,實(shí)現節能;控制器能夠接收外部電位計、溫度傳感器、485總線(xiàn)的轉速給定,表決后產(chǎn)生最終的轉速給定;控制器具備電機繞組過(guò)熱、IGBT過(guò)熱、交流側過(guò)欠壓、直流側過(guò)欠壓、直流側過(guò)流等故障檢測與保護功能;實(shí)驗結果表明:控制器能夠實(shí)現風(fēng)機勻加速軟起動(dòng)及起動(dòng)與轉速閉環(huán)之間的平穩過(guò)渡,有效降低了風(fēng)機啟動(dòng)、運行過(guò)程的噪聲,同時(shí)實(shí)現了節能。
2015, 23(5):1556-1559.
摘要:為了提高采用轉臺對慣性導航系統和慣性?xún)x表進(jìn)行誤差模型標定時(shí)的可靠性和精度,對角位置轉臺的控制系統進(jìn)行了研究;首先借助NI公司PXI-8101控制器和功能強大的數據采集卡PXIe-6363對轉臺控制系統進(jìn)行了硬件設計;隨后在對轉臺常規PID控制方法研究的基礎上提出了一種能隨系統調節偏差自動(dòng)改變積分項累加速度的變速PID控制方法;接著(zhù)又對基于軟件實(shí)現的雙通道旋轉變壓器軸角解調算法進(jìn)行了研究并提出了一種粗精組合角糾錯方法;最后文章設計的轉臺控制系統進(jìn)行了測試實(shí)驗,結果表明提出的軸角解調算法具有較好的解碼速度和精度,并且變速PID控制方法大大提高了轉臺控制系統的自學(xué)習能力和魯棒性,顯著(zhù)地改善了轉臺控制過(guò)程的穩定性。
2015, 23(5):1560-1562, 1567.
摘要:為了改善轉向系統助力性能和降低系統功耗,基于直流無(wú)刷電機,研究了電動(dòng)助力轉向系統的結構組成與工作原理,采用Freescale 微控制器MC56F8346作為主控芯片,開(kāi)發(fā)了汽車(chē)電動(dòng)助力轉向系統控制器;將控制器分為控制電路和驅動(dòng)電路兩部分,設計了轉矩、電流等信號采集電路、霍爾位置傳感器的轉子位置信號捕捉電路及驅動(dòng)電路;試驗結果表明,所開(kāi)發(fā)的控制器靜態(tài)功耗低,動(dòng)態(tài)響應快,能夠滿(mǎn)足電動(dòng)助力轉向系統對轉向靈活性、輕便性及可靠性的需求。
2015, 23(5):1563-1567.
摘要:針對三容水箱液位控制的多變量、強耦合、非線(xiàn)性、難以建立精確數學(xué)模型等特點(diǎn),提出了在一種在狀態(tài)空間方程形式下的多變量動(dòng)態(tài)矩陣控制(dynamic matrix control, DMC)和分數階PID (FOPID)控制相結合的新型模型預測控算法(MFOPID-DMC),以改善控制品質(zhì);用李雅普諾夫第二方法證明該算法的穩定性;將該算法應用在三容水箱液位控制系統,并與FOPID和DMC控制效果進(jìn)行對比;仿真結果表明,該算法克服了FOPID超調大和DMC動(dòng)態(tài)響應慢的不足,是一種魯棒性較強、控制精度高的控制策略,較好地解決了三容水箱液位控制系統的耦合性、難以建立數學(xué)模型等問(wèn)題。
2015, 23(5):1568-1570, 1574.
摘要:高爐煉鐵是一個(gè)復雜的多變量系統,而現行的操作制度是基于爐長(cháng)經(jīng)驗的參數設置模式,導致能源尤其是煤粉的消耗常常處于“盲目”狀態(tài);文章綜合煉鐵工藝理論和高爐專(zhuān)家經(jīng)驗,針對白云鄂博礦石冶煉的特殊性,采用篩選出的優(yōu)化數據,利用遺傳算法所固有的全局搜索性能優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型的權值和閾值,分別建立了基于遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的高爐噴煤量?jì)?yōu)化預測模型以及工藝指標(鐵水含量及入爐焦比)預測模型;優(yōu)化數據的利用使得上述模型可以根據高爐當前爐況輸出噴煤量的最佳優(yōu)化設定值,并預測出相對應的工藝指標變化趨勢;實(shí)際應用表明,本方法能夠給現場(chǎng)操作人員提供操作指導,實(shí)現高爐穩定順行、提高經(jīng)濟效益的目的。
2015, 23(5):1571-1574.
摘要:由于無(wú)人機模型的非線(xiàn)性和參數的時(shí)變性,傳統PID方法設計的控制器動(dòng)靜態(tài)性能可能會(huì )變得很差,針對這種問(wèn)題,設計了適合于某型無(wú)人機的模糊自適應姿態(tài)控制器;對于模糊控制器的隸屬函數選擇中盲目性的問(wèn)題,利用粒子群優(yōu)化算法對隸屬函數進(jìn)行智能尋優(yōu),降低設計過(guò)程中專(zhuān)家主觀(guān)意向對控制器性能不確定性的影響;仿真結果表明,文章設計的控制器相對傳統PID有更好的動(dòng)靜態(tài)性能,并且對于模型參數的時(shí)變性具有一定的魯棒性。
2015, 23(5):1575-1577, 1581.
摘要:針對某鋼廠(chǎng)轉爐煤氣加壓站大風(fēng)機電機采用工頻加變頻的恒壓閉環(huán)運行方式,變頻風(fēng)機極易發(fā)生喘振的現象,為了確保大風(fēng)機穩定、安全的運行,在風(fēng)機喘振的預防和控制方法上進(jìn)行改進(jìn);采用兩臺風(fēng)機同步變頻調速與最小極值流量法的模糊PID控制相結合的防喘振控制方法,同步變頻調速控制策略有效地預防喘振的發(fā)生,最小極值流量法的模糊PID控制策略最大限度的擴大了風(fēng)機的運行區間,通過(guò)MATLAB軟件仿真,證明模糊PID的動(dòng)態(tài)響應速度和魯棒性較常規PID有較大的改良;控制系統通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )完成現場(chǎng)設備和遠程的通訊,使控制系統達到高水平的智能自動(dòng)化。
2015, 23(5):1578-1581.
摘要:針對一類(lèi)數學(xué)模型未知且存在時(shí)變時(shí)滯的復雜系統,提出一種基于遺傳算法參數整定的灰色預測控制方法;該方法采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對系統的時(shí)變時(shí)滯進(jìn)行辨識,利用灰色預測算法對系統的輸出進(jìn)行預測,進(jìn)而使用基于遺傳算法整定PID控制器對系統進(jìn)行輸出反饋控制;該方法將灰色預測算法與遺傳算法相結合,有效提高了控制器的自適應性;通過(guò)仿真實(shí)例,結果表明該方法能夠對具有大時(shí)滯、大慣性、模型不確定等特點(diǎn)的復雜系統進(jìn)行有效地控制;該方法是可行的、有效的。
2015, 23(5):1582-1585.
摘要:在樣品外觀(guān)狀況試驗中,原值實(shí)時(shí)監測是發(fā)現檢測對象缺陷變化不可缺少的手段,針對原值監測對樣品應具備準確定位監測及信息可控的要求,在云臺中建立了偏轉角度檢測裝置,采集云臺偏轉角度脈沖信息并反饋到解碼器中,對脈沖信號通過(guò)建立偏轉角度計算公式處理云臺偏轉角度信息,并反饋給上位機,從而在上位機操作臺、解碼器、云臺三者間形成了反饋式可定位云臺控制系統;實(shí)踐表明,通過(guò)這種反饋式偏轉角數據的引入,上位機隨時(shí)根據下位機反饋的云臺偏轉角數據實(shí)時(shí)監控云臺工作狀態(tài),實(shí)現操作臺對云臺的精確控制,從而提高云臺的易操作性和智能化水平。
2015, 23(5):1586-1588.
摘要:老年人口數量快速增加和慢性疾病病發(fā)率、死亡率的上升給傳統醫療體系帶來(lái)了巨大壓力,因此,新型醫療體系越來(lái)越受到全社會(huì )的關(guān)注;結合穿戴式傳感檢測技術(shù)和無(wú)線(xiàn)Wi-Fi技術(shù),設計了家庭移動(dòng)醫療監護系統,在系統中,開(kāi)發(fā)了一種家用、便攜生理參數監護儀,采用Java語(yǔ)言依托Eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境在A(yíng)ndroid智能手機平臺上開(kāi)發(fā)了監護儀客戶(hù)端,在PC機上搭建了遠端服務(wù)器;Android手機能夠接收監護儀采集的生理數據,實(shí)時(shí)監測顯示血壓、心率、心電圖等,通過(guò)智能手機可以把生理數據上傳至遠端服務(wù)器,實(shí)現數據的保存和查詢(xún);本設計所采用的方法為面向家庭、社區、醫院的新型家用便攜、可移動(dòng)的醫療儀器以及遠程醫療監護系統提供關(guān)鍵的技術(shù)和設備基礎。
2015, 23(5):1589-1591.
摘要:某型復雜裝備現有設備監測數據達不到對全車(chē)的故障診斷與健康狀態(tài)評估所需數據的要求,通過(guò)分析其整車(chē)電氣信號,為滿(mǎn)足復雜裝備對整車(chē)數據的監測需求,設計了車(chē)載狀態(tài)監測系統;給出了車(chē)載監測系統的總體架構,對綜合控制處理電路、實(shí)時(shí)數據采集處理電路、總線(xiàn)數據監控電路和車(chē)載顯示系統硬件進(jìn)行了設計,設計了車(chē)載采集與報警系統和顯示系統軟件,最后對系統進(jìn)行了車(chē)載測試,表明系統能夠對復雜裝備的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)進(jìn)行監測,完成基本的故障診斷功能,為早期發(fā)現故障缺陷,提出處置措施,開(kāi)展系統健康管理提供了條件。
2015, 23(5):1592-1594, 1598.
摘要:為了得到防空導彈自動(dòng)駕駛儀的故障檢測與診斷策略,減少自動(dòng)駕駛儀的測試費用,建立了自動(dòng)駕駛儀的測試性模型并進(jìn)行分析,解決了建模的難點(diǎn);通過(guò)多層抽象混合推理故障建模方法推導了自動(dòng)駕駛儀結構與測試點(diǎn)之間的關(guān)系,根據測試點(diǎn)的特征和自動(dòng)駕駛儀工作原理建立信息流模型,在此基礎上,利用故障與測試間的相關(guān)性矩陣來(lái)描述測試性模型;基于此模型設計了診斷策略構建方法;實(shí)際應用表明,建立測試性模型的方法完全正確,通過(guò)模型能夠構建有效的檢測與診斷策略,縮短測試時(shí)間。
2015, 23(5):1595-1598.
摘要:安全射界裝置是保證艦載設備安全與完成作戰使命任務(wù)的重要設施;為了確保艦船在作戰過(guò)程的設備完好以及發(fā)射的安全可靠,對安全射界裝置進(jìn)行了需求分析,對裝置的組成進(jìn)行設計,構建了其硬件電路與軟件框架,并詳細規劃了軟件中各模塊的基本功能;在對某型號武器系統輪廓曲線(xiàn)測量的前提下,分析了停射滯后現象對安全射界輪廓曲線(xiàn)乃至發(fā)射裝置安全性的影響,對最大滯后角度進(jìn)行了計算,確定了禁射曲線(xiàn)應當預留的空隙值,完成了發(fā)射可靠性與安全性驗證,為相似系統安全射界裝置的設計提供了借鑒作用。
2015, 23(5):1599-1601, 1605.
摘要:針對指揮控制系統日趨復雜,裝備測試診斷任務(wù)壓力驟增的現狀和裝備智能化保障需要,提出了一種基于多Agent分布式指控裝備遠程智能監測診斷系統,結合某型軍用指控系統,將智能代理技術(shù)引入遠程監測及診斷領(lǐng)域,建立多Agent系統(MAS)的遠程監測模型,運用分布式人工智能理論設計組建各功能Agent子系統,并分析了其通信機制及協(xié)調一致性等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現了對某型復雜指控裝備的遠程監控及故障診斷任務(wù);通過(guò)實(shí)驗仿真運行,驗證了該系統能較好實(shí)現裝備保障需求,具有良好的時(shí)效性與可靠性。
2015, 23(5):1602-1605.
摘要:為了提高無(wú)線(xiàn)傳感器分析網(wǎng)絡(luò )可靠性,提出一種基于二元決策圖和故障樹(shù)相融合的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可靠分析方法;首先根據無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )拓撲結構建立了故障樹(shù)模型,然后將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )故障樹(shù)轉化為二元決策圖結構,最后采用仿真實(shí)驗分析了不同節點(diǎn)冗余度、不同跳數條件下無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的可靠性;仿真結果表明,文章方法的分析結果可以幫助無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )性能的優(yōu)化,可以提高無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的可靠性。
2015, 23(5):1606-1608, 1612.
摘要:低溫環(huán)境起動(dòng)性能是表征車(chē)輛動(dòng)力性能的一項重要指標;對液力機械傳動(dòng)車(chē)輛而言,由于綜合傳動(dòng)裝置自身技術(shù)特點(diǎn),改善車(chē)輛起動(dòng)性能除應當考慮發(fā)動(dòng)機自身起動(dòng)阻力外,還應當考慮綜合傳動(dòng)裝置的起動(dòng)阻力;在系統分析綜合傳動(dòng)裝置技術(shù)特點(diǎn)和功率流向的基礎上,總結了發(fā)動(dòng)機起動(dòng)過(guò)程的主要特征,提出采用穩態(tài)試驗與動(dòng)態(tài)試驗相結合的臺架試驗方法進(jìn)行綜合傳動(dòng)裝置起動(dòng)扭矩測試;以某高速履帶車(chē)輛為研究對象,進(jìn)行了綜合傳動(dòng)裝置起動(dòng)扭矩測試;試驗結果表明,傳動(dòng)油溫的變化和各類(lèi)油泵的功率消耗是決定綜合傳動(dòng)裝置起動(dòng)扭矩大小的關(guān)鍵因素,為改進(jìn)車(chē)輛總體設計和提高車(chē)輛起動(dòng)性能提供了依據。
2015, 23(5):1609-1612.
摘要:為了推廣技術(shù)成熟度評價(jià)方法和應用,文中介紹了技術(shù)成熟度相關(guān)概念以及制造成熟度、技術(shù)成熟困難度、航天產(chǎn)品成熟度,技術(shù)成熟度評價(jià)在國內外的應用情況,特別是在重大項目轉階段評審、審計署評價(jià)、企業(yè)科研管理等的應用,以基礎科研重大項目立項技術(shù)成熟度評價(jià)工作為案例,剖析了項目技術(shù)成熟度評價(jià)的典型流程,對于進(jìn)一步在我國推廣技術(shù)成熟度評價(jià)方法的應用具有參考價(jià)值。
2015, 23(5):1613-1616, 1620.
摘要:針對行人運動(dòng)的隨機性導致運動(dòng)狀態(tài)模型適應性差和人在行走過(guò)程中可能發(fā)生短時(shí)全部或局部遮擋導致行人跟蹤算法精度較低的問(wèn)題,提出基于時(shí)間序列模型的粒子濾波行人跟蹤算法;建立了行人運動(dòng)時(shí)間序列模型;給出了基于對視頻序列初始幀的檢測,確定行人的位置、寬高等作為跟蹤先驗信息的方法;由先驗信息計算加權顏色直方圖構建初始粒子群分布,并利用時(shí)間序列運動(dòng)模型預測粒子在下一時(shí)刻的狀態(tài)分布,并更新粒子權值;根據有效粒子的個(gè)數判斷是否進(jìn)行重采樣;最后由所有粒子的加權和估計行人的運動(dòng)狀態(tài);仿真實(shí)驗表明:文中提出根據行人的運動(dòng)軌跡時(shí)間序列運動(dòng)模型可使行人的狀態(tài)估計更準確,預測誤差進(jìn)一步減小,預測精度得到了提高。
2015, 23(5):1617-1620.
摘要:設計了一種應用于高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機的軌壓控制算法;算法采用組合競拍機制以解決復合工況下的軌壓擾動(dòng)問(wèn)題,并設計了一種分段動(dòng)態(tài)標定算法以解決傳統PID標定算法計算效率低的問(wèn)題,此外算法針對柴油發(fā)動(dòng)機特性對PID控制器進(jìn)行了多項改進(jìn)以提高算法響應速度和跟隨性;最后通過(guò)仿真實(shí)驗對算法進(jìn)行了驗證,實(shí)驗結果證明本算法對輸入轉速信號及噴油期望值具有良好的跟隨性和響應速度,并且軌壓控制較為平穩,其波動(dòng)幅度不超過(guò)1%,基本符合高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機正常工作的需要。
2015, 23(5):1621-1623.
摘要:針對復雜裝備保障流程約束條件多、動(dòng)態(tài)性強、耦合嚴重、層次結構復雜的特點(diǎn),提出了一種基于層次Petri網(wǎng)的流程分析方法;首先,分析了保障流程的層次化結構,采用著(zhù)色時(shí)間約束Petri網(wǎng),建立了包含保障人員、保障設備、保障空間等保障資源庫所的層次化Petri網(wǎng)流程模型;然后,采用流程基本模型起始時(shí)間——流程子網(wǎng)起始時(shí)間——流程總時(shí)間的層次方法,設計了流程時(shí)間參數統計算法;最后,以某復雜裝備系統保障流程為例,進(jìn)行了實(shí)例分析,并通過(guò)與ExSpect軟件Monte Carlo仿真對比驗證了算法的有效性。
2015, 23(5):1624-1627.
摘要:為了降低監測區域能耗總開(kāi)銷(xiāo)和減少網(wǎng)絡(luò )傳輸時(shí)延,保證監測區域網(wǎng)絡(luò )鏈路質(zhì)量、實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的全面覆蓋和延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )生命周期,設計了一種基于掃描線(xiàn)和節點(diǎn)自適應調整蘇醒時(shí)隙的節點(diǎn)調度方案;首先,定義了系統模型即網(wǎng)絡(luò )假設和調度目標;然后判斷網(wǎng)絡(luò )是否實(shí)現當完全覆蓋,當不能全面覆蓋時(shí),通過(guò)調整部分節點(diǎn)的感知半徑來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的全面覆蓋;當鏈路質(zhì)量過(guò)差導致傳輸延遲過(guò)大時(shí),通過(guò)設計從源節點(diǎn)到目標節點(diǎn)的增加節點(diǎn)蘇醒時(shí)隙,并根據節點(diǎn)的剩余能量和傳輸延遲閾值來(lái)減少數據傳輸次數以降低傳輸延遲;在NS2環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗,結果表明:文中方法能有效地實(shí)現傳感器網(wǎng)絡(luò )監測區域的全面覆蓋,降低網(wǎng)絡(luò )的傳輸延遲和提高網(wǎng)絡(luò )的生命周期,與其他節點(diǎn)調度相比,具有很強的優(yōu)越性和實(shí)用性。
2015, 23(5):1628-1630, 1634.
摘要:散斑噪聲是超聲成像機制引起的固有形態(tài),它對超聲圖像質(zhì)量以及醫學(xué)診斷的準確性有很大的影響;針對傳統Perona-Malik(PM)各向異性擴散模型通過(guò)四方向擴散無(wú)法提供充分的信息且處理效果不明顯的問(wèn)題,提出八方向選擇式擴散模型;針對傳統算法對強噪聲則失效、擴散門(mén)限參數K依據經(jīng)驗選取的不足以及迭代終止條件不明確,提出改進(jìn)的擴散系數計算方法,應用自適應選取的擴散門(mén)限參數K,且提出適合改進(jìn)算法適用的迭代終止準則;經(jīng)過(guò)多組仿真實(shí)驗,證明文章算法較傳統模型可以更好的控制擴散過(guò)程,并且提高了算法魯棒性和效率,綜合峰值信噪比(PSNR)、邊緣保持度(FOM)等指標,表明該算法相比同類(lèi)算法有更好的降噪和邊緣保持效果。
2015, 23(5):1631-1634.
摘要:為了改進(jìn)具有復雜紋理織物的疵點(diǎn)檢測效果,提出了一種基于混合自適應小波基的織物疵點(diǎn)檢測算法,采用各自?xún)?yōu)化的自適應小波基實(shí)現對不同層織物圖像的分解變換;首先對正常圖像和其經(jīng)一層小波分解后的低頻子圖像優(yōu)化得到混合自適應小波基,然后用該小波基將織物疵點(diǎn)圖像進(jìn)行二層小波分解,最后采用閾值法對徑向子圖像進(jìn)行分割得到檢測結果;實(shí)驗結果證明,文章提出的算法能有效實(shí)現疵點(diǎn)檢測,具有較好的疵點(diǎn)分割和定位結果。
2015, 23(5):1635-1638.
摘要:為實(shí)現航空發(fā)動(dòng)機的在巡航過(guò)程中的實(shí)時(shí)監控及時(shí)發(fā)現發(fā)動(dòng)機狀態(tài)參數的異常變化,提高飛行安全水平,提出基于航空發(fā)動(dòng)機燃油流量(FF)基線(xiàn)求解偏差值的一種算法;依據設定的飛行數據篩選原則和預處理方法建立模型樣本,設計以高斯函數為隱含層激勵函數和以線(xiàn)性函數為輸出層激勵函數的多輸入單輸出的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)Pearson相關(guān)性分析確定網(wǎng)絡(luò )的輸入節點(diǎn);使用該網(wǎng)絡(luò )得到預測燃油流量基線(xiàn),再與實(shí)際燃油流量做比較可得燃油流量偏差值;最后對預測偏差值和觀(guān)測偏差值實(shí)施兩配對非參數檢驗以驗證網(wǎng)絡(luò )精度,結果表明該方法是計算航空發(fā)動(dòng)機巡航狀態(tài)下燃油流量偏差值的一種有效算法。
2015, 23(5):1639-1642.
摘要:針對多機器人的定位與建圖受到即時(shí)定位與地圖構建(SLAM)研究方法和技術(shù)不成熟的制約問(wèn)題,提出一種基于擴展卡爾曼濾波(EKF)的自適應同時(shí)定位與建圖方法;首先,基于EKF估計方法,將SLAM中機器人運動(dòng)方式的選取問(wèn)題轉化為一個(gè)多目標最優(yōu)控制問(wèn)題,機器人選取最優(yōu)化目標函數的控制輸入,從而以主動(dòng)的、智能的和自適應的方式探索環(huán)境;然后,將上述方法推廣到多機器人SLAM中,以實(shí)現更為準確、高效和魯棒的定位與建圖;仿真結果表明,該方法大大提高了機器人建圖的效率、準確性和魯棒性;該方法用于機器人主動(dòng)同時(shí)定位和建圖是可行的、有效的。
2015, 23(5):1643-1645, 1652.
摘要:制粉工藝在礦物加工工程技術(shù)中極其重要,而球磨機正是其關(guān)鍵設備;針對球磨機系統時(shí)變性、非線(xiàn)性的特點(diǎn),提出了采用大腦情感學(xué)習模型(brain emotional learning, BEL)對球磨機系統實(shí)現正向模型和逆模型辨識,并利用粒子群算法(PSO)對整個(gè)參數空間進(jìn)行高效并行搜索使參數最優(yōu)化,并給出球磨機系統數學(xué)模型辨識算法;仿真結果表明,改進(jìn)方法可使模型輸出與球磨機系統輸出或輸入達到一致,具有模型辨識誤差小、算法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
2015, 23(5):1646-1648, 1656.
摘要:WIA-PA協(xié)議是一種新型工業(yè)級無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )國際標準;當WIA-PA網(wǎng)絡(luò )內節點(diǎn)數目增多時(shí),傳統的參考廣播同步算法RBS以及改進(jìn)型ERBS算法網(wǎng)絡(luò )開(kāi)銷(xiāo)非常大;針對這一嚴峻的問(wèn)題,提出了一種能量有效的局部最優(yōu)時(shí)間同步算法;該算法對相鄰的接收節點(diǎn)在多個(gè)參考廣播消息的條件下求取平均相位偏差,然后對此平均相位偏差進(jìn)行最大后驗估計,最后根據此估計值調整本地時(shí)鐘;仿真結果表明,所提時(shí)間同步算法在同步精度方面比RBS約提高168%,比ERBS約提高24%;同時(shí),同步過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò )能耗也大大減少。
2015, 23(5):1649-1652.
摘要:人與計算機的交互技術(shù)是一種新型的計算機技術(shù),且逐漸演變?yōu)橐环N主流技術(shù)和計算機領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn);為了能夠更好地識別手勢和跟蹤手勢的運動(dòng)軌跡,提出了基于OPENCV的手勢識別系統,系統引入了OPENCV計算機視覺(jué)庫,OPENCV作為優(yōu)秀的計算機視覺(jué)庫,為設計的實(shí)現提供了便捷的代碼,利用OPENCV技術(shù)中的圖像處理算法,首現通過(guò)攝像頭采集數據圖像,并對采集到的圖像進(jìn)行一系列的縮放,去噪以及銳化等處理,然后對人體手勢建立膚色模型,然后經(jīng)過(guò)灰度閾值化來(lái)轉換成二值圖像,得到手輪廓的數據圖像后,采用輪廓匹配方法識別出手型;最后通過(guò)10種基本的手勢模型對比驗證了本系統具有一定的實(shí)時(shí)性,并且識別率可以達到95%以上。
2015, 23(5):1653-1656.
摘要:對云計算環(huán)境中的資源調度問(wèn)題進(jìn)行了研究,鑒于當前云計算環(huán)境中資源利用率不高,節點(diǎn)負載不均衡的問(wèn)題,提出了一種新的基于遺傳算法的關(guān)于虛擬機負載均衡的調度策略;根據歷史數據和系統的當前狀態(tài)以及通過(guò)遺傳算法,該策略能夠達到最佳負載均衡和減少或避免動(dòng)態(tài)遷移,同時(shí)還引入了平均負載來(lái)衡量該算法的全局負載均衡效果;最后通過(guò)在CloudSim平臺進(jìn)行仿真實(shí)驗,結果表明,該策略具有相當好的全局收斂性和效率,當系統虛擬機被調度之后,算法在很大程度上能夠解決負載不均衡和高遷移成本問(wèn)題,并且極大地提高了資源利用率。
2015, 23(5):1657-1659, 1663.
摘要:針對車(chē)載裝備上傳感器數據采集模塊的體積小、可靠性高、實(shí)時(shí)性好等需求,設計了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統μC/OS-Ⅱ的數據采集模塊,選用集成了ADC與CAN通信功能等多種外設的Cortex-M3內核芯片STM32F107VCT6,移植嵌入式操作系統以簡(jiǎn)化軟件設計,提高實(shí)時(shí)性和可靠性;數據采集模塊將采集到的數據通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)時(shí)地發(fā)送到主控計算機,同時(shí)也通過(guò)FatFs文件系統存儲在SD卡中,便于計算機讀取其中數據,進(jìn)行離線(xiàn)分析;電路優(yōu)化設計和數字濾波算法,提高了數據采集模塊抗干擾能力和采樣精度;通過(guò)實(shí)驗驗證,該數據采集模塊可以準確、及時(shí)地獲取和發(fā)送傳感器數據,具有較高的可靠性和實(shí)時(shí)性。
2015, 23(5):1660-1663.
摘要:飛行試驗實(shí)時(shí)監控中,顫振等高采樣數據通常采用時(shí)間歷程曲線(xiàn)繪制的方式進(jìn)行分析與故障判斷,這對數據繪制的實(shí)時(shí)性、準確性以及曲線(xiàn)繪制長(cháng)度等都提出了較高的要求;文章在對NI PCI-6713板卡的模擬輸出功能進(jìn)行詳細討論和比較驗證的基礎上,對基于NI-DAQ的曲線(xiàn)繪制進(jìn)行了算法研究和軟件設計,實(shí)現了在監控客戶(hù)端的16路高采樣數據實(shí)時(shí)曲線(xiàn)繪制與打印;經(jīng)試驗驗證,采用該方法繪制的高采樣數據曲線(xiàn)準確可靠,滿(mǎn)足監控要求,能有效保障飛行試驗的正常進(jìn)行。
2015, 23(5):1664-1666.
摘要:為了能夠及時(shí)發(fā)現卡堵在油氣管道中的清管器,需要對工作中的清管器進(jìn)行實(shí)時(shí)遠程跟蹤定位;文章開(kāi)發(fā)了一套管道清管器實(shí)時(shí)遠程跟蹤定位系統,該系統在清管器接收機中內置GPS模塊,接收機檢測到清管器發(fā)射的低頻信號時(shí)向GPS模塊發(fā)送指令進(jìn)行導航定位,并將得到的定位信息通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)址的方式發(fā)送給指定的服務(wù)器,由服務(wù)器調用Google地圖進(jìn)行顯示;遠程終端可通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)頁(yè)的方式在Google地圖中觀(guān)察清管器的所在位置以及運動(dòng)軌跡,從而實(shí)現對工作狀態(tài)下的清管器進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠程跟蹤定位。
李成文 , 王衛東 , 何立軍 , 湛文韜 , 何小亞 , 姜琳琳
2015, 23(5):1667-1670.
摘要:文章研究目的是研究新一代飛機機載計算機中具有通用化、標準化的遠程智能接口數據集中器,以滿(mǎn)足新一代飛機綜合化航空電子系統要求;文章首先描述了遠程智能接口數據集中器功能原理,然后重點(diǎn)介紹了AFDX網(wǎng)絡(luò )通信、高速模擬信號采集、小信號處理、大功率控制、接口控制軟件設計等遠程智能接口關(guān)鍵技術(shù),最后給出遠程智能接口數據集中器具體實(shí)現;機載遠程智能接口數據集中器已經(jīng)在新一代飛機綜合航電系統通過(guò)系統驗證,試驗結果證明遠程智能接口數據集中器實(shí)現了各種傳感器信息就近采集、及時(shí)進(jìn)行數據轉換和驅動(dòng)輸出控制的功能要求。
2015, 23(5):1671-1674.
摘要:提出了基于GMS90C32 單片機的GPS 顯示系統的設計方法;文章從硬件實(shí)現和軟件實(shí)現這兩個(gè)方面給出了基于GMS90C32單片機的GPS授時(shí)顯示系統設計,在系統的硬件設計部分,首先給出了各個(gè)功能模塊和相關(guān)的技術(shù)參數,其次針對各個(gè)功能模塊詳細介紹了其功能的實(shí)現和電路的連接;在系統軟件設計部分,首先給出了系統軟件設計主程序,然后重點(diǎn)分析了GPS模塊信息及串口程序以及12864液晶屏驅動(dòng)程序;最后系統測試表明,所設計的系統不僅能夠顯示GPS模塊的授時(shí)信息,而且可以向外界發(fā)送授時(shí)信息;使用無(wú)線(xiàn)模塊并制定相應通信協(xié)議,使得其他設備可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊接收本系統中獲取的GPS授時(shí)信息;這樣無(wú)需在設備中集成體積龐大的GPS模塊,從而減少設備體積和生產(chǎn)成本。
2015, 23(5):1675-1677.
摘要:航天器系統接口種類(lèi)和數量繁多,以往的測試系統需要針對衛星接口進(jìn)行專(zhuān)門(mén)地面測試設備接口設計,工作量大,通用性差;為提高系統設計效率,文章提出了一種基于PXI總線(xiàn)技術(shù)的高性能通用數字接口模塊設計方法,在給出模塊結構的基礎上,詳細介紹了該模塊的硬件主體及接口設計原理,并給出了軟件設計策略及用戶(hù)接口函數的定義;該模塊具備多通道、大數據量同時(shí)收發(fā)的功能,已成功地應用于多個(gè)型號的測試系統;經(jīng)過(guò)應用驗證,該模塊能夠滿(mǎn)足測試系統的使用需求。
2015, 23(5):1678-1681, 1685.
摘要:現有的圖像偽造檢測算法主要是借助局部像素與恒虛警率來(lái)決策真偽,且忽略了源圖像的強烈空間相關(guān)性,使算法魯棒性不佳,難以檢測微小尺寸偽造;對此,根據成像傳感器的獨特隨機特性,設計傳感器模式噪聲檢測思想;并提出了凸優(yōu)化機制耦合傳感器模式噪聲的圖像偽造檢測算法;基于光響應非均勻性噪聲,聯(lián)合馬爾可夫隨機場(chǎng)與貝葉斯規則,設計傳感器模式噪聲;并構造最佳圖像標記像素的先驗概率模型;嵌入貝葉斯規則,代替恒虛警率,考慮源圖像的強烈空間依賴(lài)性,聯(lián)合整個(gè)圖像像素,確定最大概率標記像素映射;設計凸優(yōu)化機制,將圖像偽造檢測轉換為凸問(wèn)題,提高算法檢測效率;并分析了不同偽造區域尺寸對算法檢測的影響;仿真結果表明:與當前圖像偽造檢測算法相比,文章算法具備更好的接收機工作特征;以及更高的檢測精度與檢測效率。
2015, 23(5):1682-1685.
摘要:以實(shí)現微小型四旋翼無(wú)人機依靠視覺(jué)信息完成自主著(zhù)陸為目的,采用TI公司DM3730芯片作為核心處理器,構建一套自主著(zhù)陸視覺(jué)導引信息處理系統;充分考慮了視覺(jué)系統的特點(diǎn),選用小巧、便攜、合理的實(shí)驗硬件,通過(guò)對圖像的前期處理,采用相對簡(jiǎn)單的視覺(jué)處理算法,識別出著(zhù)陸標識,通過(guò)解算得到著(zhù)陸信息并完成飛行器的自主著(zhù)陸過(guò)程;實(shí)驗結果表明,系統較為可靠,在常規條件下,該系統能夠有效識別人工著(zhù)陸標識,準確解算出著(zhù)陸標識與飛行器的相對位置信息用于自主著(zhù)陸導引。
2015, 23(5):1686-1688.
摘要:針對某測試系統提出的多通道數據采集要求,采用PXI采集硬件設計了多路不同類(lèi)型信號的采集系統;使用LabVIEW編寫(xiě)了采集控制程序,實(shí)現了通道配置、數據采集、實(shí)時(shí)顯示、數據存儲及回放等功能;通過(guò)運用配置文件存儲不同試驗的通道信息,使系統具備做不同試驗的能力;通過(guò)多任務(wù)的并行執行,提高了高速采集時(shí)程序的執行效率;通過(guò)采用分頁(yè)訪(fǎng)問(wèn)的形式,解決了回放數據量龐大的問(wèn)題;實(shí)驗表明:系統滿(mǎn)足項目測試任務(wù)要求,同時(shí)具有很強的通用性和一定的推廣價(jià)值。
2015, 23(5):1689-1692.
摘要:基于生物電的人-機交互(HCI)技術(shù)作為特殊場(chǎng)景下常規人-機交互方法的一種補充,具有非常廣闊的應用前景;為了解決基于生物電的HCI系統中多用戶(hù)通信問(wèn)題,文章設計并實(shí)現了一種基于ZigBee技術(shù)的信息交互系統;該系統主要由ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊、信息生成/處理模塊、串口通信模塊三部分組成,用以實(shí)現多用戶(hù)間使用眼電信號(EOG)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交互;在實(shí)驗室環(huán)境下,眼電信號有效檢出率98.2%,傳輸距離在無(wú)遮擋、無(wú)路由的情況下可達到70 m;實(shí)驗結果表明該系統具有識別率高、穩定性好、配置簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn),具有較強的實(shí)際應用價(jià)值。
2015, 23(5):1693-1694, 1698.
摘要:針對目前彈載遙測系統對PCM編碼器提出的通用化應用需求,提出了一種基于現場(chǎng)可編程門(mén)陣列的通用化PCM編碼器;該方法以軟件為主的信號處理方式代替硬件處理,采用Verilog HDL語(yǔ)言和模塊化的設計思想將編碼器的各功能模塊集成在單片FPGA中,通過(guò)功能模塊的積木式組合和參數配置實(shí)現了對被測彈箭系統的采集編碼;仿真測試結果表明該編碼器滿(mǎn)足絕大多數彈箭遙測系統的參數測試要求,在彈箭遙測系統中飛行試驗結果表明該編碼器在全彈道飛行過(guò)程中工作穩定可靠,該編碼器實(shí)現了通用化的要求。
2015, 23(5):1695-1698.
摘要:為了提高脈沖信號多參數提取的準確性,從而更精確地表征細胞多種物理和生化特性,設計了基于FPGA 的快速脈沖數據采集與處理系統;首先,采用對時(shí)間窗口和幅值同時(shí)設定閾值的方法,有效避免了噪聲對有效脈沖識別的影響;其次,采用FPGA實(shí)現數據采集、快速數字濾波、以及脈沖峰值、面積和脈寬3個(gè)參數的提取,并利用FPGA作為外部主控制器實(shí)現對USB芯片CY7C68013A內部FIFO的控制,實(shí)現脈沖數據的高速處理、傳輸;最后,對系統的可行性及準確性進(jìn)行了實(shí)驗;實(shí)驗結果表明,本系統能夠對脈沖信號進(jìn)行有效實(shí)時(shí)識別和高準確度的參數提取,同時(shí)USB的數據傳輸速度可達29.8 Mb/s,滿(mǎn)足系統數據傳輸的實(shí)時(shí)性要求。
2015, 23(5):1699-1702.
摘要:為了滿(mǎn)足航空電子仿真系統對離散量輸入輸出控制的需求,設計開(kāi)發(fā)了一種基于USB總線(xiàn)的離散量輸入輸出接口;該接口采用USB芯片CH375完成板卡與主機數據通信,51單片機作為主控制器,CPLD實(shí)現地址譯碼和邏輯控制,光耦和繼電器分別為輸入和輸出隔離器件,具有采集56路光耦輸入信號和56路繼電器輸出信號的功能;文章詳細探討了系統總體設計、硬件實(shí)現、軟件配置和工作流程,給出了系統硬件的框架結構、軟件架構,詳細討論了系統的驅動(dòng)軟件開(kāi)發(fā);該接口滿(mǎn)足不同仿真系統離散量輸入輸出的需要,具有穩定性高、可熱插拔、通道數目可變的特點(diǎn),在工程應用中收到了很好的效果。
2015, 23(5):1703-1705, 1709.
摘要:飛機燃油系統作為飛機不可或缺的功能和保障系統,對飛機的安全性有著(zhù)重大的影響。針對飛機燃油供油系統的故障診斷問(wèn)題,利用流體仿真軟件Flowmaster建立了供油系統模型;仿真了飛機燃油系統增壓泵供油、交輸供油、重力供油的工作情況;分析了飛機燃油供油系統的故障模式,仿真了在幾種典型故障模型下的工作情況,并對仿真結果進(jìn)行了分析;結果表明利用Flowmaster所建立的供油系統模型能有效地仿真飛機燃油系統正常與故障工作情況,為飛機燃油系統的故障診斷打下了基礎。
2015, 23(5):1706-1709.
摘要:針對軍械裝備保障數據倉庫中復雜的ETL過(guò)程,提出采用改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行ETL任務(wù)調度的優(yōu)化策略;通過(guò)改進(jìn)慣性向量,使其具備動(dòng)態(tài)調整能力,形成更具尋優(yōu)特性的動(dòng)態(tài)w粒子群算法(DWPSO);在對數據倉庫ETL調度過(guò)程進(jìn)行數學(xué)化描述的基礎上,將改進(jìn)算法應用在以最小執行時(shí)間為目標函數任務(wù)調度中,并通過(guò)仿真實(shí)驗證明了該算法的有效性。
2015, 23(5):1710-1712.
摘要:飛機維修模擬機能夠完成綜合維修訓練,已越來(lái)越多的應用于航空企業(yè)和航空院校進(jìn)行維修培訓;維修模擬機包括故障、工作原理、操作等一系列復雜的維修模型,其結構直接關(guān)系模擬機的工作效率與培訓效果;針對現有模擬機系統結構設計不統一且類(lèi)型眾多的問(wèn)題,采用結構化的系統設計思想,依據模擬機各核心部分的要求,將模擬機分解為多個(gè)維修模型和模塊,分析各個(gè)模型和模塊的類(lèi)型及特點(diǎn),進(jìn)行了維修模型結構的設計;經(jīng)驗證,該結構有利于維修模擬機工作效率的提高,且支持模型的維護和進(jìn)一步擴展,能夠作為飛機維修模擬機系統設計與開(kāi)發(fā)的一種通用的、標準化的結構。
2015, 23(5):1713-1716.
摘要:鑒于傳統神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和支持向量機機理復雜、計算量大的缺陷,很難實(shí)時(shí)跟蹤磷酸鐵鋰電池組復雜快速的內部反應,影響電池荷電狀態(tài)的估算精度,提出應用一種簡(jiǎn)單、有效的極限學(xué)習機對一額定容量為100 Ah、額定電壓為72 V的純電動(dòng)汽車(chē)磷酸鐵鋰電池組建模,并分別與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、支持向量機進(jìn)行對比;隨后,以學(xué)習時(shí)間和泛化性能為優(yōu)化目標,應用粒子群方法尋找最佳隱層節點(diǎn)個(gè)數;結果表明,基于極限學(xué)習機的磷酸鐵鋰電池組模型的學(xué)習時(shí)間、泛化性能優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、支持向量機;隱層節點(diǎn)優(yōu)化后,模型的學(xué)習時(shí)間和泛化性能達到最優(yōu)。
2015, 23(5):1717-1720.
摘要:針對儀表的智能識別方法在電力系統的工程應用,利用圖像處理的方法對指針式儀表的智能讀數進(jìn)行研究;首先,針對攝像頭多視角、多距離的安裝問(wèn)題,利用定向二進(jìn)制描述符ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法求解儀表模板圖像與待測圖像的透視變換矩陣,用于定位指針旋轉區域;然后根據表盤(pán)灰度特征信息,提出基于圓周區域的累積直方圖法(circle-based regional cumulative histogram,CRH)對指針進(jìn)行定位,由指針偏轉角度得到讀數;實(shí)驗結果表明,該方法對指針讀數識別十分有效,達到了實(shí)用化要求,且具有實(shí)時(shí)性好和精度高的特點(diǎn)。
2015, 23(5):1721-1723.
摘要:為了提高時(shí)柵位移傳感器的動(dòng)態(tài)性能及測量精度,提出了一種基于FPGA和二維細分技術(shù)的時(shí)柵位移傳感器信號處理系統;利用二維細分技術(shù)對插補脈沖進(jìn)行倍頻處理,降低了對插補脈沖頻率的要求,通過(guò)倍頻后的高頻脈沖插補時(shí)柵感應信號和參考信號之間的相位差完成了時(shí)柵角位移的測量,提高測量精度;該系統在FPGA內基于NiosII軟核完成數據的采集和處理,簡(jiǎn)化了系統,并加入自定義指令提高了數據處理效率;實(shí)驗表明,采用該系統后,時(shí)柵位移傳感器在960 MHz插補脈沖下測量誤差峰峰值為±1.3″,實(shí)現了時(shí)柵的高精度角位移測量。
2015, 23(5):1724-1727.
摘要:針對傳統數據采集系統的不足,文中介紹了一種基于A(yíng)RM9的數據采集系統的設計原理和實(shí)現方法;以微處理器S3C2440A為核心,外擴高精度A/D芯片AD7606,設計了數據采集硬件電路,分析了AD7606和PWM定時(shí)器的基本工作原理,借助于移植的嵌入式Linux操作系統,實(shí)現了基于PWM和GPIO口的ADC驅動(dòng)及相應的數據緩沖與軟件抗干擾;測試結果表明,由ARM和Linux組成的數據采集系統具有操作方便、采集精度高和測量結果準確等優(yōu)點(diǎn)。
2015, 23(5):1728-1730, 1733.
摘要:針對多系統間的數據交換、共享問(wèn)題,尤其在大數據時(shí)代,海量的數據增長(cháng)給數據的管理帶來(lái)的挑戰,提出了一種基于G/S(General-Browser/ Service-Cloud,G/S)模式的空間信息云服務(wù)架構——面向數據的架構(data oriented architecture,DOA)。以數據為核心,以數據標識為主線(xiàn),通過(guò)數據注冊中心和數據交換規范XXML(specific industry markup language),對海量異構數據進(jìn)行存儲、計算和管理,實(shí)現多系統間的數據共享、訪(fǎng)問(wèn)和協(xié)同;通過(guò)在地質(zhì)災害監測預警方面的應用,證明了該架構作為信息技術(shù)的系統構建方法在大數據時(shí)代獨特的優(yōu)勢。
2015, 23(5):1731-1733.
摘要:針對6/10 kV配電網(wǎng),為減少電網(wǎng)故障對用戶(hù)和設備造成的損失,實(shí)現對電網(wǎng)參數的實(shí)時(shí)監測與故障預警,設計了基于組態(tài)王與RS-485總線(xiàn)配電網(wǎng)參數在線(xiàn)監測系統;電網(wǎng)參數經(jīng)6/10 kV互感器獲取傳送給電參數變送模塊,變送器將信號轉換成支持ModbusRTU通信協(xié)議格式,通過(guò)RS-485總線(xiàn)將數據采集、上傳到監測計算機;上位機監測系統采用組態(tài)王軟件結合SQL關(guān)系數據庫,實(shí)現實(shí)時(shí)電壓、電流、頻率、功率、電能的顯示、存儲、報警、管理等功能;經(jīng)調試運行證明該系統方案是正確的、可行的。
2015, 23(5):1734-1735, 1739.
摘要:為了解決使用美國商用GPS對我國飛行試驗中定位精度和速度的種種限制以及對我國國防安全的潛在危險,文章基于我國日趨成熟自主研發(fā)的北斗定位系統技術(shù),開(kāi)展其在飛行試驗中的研究;文中分別對北斗的短報文通信技術(shù)、單點(diǎn)及事后差分技術(shù)、實(shí)時(shí)差分技術(shù)在飛行試驗中的應用方法進(jìn)行研究,并介紹了飛行試驗中北斗定位數據的處理方法;通過(guò)試驗數據與美國商用GPS數據進(jìn)行對比,結果顯示北斗定位系統精度與美國商用GPS精度接近;最后展望了北斗定位系統未來(lái)在我國飛行試驗以及國防、科研以及交通運輸等民用領(lǐng)域的廣闊應用前景。
2015, 23(5):1736-1739.
摘要:WIA-PA是一種新興的工業(yè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,提出一種基于WIA-PA協(xié)議的農田溫濕度信息傳感網(wǎng)絡(luò )的設計與實(shí)現方法;主要從事基于分層狀態(tài)機原理構建WIA-PA的各層協(xié)議,并采用QP(Quantum Platform)量子編程平臺作為任務(wù)調度的樞紐;主要從事溫濕度傳感器節點(diǎn)通過(guò)星狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)組合形式組建成自組織的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),并將信息匯聚至網(wǎng)關(guān)節點(diǎn);主要從事此外,設計了傳感器協(xié)議的低功耗模式和網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器之間信息交互的協(xié)議,并對設計的WIA-PA傳感網(wǎng)絡(luò )的功耗以及丟包率等進(jìn)行了實(shí)測,驗證了所設計傳感網(wǎng)的良好性能。
2015, 23(5):1740-1742, 1746.
摘要:AFDX(avionics full duplex switched ethernet) 作為一種基于Ethernet技術(shù)的全雙工數據交換航空電子數據總線(xiàn),它不僅避免了Ethernet數據傳輸沖突和碰撞的問(wèn)題,而且在減輕重量的基礎上提高了數據傳輸率;在設計的過(guò)程中,為了保證數據傳輸的實(shí)時(shí)性和可靠性,確保數據傳輸的確定性和無(wú)丟失服務(wù),網(wǎng)絡(luò )傳輸性能測試分析是設計人員必須考慮的問(wèn)題;由此一種簡(jiǎn)單快捷的基于網(wǎng)絡(luò )演算 NC(network calculus)理論進(jìn)行總線(xiàn)性能傳輸和測試的方法被推導出來(lái),目的是通過(guò)數學(xué)評估和仿真的手段分析不同航空電子AFDX數據總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的傳輸性能,分析的主要目的針對3個(gè)重要的網(wǎng)絡(luò )延遲參數指標(延遲、預留緩沖區和輸出數據流);開(kāi)展這方面的研究有利于在航電總線(xiàn)設計初期幫助設計人員發(fā)現問(wèn)題,尤其是應用于保證航電數據總線(xiàn)無(wú)丟失確定性服務(wù)方面;除此之外,還比較了目前存在的延遲計算的幾種常用方法,并通過(guò)仿真舉例說(shuō)明了這種方法的應用。
2015, 23(5):1743-1746.
摘要:針對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在礦山物聯(lián)網(wǎng)的應用,文章提出了AODV路由協(xié)議在TinyOS操作系統下的實(shí)現框架,設計了數據幀、路由表與路由緩存機制;文章針對傳統型AODV協(xié)議的丟包率與跳數之間呈級數增長(cháng)的問(wèn)題,分析了多跳衰減的原因,提出了一種基于RSSI的改進(jìn)型無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )RSSI-AODV協(xié)議,采用RSSI作為路徑選擇的依據;實(shí)際測試表明:七跳鏈路總丟包率低至0.3%,優(yōu)于傳統AODV路由協(xié)議性能。
2015, 23(5):1747-1750.
摘要:以往毫米波被動(dòng)探測中以平面金屬目標代替立體金屬目標(如裝甲目標),而平面金屬目標的探測信號又和地面積水的探測信號非常相似,所以導致這3種目標難以分辨;針對這一問(wèn)題,從毫米波被動(dòng)探測平面金屬、積水、裝甲目標探測信號的基本理論出發(fā),通過(guò)建立目標模型、推導天線(xiàn)溫度計算模型,仿真得到了這3種目標的探測信號,查找信號差異并分析總結了造成差異的根源;仿真結果證實(shí)了分析的正確性和有效性,為地面裝甲目標識別算法的研究提供了必要的理論支撐和分析依據。
2015, 23(5):1751-1753, 1757.
摘要:針對基本蟻群算法在航路規劃中易于過(guò)早陷入局部最優(yōu)解,對蟻群算法進(jìn)行了改進(jìn);提出了具有多種群的蟻群算法,并將導引因子引入到狀態(tài)轉移策略中,減少螞蟻局部搜索的盲目性,確保螞蟻最終完成航路搜索;當算法陷入局部收斂時(shí),通過(guò)交換各種群的信息素,并對每個(gè)種群的揮發(fā)系數進(jìn)行自適應調整,從而擴大了搜索空間,提高了搜索全局性;最后在代價(jià)函數簡(jiǎn)化后的柵格圖中對改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真;仿真結果表明,該方法可以有效防止算法陷入局部最優(yōu),是一種有效的航路規劃方法。
2015, 23(5):1754-1757.
摘要:針對某些特定視頻中,畫(huà)面文字信息經(jīng)常包含較為敏感文字信息,導致信息泄露,設計實(shí)現了一種視頻畫(huà)面中的文字的檢測識別系統,對視頻畫(huà)面中的文字標語(yǔ)、文字條幅,新聞畫(huà)面中的文字導語(yǔ)等信息進(jìn)行識別與比對;采用基于雙閾值的視頻鏡頭分割算法,根據顏色直方圖信息提取關(guān)鍵幀,采用最大穩定極值區域算法提取圖像中穩定區域,通過(guò)聚類(lèi)和級聯(lián)分類(lèi)器實(shí)現文字區域提取,最后將文字區域分割后進(jìn)行OCR識別,實(shí)驗表明系統針對復雜背景中的文字能夠達到較高的檢測識別率。
2015, 23(5):1758-1761.
摘要:智能家居正逐步融入大眾的生活,改變著(zhù)我們的生活方式;嵌入式處理器的性能不斷的提高,使得智能家居系統可加入更多的功能,進(jìn)行更復雜的運算;基于高性能的嵌入式處理器硬件平臺,設計了一種基于Linux軟件系統的服務(wù)器作為智能家居系統的數據交換與監控中心;并且采用Nginx服務(wù)器、PHP編程語(yǔ)言和SQLite數據庫,實(shí)現了智能家居系統的Web遠程監控平臺,此Web站點(diǎn)符合HTML5規范,并且使用HTML5規范中的WebSocket協(xié)議,實(shí)現了瀏覽器端和服務(wù)器端之間的全雙工實(shí)時(shí)通信;這是一種更為便捷的跨平臺兼容的智能家居系統遠程監控平臺。
王月海 , 徐夢(mèng)寒 , 張宏斌 , 馮建呈 , 潘國慶
2015, 23(5):1762-1764.
摘要:目前在模擬電路故障診斷及測試過(guò)程中存在兩個(gè)問(wèn)題:測試信號的連續性及容差特性造成的測試信號數量巨大,故障知識表示復雜,測試程序(Test Program,簡(jiǎn)稱(chēng)TP)的編寫(xiě)多用基于決策知識的人工生成方法;通過(guò)對IEEE1232標準的體系結構和診斷推理機要求的分析,論文對IEEEE1232模型體系進(jìn)行擴充,提出一種包含特征提取技術(shù)和多種AI診斷方法的診斷知識庫生成協(xié)議,設計并實(shí)現了符合1232標準知識庫的TPS自動(dòng)生成測試系統;提高了診斷知識的移植性,實(shí)現了TPS的自動(dòng)生成;仿真結果證明了該方案的可行性。
羅珊 , 唐猛 , 方陽(yáng)麗
2015, 23(5):1765-1768.
摘要:對電機控制系統的經(jīng)典反饋設計方案是建立在簡(jiǎn)化的受控對象模型基礎之上,而實(shí)際模型參數的變化會(huì )引起控制系統性能的改變;文章針對實(shí)際應用的永磁同步電機,為了保證電機控制系統的強魯棒性,通過(guò)對其系統靈敏度的理論推導,給出了一種新的控制器參數設計方法;該設計方法以系統靈敏度為評價(jià)指標來(lái)度量系統的魯棒性,結合應用于二階控制對象的偽微分反饋控制器結構,來(lái)削弱控制對象參數值的改變對控制系統性能的影響;并建立了精確的永磁同步電機仿真模型,將該方法應用于其速度控制;仿真結果表明在該控制方案下,在永磁同步電機的轉動(dòng)慣量和定子電阻值變化時(shí)具有較小超調量變化(小于4%)的響應特性;同時(shí)與普通PID控制對比分析,驗證了用該方案設計的PMSM調速系統具有較高的抗參數變化的魯棒性。
李鑫 , 彭健 , 賈長(cháng)偉 , 趙雯
2015, 23(5):1769-1771, 1775.
摘要:飛行器在飛行過(guò)程中,舵機將承受到空氣動(dòng)力的力矩載荷,氣動(dòng)負載虛擬負載模擬器是用于模擬空氣力矩載荷變化規律的地面半實(shí)驗設備;針對在地面試驗過(guò)程中,傳統負載模擬器與承載系統因機械結構耦合而產(chǎn)生的“多余力矩”問(wèn)題,以磁粉離合器和力矩傳感器為核心,構建虛擬負載模擬器,利用系統輸出轉矩的大小和方向分別只與勵磁電流的大小和速度滑差的方向有關(guān)的特性,較徹底地解決“多余力矩”的問(wèn)題,提高力矩加載試驗設備的性能,從而進(jìn)一步提高飛行器虛擬試驗的水平。
2015, 23(5):1772-1775.
摘要:針對光纖光柵傳感系統應用中面臨的應變弱和可靠性不穩定等問(wèn)題,研究并設計了一種基于自適應耦合切換和自調諧光纖光柵傳感系統;主要從事首先,基于光纖光柵的波長(cháng)邊化特點(diǎn)和多耦合特性設計了自適應耦合功能器件,并依據波長(cháng)交叉點(diǎn)特性建立了長(cháng)-短周期切換算法,然后考慮了波長(cháng)對工作電壓和耦合周期的影響特點(diǎn),設計了支持自調諧功能的光纖光柵傳感器及其調諧算法,最后給出了具有自適應多耦合切換和自調諧功能的光纖光柵傳感系統;主要從事實(shí)驗表明,在檢測精度、抗干涉能力和應變能力等方面,所提方案表現出了明顯優(yōu)勢。
2015, 23(5):1776-1779.
摘要:在實(shí)際的工業(yè)過(guò)程中,熱傳導反問(wèn)題廣泛的存在于各個(gè)應用領(lǐng)域;由于連鑄的生產(chǎn)環(huán)境惡劣,給連鑄鋼坯的測溫造成了很大的困難,導致連鑄結晶器熱傳導反問(wèn)題的求解是很困難的;在研究了熱傳導反演算法的基礎上,基于連鑄結晶器的有限的測量點(diǎn),通過(guò)熱傳導反演算法可以求出結晶器的熱流密度,給連鑄的優(yōu)化和控制提供依據;在建立了連鑄熱傳導反問(wèn)題模型的基礎上,提出了基于擬牛頓法的連鑄結晶器熱傳導反問(wèn)題求解的改進(jìn)算法,該算法可以有效的利用當前搜索過(guò)程中的信息,通過(guò)近似目標函數的二階導數來(lái)加快算法的搜索效率,采用了Wolf步長(cháng)選擇規則克服了算法收斂速率慢的缺點(diǎn),并且該算法無(wú)需計算Hessen矩陣,能夠有效降低計算的復雜度;實(shí)驗結果表明該算法能夠快速有效的求解該問(wèn)題;該方法用于連鑄結晶器熱傳導反問(wèn)題是可行的、有效的。
2015, 23(5):1780-1782.
摘要:設計了一套適合無(wú)人駕駛智能車(chē)BJUT-IV的轉向系統;該系統轉向電機采用奇瑞A3電子式助力轉向系統(EPS)的轉向電機;增量式光電編碼器對轉向電機的位置以及轉速進(jìn)行檢測;汽車(chē)轉向柱上安裝SX4300轉角傳感器,對方向盤(pán)的旋轉角度進(jìn)行檢測;該系統采用RS-232實(shí)現控制器與上位機之間的相互通信;實(shí)驗證明,BJUT-IV智能車(chē)可以在阻力最大條件下快速準確地實(shí)現轉向動(dòng)作;該轉向系統設計合理、穩定性高、實(shí)時(shí)性強;同時(shí),轉向系統的成功應用為今后智能車(chē)底層控制奠定基礎。
2015, 23(5):1783-1784, 1788.
摘要:針對當前電氣試驗車(chē)集控系統中電力檢測設備通信協(xié)議不統一的現狀,在電氣試驗車(chē)研發(fā)中采用了全新的虛擬現場(chǎng)總線(xiàn)Modbus協(xié)議技術(shù),將軟件組態(tài)和硬件組態(tài)理念緊密結合,克服了不同廠(chǎng)家不同類(lèi)型設備與試驗車(chē)監控主機之間的通訊協(xié)議匹配問(wèn)題;通過(guò)虛擬Modbus協(xié)議服務(wù)器軟件提供標準化訪(fǎng)問(wèn)接口,使電氣試驗車(chē)測控軟件可以用統一的方式控制各個(gè)檢測設備,提高了電氣試驗車(chē)的系統集成度和設備兼容性;該方法的成功運用,也為高壓電氣試驗設備通訊功能的標準化起到一定推動(dòng)作用。
2015, 23(5):1785-1788.
摘要:針對“智慧城市、智慧社區”建設的需求,設計并實(shí)現了通過(guò)智慧社區服務(wù)平臺可實(shí)時(shí)發(fā)布環(huán)境參數的監測系統;該系統以ST公司的ARM芯片STM32F103C8T6為核心,分別通過(guò)GP2Y1010AU0F、UV10SF和DHT11模塊完成對環(huán)境中的PM2.5值、紫外線(xiàn)強度和溫濕度各參數的實(shí)時(shí)采集,輔之SIM900A模塊實(shí)現GPRS數據傳輸,最后借助樂(lè )聯(lián)網(wǎng)平臺,用網(wǎng)頁(yè)、微信等方式進(jìn)行數據發(fā)布和管理,從而實(shí)現用戶(hù)使用PC機或手機終端實(shí)時(shí)查看監測點(diǎn)環(huán)境參數的目的;經(jīng)實(shí)驗證明,該系統測量準確度溫度為±0.4℃、 濕度為3.8%、PM2.5值為7.2%、紫外線(xiàn)強度為7.9%,數據采集準確、通信方式靈活,符合未來(lái)智慧社區建設的發(fā)展趨勢,具有一定的創(chuàng )新性和推廣價(jià)值。
2015, 23(5):1789-1791, 1798.
摘要:基于成熟的IEEE802.15.4協(xié)議和ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊,結合超聲定位,設計了一種新穎的智能跟隨系統;設計的核心為PIC18F4620單片機和MRF24J40MA無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊,通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)來(lái)完成節點(diǎn)間的識別與同步,同時(shí)以超聲測距系統完成對被跟蹤目標的定位,通過(guò)控制驅動(dòng)電機動(dòng)作實(shí)現對指定目標的定距離跟隨;控制網(wǎng)絡(luò )以子網(wǎng)的形式控制不同系統的分時(shí)定位跟隨,同時(shí)管理各移動(dòng)定位系統的入網(wǎng)和切換;樣機測試結果表明系統達到了預期的跟隨設計要求,具有一定的工程使用價(jià)值。
2015, 23(5):1792-1794, 1801.
摘要:為給電子設備的電磁脈沖效應仿真提供準確的快沿電磁脈沖(fast rise-time electromagnetic pulse,FREMP)信號源模型,提出一種基于遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(GABP-NN)曲線(xiàn)擬合的信號源模型求解方法;該方法通過(guò)示波器對脈沖信號進(jìn)行采集,利用GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對波形曲線(xiàn)進(jìn)行高精度擬合,提取網(wǎng)絡(luò )參數建立信號源模型;為進(jìn)一步獲得BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )擬合規律設置對比實(shí)驗,采用隱含層神經(jīng)元數為10的GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對FREMP信號源進(jìn)行建模,所得模型擬合度為91.64%;仿真結果表明該方法運算速度快、精度高。
2015, 23(5):1795-1798.
摘要:通過(guò)配置和定制式開(kāi)發(fā),為了適應并滿(mǎn)足快速構建運載火箭測發(fā)控軟件的業(yè)務(wù)需求,提出一種以實(shí)時(shí)內存數據庫為核心,多個(gè)軟件構件為基礎的組態(tài)式軟件開(kāi)發(fā)平臺;為設計人員提供了統一的開(kāi)發(fā)接口和應用模式,可根據具體需求選擇不同的構件和模塊進(jìn)行組態(tài)配置和定制式開(kāi)發(fā);目前在該平臺基礎上開(kāi)發(fā)的數十項測發(fā)控軟件已經(jīng)成功應用在多個(gè)運載火箭型號之中,證明其靈活的結構設計和高復用構件能夠很好地滿(mǎn)足需求的快速響應,極大提高了測發(fā)控軟件的實(shí)時(shí)數據服務(wù)與應用水平。
褚厚斌 , 張麗曄 , 郭晶 , 郭會(huì )章 , 李鑫
2015, 23(5):1799-1801.
摘要:隨著(zhù)我國航天器頻繁發(fā)射的常態(tài)化,對航天測發(fā)控軟件技術(shù)的要求也逐漸提高,主要表現在提高軟件通用性、自動(dòng)化程度和數據處理能力3個(gè)方面;文章在分析測發(fā)控業(yè)務(wù)需求的基礎上,提出了測發(fā)控信息全過(guò)程可配置、測試數據通用化處理、測試實(shí)時(shí)判讀和試驗數據快速后處理的方法,構建了航天通用測發(fā)控軟件平臺,實(shí)現了測發(fā)控軟件的型號通用化,降低了軟件研制成本,減少了現場(chǎng)測試人員和現場(chǎng)測試時(shí)間,提高了飛行器測發(fā)控效率。
2015, 23(5):1802-1805.
摘要:CPCI總線(xiàn)作為PCI總線(xiàn)的加固版本,目前已成為計算機上流行的高速外設接口總線(xiàn);在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,進(jìn)行數據采集和控制基本上也都是通過(guò)這一成熟技術(shù)來(lái)實(shí)現的;文章簡(jiǎn)要介紹該測量雷達和數據采集與控制系統的基本結構,以及CPCI總線(xiàn)標準,重點(diǎn)分析顯控軟件的功能需求,采用自頂向下的設計,并在VC環(huán)境下基于MFC架構利用多線(xiàn)程和雙緩存技術(shù)以及多種ActiveX控件進(jìn)行顯控軟件設計;實(shí)現了對測量雷達的控制以及對雷達回波的原始數據的實(shí)時(shí)存取和繪制。
2015, 23(5):1806-1809.
摘要:航行操縱系統是水下航行器控制系統的重要組成部分;為了保證航行操縱系統的實(shí)時(shí)性與可靠性,鑒于其硬件板卡驅動(dòng)支持Windows平臺,故軟件采用了一種基于Windows XPE實(shí)時(shí)嵌入式系統的設計方法,根據操縱要求對航行操縱系統實(shí)時(shí)多任務(wù)進(jìn)行了劃分,諸如手柄信息處理任務(wù)、自動(dòng)控制任務(wù)和網(wǎng)絡(luò )通信任務(wù)等,介紹了多任務(wù)執行實(shí)體—線(xiàn)程(thread)的優(yōu)先級的設置和線(xiàn)程同步工具的選取,并分析了Windows的多線(xiàn)程調度策略,然后詳細闡述了航行操縱系統各任務(wù)的執行流程以及實(shí)現方法;最后,對航行操縱系統進(jìn)行了實(shí)驗室仿真測試,結果表明該系統實(shí)時(shí)性和控制精度達到了設計要求,操縱系統性能良好。
2015, 23(5):1810-1812.
摘要:綜合試驗驗證技術(shù)正朝著(zhù)“虛實(shí)融合”的方向發(fā)展,將實(shí)物試驗設備接入虛擬試驗的支撐平臺進(jìn)行統一試驗,成為綜合試驗驗證的一大關(guān)鍵技術(shù);文章提出一種通用的實(shí)物設備接入技術(shù),一方面通過(guò)用戶(hù)界面配置,自動(dòng)生成與實(shí)物設備傳輸協(xié)議相匹配的接入網(wǎng)關(guān),解決傳輸協(xié)議異構性問(wèn)題;另一方面,通過(guò)采用嵌入式的硬件協(xié)議轉換器,實(shí)現高效率的實(shí)時(shí)設備接入;實(shí)驗證明,該技術(shù)具有良好的實(shí)時(shí)性,協(xié)議轉換耗時(shí)不到1 ms,同時(shí)提高了開(kāi)發(fā)效率,節省了應用開(kāi)發(fā)的人力和時(shí)間成本,降低了應用人員的技術(shù)門(mén)檻,為高效可靠地實(shí)現“虛實(shí)融合”的綜合試驗驗證奠定了基礎。
2015, 23(5):1813-1815, 1819.
摘要:在進(jìn)行深入分析consensus濾波器原理的基礎上,提出了一種新的電壓監測儀設計方法;首先將數模轉換器在各個(gè)時(shí)刻測量的電壓有效值看做一個(gè)小世界網(wǎng)絡(luò )模型G中的一個(gè)節點(diǎn);由于測量的電壓信號容易被電網(wǎng)中的隨機噪聲所污染,通過(guò)consensus濾波器算法進(jìn)行濾波,使得數模轉換器測量的信號最終趨近于一個(gè)穩定的數值;仿真結果表明,該方法可以有效的還原被噪聲污染的電壓信號,而且即使在某一個(gè)時(shí)刻數模轉換器出現故障失靈,所測量的數據也不受影響,仿真結果和實(shí)踐應用表明了文章所提出方法的有效性和可行性。
2015, 23(5):1816-1819.
摘要:隨著(zhù)電子工業(yè)和軍事工業(yè)的快速發(fā)展,對各種各樣復雜信號測試的需求日益增多;為了能夠滿(mǎn)足多信號、多頻段、多變量測試的需求,設計一款集成多用表、任意波形發(fā)生器、示波器、射頻信號源、音頻分析儀和頻譜分析儀等多種測試儀器功能的高性能便攜式萬(wàn)用測試儀;硬件采用PXI總線(xiàn)架構,獨立功能模塊設計;軟件采用分層架構,層次分明且可擴展性強;該儀器體積小、功能強大,滿(mǎn)足了現場(chǎng)對多種類(lèi)型信號同時(shí)測試的實(shí)際需求,且在很大程度上提高了測試效率。
2015, 23(5):1820-1822.
摘要:圍繞導航通信系統的抗干擾測試需求以及對現役無(wú)線(xiàn)電導航系統的性能評估任務(wù),研究并設計了一種復雜環(huán)境下的信號源并給出了數學(xué)模型;該信號源設計要求能夠產(chǎn)生包括理想、多徑、干擾以及信道噪聲在內的、具有天線(xiàn)效應的實(shí)際復雜信號;在多徑延時(shí)的設置上,給出了一種精度更高,延時(shí)任意的信號生成方法;最后以PXIe-5672為硬件測試平臺,由計算機軟件LabVIEW產(chǎn)生波形數據,并通過(guò)控制儀器驅動(dòng)實(shí)現信號的存儲和發(fā)生,完成了整個(gè)信號源的設計;仿真結果表明了該設計方案可行有效。
2015, 23(5):1823-1826.
摘要:BP網(wǎng)絡(luò )是應用最廣的一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用到壓力檢測領(lǐng)域的溫度等非線(xiàn)性補償,具有重要的實(shí)用價(jià)值,對壓力檢測精度的改進(jìn)效果顯著(zhù);從傳感器信息融合的角度看,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )就是一個(gè)融合系統;通過(guò)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )基本理論的闡述,針對研究對象將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )原理與多傳感器信息融合技術(shù)有機集合起來(lái),提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的二傳感器信息融合模型及改進(jìn)算法,建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練標準樣本庫,并對該網(wǎng)絡(luò )模型進(jìn)行主要技術(shù)指標的測試和仿真工作,測試結果表明構建的模型及其改進(jìn)算法能很好地滿(mǎn)足了高精度壓力檢測儀的指標要求。
2015, 23(5):1827-1830.
摘要:針對某型空管二次雷達發(fā)射機外場(chǎng)測試中,對測試設備小型化與低成本的要求,文中首先基于軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)與帶通欠采樣理論,提出了一種采用低速數字示波卡對特定脈寬調制信號的功率、頻率與脈沖包絡(luò )指標進(jìn)行快速、低成本測量的方法;然后根據該方法,采用虛擬儀器的思路基于PXI平臺構建了小型化的發(fā)射機測試儀原型系統;最終在實(shí)驗室環(huán)境下通過(guò)對原型系統測量數據的采集和分析驗證了方法和設計的有效性。
侯帥 , 張振海 , 林然 , 張東紅 , 李科杰 , 柳新宇 , 張亮 , 李治清 , 李劍 , 許濤 , 何 , 史秀峰
2015, 23(5):1831-1834.
摘要:基于高沖擊MEMS加速度傳感器的沖擊靈敏度、頻率響應與敏感芯片的結構尺寸存在相互制約關(guān)系,提出在滿(mǎn)足傳感器結構強度和固有頻率條件下,提高傳感器沖擊靈敏度的理論分析、仿真模擬與實(shí)驗驗證的方法;運用ANSYS軟件對敏感芯片的彈性膜片厚度與中心島厚度進(jìn)行多次設計與仿真,通過(guò)多組仿真數據對傳感器的結構尺寸進(jìn)行優(yōu)化;高沖擊實(shí)驗驗證表明,優(yōu)化的傳感器結構尺寸、性能指標能夠滿(mǎn)足設計要求,沖擊靈敏度較高。
2015, 23(5):1835-1837.
摘要:針對現代水聲定位系統性能檢測需求,設計了一種基于PCI-E總線(xiàn)的高速多通道信號發(fā)生器;利用PC機LABVIEW軟件生成不同的電模擬信號,通過(guò)PCI-E總線(xiàn)板卡輸出到信號發(fā)生板,實(shí)現信號高速穩定傳輸;以FPGA為核心控制器,利用PCI9054橋芯片實(shí)現本地總線(xiàn)轉換,經(jīng)過(guò)DA邏輯控制以及多通道模擬電路調理,最終完成多通道信號波形輸出;經(jīng)測試系統功能穩定,達到了指標要求;該設計結構簡(jiǎn)單,可擴展性強,具有廣闊的應用前景,目前已成功應用于某水聲定位系統實(shí)驗室功能檢測。
2015, 23(5):1838-1840.
摘要:地鐵控制系統是一個(gè)龐大的電氣控制系統,在控制系統中包含大量的控制電路和邏輯器件;在地鐵系統出廠(chǎng)投入運行之前必須確保控制系統的安全性以及其邏輯功能的準確性,為此對控制系統中所有電氣柜的檢測是一個(gè)必不可少的工序;而以往大多采用人工檢測方法,效率低也容易引起人為操作錯誤;為了能夠高效、準確地對電氣柜內的接線(xiàn)和元件的邏輯組態(tài)進(jìn)行檢測,文章研究并設計開(kāi)發(fā)一種通用電氣柜邏輯測試儀,測試儀提供1 000個(gè)普通測試點(diǎn)和10個(gè)大功率測試點(diǎn),接線(xiàn)使用標準的接線(xiàn)器,檢測操作簡(jiǎn)單、可靠性高;文章研制的測試儀已成功應用于地鐵電氣柜的測試中。
2015, 23(5):1841-1843.
摘要:針對企業(yè)生產(chǎn)手機USB數據線(xiàn)時(shí)需要進(jìn)行性能測試方面的要求,設計出一款以FPGA為處理核心,USB接口芯片為控制對象,輔之電源、存儲器、鍵盤(pán)、顯示、靜電保護和反饋輸出接口等模塊組成的手機USB數據線(xiàn)測試儀;該測試儀按照USB通信協(xié)議把USB數據包通過(guò)被測數據線(xiàn)進(jìn)行傳輸,然后通過(guò)計算其傳輸USB數據包的錯誤率來(lái)判斷數據線(xiàn)性能的質(zhì)量好壞;通過(guò)與誤碼率分析儀、電腦海量傳輸實(shí)測的結果對比和實(shí)際應用表明,該儀器較其它測試方法具有測試速度快,測試結果準確等優(yōu)點(diǎn),可廣泛地應用于USB數據線(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)。
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