2017, 25(12):1-4, 33. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.001
摘要:為提高航天器測試時(shí)射頻信號監測效率,提出了一種航天器多路射頻頻譜自動(dòng)監測系統;該系統由頻譜分析儀進(jìn)行射頻信號頻譜測量,由微波開(kāi)關(guān)切換矩陣進(jìn)行不同射頻信號通路切換,通過(guò)自主設計的多路射頻頻譜自動(dòng)監測軟件對系統進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和數據讀取,實(shí)現了多達15路、50 MHz~3 GHz頻率范圍內射頻信號的頻譜自動(dòng)監測;測試用時(shí)從原來(lái)3 min/信號通道減少至10 s/信號通道,人力從2人減少到1人,有效地提高了航天器射頻信號監測效率;該系統已應用于空間站工程測試中。
2017, 25(12):5-8, 20. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.002
摘要:為控制低空無(wú)人機攝影高度,獲得更加清晰的地理信息圖像,需要對低空無(wú)人機攝影高度自動(dòng)測量方法進(jìn)行優(yōu)化研究;當前方法主要利用射影幾何知識的自動(dòng)化標定方法實(shí)現低空無(wú)人機航空攝影高度的自動(dòng)測量;該方法存在噪聲影響嚴重,且測量誤差較大的問(wèn)題;為此,提出一種基于多傳感器與卡爾曼濾波相結合的低空無(wú)人機航空攝影高度自動(dòng)測量方法;該方法首先通過(guò)分析氣壓測量法計算各種氣壓因素對低空無(wú)人機航空攝影高度的影響,然后推導出大氣對流層內氣壓隨低空無(wú)人機航空攝影高度的變化;然后采用雙GPS系統同時(shí)工作,對GPS、氣壓高度計和IMU測量獲得的低空無(wú)人機航空攝影高度信號進(jìn)行冗余備份;采用基于二階多項式的修正方法對低空無(wú)人機航空攝影傳感器輸出值進(jìn)行補償和修正;根據動(dòng)力學(xué)方程建立低空無(wú)人機航空攝影的動(dòng)力學(xué)方程獲得高度測量狀態(tài)方程;最后采用卡爾曼濾波的線(xiàn)性最小方差估計準則對低空無(wú)人機航空攝影高度進(jìn)行均方差估計計算,實(shí)現低空高度自動(dòng)測量與校正。實(shí)驗結果表明,所提方法具有精度高、收斂性好且濾波效果理想的優(yōu)勢。
2017, 25(12):9-12. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.003
摘要:針對我國目前土沉降監測的自動(dòng)化程度及儀器可靠性低、監測數據不及時(shí)、測量精度不高等問(wèn)題,提出了一種新型基于霍爾效應的科學(xué)監測方法;這種方法采用多個(gè)霍爾器件組成陣列,將沉降磁環(huán)分布在土中,土的沉降會(huì )帶動(dòng)沉降磁環(huán)的跟隨沉降,于是便會(huì )引起霍爾器件周?chē)艌?chǎng)強度發(fā)生相應的變化;利用霍爾效應監測霍爾器件周?chē)艌?chǎng)強弱并轉化為相應的電信號,采用RS485總線(xiàn)通訊方式將采集到的數據實(shí)時(shí)上傳至實(shí)驗主機,主機對實(shí)驗數據進(jìn)行科學(xué)建模處理找到沉降磁環(huán)沉降位移與電信號的關(guān)系,并設計監測管理平臺以實(shí)現對土沉降實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測;通過(guò)實(shí)驗驗證這種監測方法監測精度高最大誤差在0.4 mm、穩定性好,可以對多點(diǎn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測,從而實(shí)現對土沉降的智能化高精度監測;在設計中可結合當前遠程傳輸控制技術(shù)實(shí)現數據遠程共享,具有更加廣泛的應用前景。
2017, 25(12):13-16. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.004
摘要:在復雜環(huán)境下齒輪箱信號往往會(huì )淹沒(méi)在噪聲信號中,特征向量難以提取;為了有效地進(jìn)行故障診斷,提出了基于最大相關(guān)反褶積(MCKD)總體平均經(jīng)驗模態(tài)分解(EEMD)近似熵和雙子支持向量機(TWSVM)的齒輪箱故障診斷方法;首先采用MCKD方法對強噪聲信號進(jìn)行濾波處理,在采用EEMD方法對齒輪箱信號進(jìn)行分解,分解后得到本征模函數(IMF)分量進(jìn)行近似熵求解,得到齒輪特征向量,最后將其輸入到TWSVM分類(lèi)器中進(jìn)行故障識別;仿真實(shí)驗表明,采用MCKD-EEMD方法能夠有效地提取原始信號,與其他分類(lèi)器相比,TWSVM的計算時(shí)間短,分類(lèi)效果好等優(yōu)點(diǎn)。
2017, 25(12):17-20. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.005
摘要:傳統馬體尺的人工測量方法工作量大且存在安全隱患,對此提出基于線(xiàn)性回歸理論和機器視覺(jué)技術(shù)的馬體尺測量方法,旨在測量馬體的基本數據如體高、體長(cháng)、胸圍、管?chē)?首先,在Matlab中利用圖像腐蝕方法得到馬體輪廓,并在2D圖像上精確定位馬體坐標,獲得體高、體長(cháng)指標;然后,自定義胸徑、管徑指標,代入線(xiàn)性回歸方程預測胸圍、管?chē)蛔詈罄肕atlab GUI工具設計系統可視化界面,并初步完成系統的仿真測試;仿真結果表明,利用線(xiàn)性相關(guān)及線(xiàn)性回歸理論解決3D指標的預測問(wèn)題,具備測量依據和借鑒意義。
2017, 25(12):21-24, 42. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.006
摘要:針對容差模擬電路軟故障診斷精度較低的問(wèn)題,提出了一種基于A(yíng)daBoost與GABP的組合分類(lèi)器診斷方法;首先,在Pspice中對故障模式進(jìn)行Monte-Carlo分析,并利用波形有效點(diǎn)提取法提取故障特征,在此基礎上,做歸一化處理構建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的原始樣本;其次,利用GA算法與L-M算法組合優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò )構建GABP分類(lèi)器;最后,利用AdaBoost算法對GABP單分類(lèi)器進(jìn)行迭代提升,構建AdaBoost-GABP組合分類(lèi)器;診斷實(shí)例的結果表明,該方法比傳統的單分類(lèi)器診斷方法具有更高的診斷精度、更低的絕對誤差,能夠克服單分類(lèi)器容易陷入局部最優(yōu),診斷結論不可信的缺陷。
2017, 25(12):25-29. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.007
摘要:設計了一種采用太陽(yáng)能供電模式的無(wú)線(xiàn)戶(hù)外環(huán)境監測系統;該系統由終端節點(diǎn),ZigBee-GSM網(wǎng)關(guān)和上位機數據存儲中心組成,集成ZigBee和GSM無(wú)線(xiàn)通信,根據用戶(hù)發(fā)送的短信指令控制終端節點(diǎn)數據采集的通斷,同時(shí)用戶(hù)發(fā)送短信指令遠程查詢(xún)戶(hù)外環(huán)境的重要信息;針對戶(hù)外環(huán)境因子的特點(diǎn),選用工業(yè)級、靈敏度高的傳感器,對戶(hù)外不同位置的PM2.5濃度和紫外線(xiàn)指數進(jìn)行測量,測量結果既可在上位機實(shí)時(shí)顯示和存儲,也可以由ZigBee-GSM網(wǎng)關(guān)通過(guò)SIM900A模塊發(fā)送至移動(dòng)終端;戶(hù)外測試結果表明,該系統運行穩定,數據傳輸可靠,能快速地實(shí)現遠程遙測功能,為戶(hù)外環(huán)境遠程監測提供了一種技術(shù)手段。
盛文巍 , 王靜 , 馬戎燕 , 關(guān)宇 , 劉睿智
2017, 25(12):30-33. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.008
摘要:當前數字化閉環(huán)控制航天伺服系統測試時(shí)采用一種基于1553B總線(xiàn)控制和A/D模擬采集的測控系統設備,當進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性測試時(shí),1553B與A/D間的啟動(dòng)延遲導致測試結果的精度不準確;為了消除數模混合控制系統下啟動(dòng)零點(diǎn)誤差對伺服系統動(dòng)態(tài)特性的影響,對啟動(dòng)零點(diǎn)誤差來(lái)源進(jìn)行了分析,在伺服系統1553B總線(xiàn)架構數字化閉環(huán)控制的基礎上,采用基于PXI硬件平臺的數字與模擬采集啟動(dòng)零點(diǎn)同步技術(shù),解決了由于啟動(dòng)同步時(shí)間差導致伺服系統動(dòng)態(tài)特性數據處理結果跳變的問(wèn)題,大大提高了伺服測控系統的測試精度。
2017, 25(12):34-38. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.009
摘要:為滿(mǎn)足FP系列流速儀的計量檢定需求,提出了一種小型便攜式流速儀檢定系統的設計方案;根據勻速運動(dòng)時(shí)間等約束條件確定了環(huán)形水槽的幾何參數;采用FPGA和上位機作為數據處理和控制核心,實(shí)現了對伺服電機轉速的精確控制;設計了光電編碼器和無(wú)線(xiàn)攝像機與上位機之間的通信方式,實(shí)現了檢定裝置標準流速值和被檢儀器示值的數據讀取;對測試數據的處理方法和測控軟件的結構框架進(jìn)行了分析;同時(shí),對實(shí)驗裝置的測量誤差進(jìn)行了分析;結果表明,標準流速值的擴展不確定度為1.28×10-3m/s,檢定裝置符合量值傳遞要求,可作為FP系列流速儀計量檢定的標準裝置。
2017, 25(12):39-42. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.010
摘要:為提高產(chǎn)品外觀(guān)質(zhì)量的檢測精度和實(shí)時(shí)性,提出一種基于特征融合的多尺度滑動(dòng)窗口機器視覺(jué)檢測方法;在訓練階段,首先提取圖像的HOG特征和Lab顏色特征,并采用典型相關(guān)分析法(CCA)進(jìn)行特征融合;接下來(lái),采用支持向量機(SVM)對融合的特征進(jìn)行訓練,生成分類(lèi)器;在檢測階段,產(chǎn)品外觀(guān)不同區域對精度的要求不同,為提高檢測效率,生成不同尺度的滑動(dòng)窗口,在每個(gè)窗口中都進(jìn)行圖像的特征提取與特征融合;最后,對采集的圖像序列進(jìn)行匹配,實(shí)現產(chǎn)品外觀(guān)劃痕的實(shí)時(shí)檢測;實(shí)驗中,選取不同的特征提取方法進(jìn)行對比,并分別生成大小不同的滑動(dòng)窗口,通過(guò)分析實(shí)驗結果,結合檢測時(shí)間與精度,確定各個(gè)區域的窗口尺度;實(shí)驗表明,與傳統的檢測方法相比,所提方法在檢測精度和實(shí)時(shí)性上具有顯著(zhù)提高。
2017, 25(12):43-45. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.011
摘要:仿生鰭條是仿生機器魚(yú)的核心運動(dòng)機構,為提高其運動(dòng)控制精度,針對其輕巧、微小的結構特點(diǎn),設計了以質(zhì)量輕、體積小、精度高的MEMS陀螺儀ADXRS290和ADXRS453為核心的仿生鰭條姿態(tài)測量系統,可實(shí)現仿生鰭條偏航角、俯仰角和滾轉角的實(shí)時(shí)測量;針對仿生鰭條姿態(tài)測量中隨機誤差較大的特點(diǎn),給出了一種以Allan方差為主的姿態(tài)測量誤差算法,然后通過(guò)實(shí)驗采集測量數據,定量分析了各運動(dòng)姿態(tài)誤差項;實(shí)驗結果表明,角速率隨機游走和零偏不穩定性是姿態(tài)測量的主要誤差項,在后續誤差處理中做針對性處理能提高姿態(tài)測量精度,對提高仿生鰭條運動(dòng)效率有很大的意義。
然見(jiàn)多杰 , 宋元福 , 馬福貴
2017, 25(12):46-48, 53. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.012
摘要:針對礦山地形的起伏變化影響對其進(jìn)行分析研究的準確性,提出礦上多源遙感圖像像點(diǎn)位移測試系統的設計方法;結合GPS定位原理,選取遙感圖像上某一時(shí)刻點(diǎn)作為測試點(diǎn),對拍攝得到的礦山圖像和電子測試系統各觸點(diǎn)之間的距離進(jìn)行計算,進(jìn)而得到測試點(diǎn)具體坐標位置,將其與測試點(diǎn)真實(shí)現場(chǎng)坐標相對比,實(shí)現礦山多源遙感圖像像點(diǎn)位移的測試;通過(guò)實(shí)驗證明,所設計的測試系統可以高精度實(shí)現對遙感圖像像點(diǎn)位移的測試,有效減小了礦山地形變化帶來(lái)的遙感圖像研究誤差。
2017, 25(12):49-53. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.013
摘要:針對嵌入式GUI軟件自動(dòng)化測試,提出一種非侵入的GUI自動(dòng)化測試系統設計方案,能夠使用Python格式的測試腳本靈活描述測試用例的執行步驟,能夠自動(dòng)化執行測試腳本;系統將人機交互步驟轉成鼠標鍵盤(pán)模擬設備的控制命令,實(shí)現對被測軟件鼠標鍵盤(pán)的控制,從而輸入需要的人機交互信息,實(shí)現測試用例的自動(dòng)執行;同時(shí)以不干擾被測系統為原則,直接采集被測系統輸出到顯示器中的視頻數據,通過(guò)對圖像數據的處理進(jìn)行圖像對比、圖像查找和文字識別,根據測試用例預期輸出自動(dòng)判斷用例的執行結果;該測試系統解決了嵌入式軟件GUI自動(dòng)化測試的難題,提高了測試效率。
2017, 25(12):54-56, 79. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.014
摘要:在建筑施工過(guò)程中,由于各種原因,會(huì )產(chǎn)生一定的能耗,提高建筑施工的成本,因此需要對建筑施工能耗進(jìn)行監控,從而將將能耗控制在可控范圍內,降低施工成本;傳統的建筑施工能耗智能監測系統,一直存在系統模塊多、操作繁瑣的問(wèn)題,不利于后續利用維護工作的開(kāi)展。提出基于傳感器的建筑施工能耗智能監測系統設計方法,首先對建筑施工能耗監測的內容進(jìn)行分析,確定系統的設計目標;其次,對系統中芯片和單片機進(jìn)行選型,對供電電源電路、SPC3工作電路、通信接口電路、單片機及外圍電路、以及離散量接口電路進(jìn)行設計,完成系統結構設計;最后,通過(guò)對LM算法過(guò)程進(jìn)行分析,根據LM算法存在問(wèn)題,利用改進(jìn)LM算法對基于傳感器的建筑施工能耗智能監測系統進(jìn)行建模,提高建筑施工能耗監測的精度;實(shí)驗證明,所提方法設計的能耗智能監測系統響應時(shí)間短,對建筑施工的能耗監測準確度較高,具有較好的使用價(jià)值,為監測系統的研究發(fā)展創(chuàng )造條件。
2017, 25(12):57-59, 67. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.015
摘要:降低汽車(chē)空腔的振動(dòng),是抑制汽車(chē)車(chē)內噪聲的有效途徑之一;以激振器、作動(dòng)器和控制器等為主要部件,搭建了簡(jiǎn)化的汽車(chē)車(chē)內噪聲主動(dòng)控制系統,該系統通過(guò)將汽車(chē)空腔模型簡(jiǎn)化為板件,以減弱板件振動(dòng)為目標,實(shí)現了汽車(chē)車(chē)內噪聲主動(dòng)控制;采用簡(jiǎn)諧正弦及余弦信號作為激振器發(fā)出的激勵,用于模擬板件的初始振動(dòng),控制器通過(guò)采用模糊控制算法直接控制壓電陶瓷作動(dòng)器的振動(dòng),壓電陶瓷作動(dòng)器的振動(dòng)用于抑制板件的振動(dòng),完成了汽車(chē)車(chē)內噪聲主動(dòng)控制系統仿真;仿真結果表明,研究采用的汽車(chē)車(chē)內噪聲主動(dòng)控制系統,使汽車(chē)空腔振動(dòng)降低23%,為解決由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機和動(dòng)力總成的振動(dòng)所引發(fā)的汽車(chē)車(chē)內噪聲問(wèn)題提供了一個(gè)有效途徑。
Wang Wenping , Yuan Jun , Yuan Yong , Zheng Guibo , Zhao Huiguang
2017, 25(12):60-63, 72. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.016
摘要:自主運行和健康管理是航天技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢;為確保實(shí)踐十號返回式衛星在飛行中的設備安全、整星能源安全和自主運行需求,從衛星系統層面進(jìn)行了自主安全控制設計;首先,可以使衛星在測控弧段之外出現地面無(wú)法反應的故障時(shí)能夠啟動(dòng)自主安全保護模式;其次,可以使衛星自主執行程序化的功能,減輕地面人員的遙控數據上注壓力;實(shí)踐十號衛星在軌飛行中所采取的系統級自主安全控制策略以及工程設計經(jīng)驗,是對航天自主運行和健康管理技術(shù)的有益探索和嘗試,對后續航天器的設計有很大的借鑒意義。
2017, 25(12):64-67. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.017
摘要:信號的采集精度對控制系統的控制精度有著(zhù)至關(guān)重要的影響,對電傳飛行控制系統常用傳感器的原理特性進(jìn)行了分析,并根據其工作原理展開(kāi)討論了影響傳感器測量誤差的非傳感器自身精度的使用問(wèn)題,即:激勵電源不穩定以及機械安裝所形成的測量誤差;針對電源精度不高所引起的信號波動(dòng)對采集精度的影響的問(wèn)題,提出了輸入波動(dòng)導致的輸出波動(dòng)的因果補償方法;針對機械零位調節難度大且導致的設計復雜問(wèn)題,在基于矛盾分離的方法的基礎上,提出了電氣調零的策略;試驗、應用及分析表明,所提出了信號補償方法能夠較容易的提高電傳飛行控制系統指令及反饋信號的采集精度,從而能夠實(shí)現系統在整個(gè)控制范圍內的高精度控制,降低了系統對機械零位調整以及對高精度激勵電源設計的需求,從而簡(jiǎn)化了系統的部件設計。
2017, 25(12):68-72. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.018
摘要:強降雨及城市排水系統的老化,使得城市道路低洼處積水嚴重,對市民人身安全、財產(chǎn)、路基、城市交通產(chǎn)生不容忽視的影響;針對該問(wèn)題,采用無(wú)線(xiàn)傳感器/執行器網(wǎng)絡(luò )(WSAN)技術(shù),設計了道路積水監控系統;該系統分為傳感/執行層、網(wǎng)絡(luò )層和應用層三層;傳感/執行層的傳感器節點(diǎn)使用超聲波傳感器采集積水信息,執行器節點(diǎn)使用執行器水泵進(jìn)行排水;網(wǎng)絡(luò )層網(wǎng)關(guān)及匯聚節點(diǎn)使用ZigBee網(wǎng)絡(luò )和GPRS網(wǎng)絡(luò )相結合來(lái)實(shí)現傳感/執行層與應用層之間的數據雙向傳輸;應用層服務(wù)器儲存采集的道路積水信息,調用百度地圖API將實(shí)時(shí)信息顯示在web端,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )層發(fā)送指令控制積水區域內的執行器水泵動(dòng)作,實(shí)現閉環(huán)控制;該系統能夠簡(jiǎn)潔有效地實(shí)現道路積水信息的實(shí)時(shí)共享,可以實(shí)現及時(shí)排水,具有實(shí)際的應用價(jià)值。
2017, 25(12):73-75, 94. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.019
摘要:對光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭進(jìn)行了分析,利用光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭的再生機理,提出了光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭的制備方法及光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭再生控制系統的設計實(shí)現過(guò)程,論述了控制系統硬件原理,對TGS2600空氣質(zhì)量傳感器電路、活性炭換層控制單元、再生用TL-D 15W/10紫外燈控制單元進(jìn)行了描述和方案設計,對軟件設計流程進(jìn)行了討論和說(shuō)明; 在光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭再生控制系統,利用再生過(guò)程紫外燈光照強度連續監測及動(dòng)態(tài)在線(xiàn)調整,結合程序計算反饋調整,運用碳層連續換層設計,使得 光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭的再生效率好,光催化二氧化鈦(TiO2)活性炭再生控制系統對其它的類(lèi)似設計提供了借鑒。
2017, 25(12):76-79. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.020
摘要:汽油發(fā)動(dòng)機雙燃料汽化器采用乙醇和汽油分開(kāi)放置的燃料儲存方式,避免了乙醇汽油存在的諸多弊端,在此,設計了以AT89S52單片機為核心的雙燃料汽化器的微機控制系統,該控制系統實(shí)現了雙燃料汽化器的按鍵顯示、缺液檢測及報警、發(fā)動(dòng)機轉速測量及計算、乙醇泵堵轉檢測及保護、乙醇量噴射控制、液壓缸液壓桿限位檢測及保護等功能,同時(shí),能實(shí)時(shí)采集汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的轉速信號,通過(guò)預置的軟件對發(fā)動(dòng)機轉速進(jìn)行分析,精確計算出乙醇單次噴射時(shí)間和噴射頻率,從而準確控制乙醇與空氣、汽油的按配比混合摻燒,提高了汽油的燃燒效率,降低了油耗,減少了有害物質(zhì)的排放,達到了節能減排的目的;實(shí)際應用中,該控制系統運行穩定,抗干擾性能良好,控制準確,具有一定的實(shí)際應用價(jià)值。
2017, 25(12):80-82, 89. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.021
摘要:傳統伺服地面能源系統的遠程控制主要通過(guò)模擬量來(lái)實(shí)現,其自動(dòng)化程度低、抗干擾能力差;為了解決以上問(wèn)題,提出了一種基于PLC的地面能源遠程控制方案,其分別采用了基于Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)的分布式PLC控制技術(shù)、基于高壓輸出反饋的閉環(huán)控制技術(shù)、OPC Server與PLC遠程通訊技術(shù),實(shí)現了伺服地面能源系統的遠程自動(dòng)化控制功能,用基于虛擬儀器技術(shù)的人機交互界面取代模擬器件,用基于MODBUS協(xié)議的數字式網(wǎng)絡(luò )傳感器取代模擬傳感器,實(shí)現了伺服地面能源系統數字化,提高了伺服地面能源系統的抗干擾能力。
2017, 25(12):83-85. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.022
摘要:在煮糖過(guò)程中人為因素對出糖數量和質(zhì)量都有很大的影響,而蔗糖結晶過(guò)程難以建立準確的數學(xué)模型使得傳統的控制方法無(wú)法實(shí)現精準控制,在總結經(jīng)典PID控制和已經(jīng)實(shí)際應用的蔗糖結晶過(guò)程模糊控制理論的基礎上,提出了采用模糊推理對PID控制器參數進(jìn)行自整定,加入改進(jìn)粒子群算法對控制器過(guò)程參數進(jìn)行優(yōu)化調整,完成融入PSO算法的蔗糖結晶過(guò)程模糊控制器的設計,利用每次控制輸出反饋自整定來(lái)提高控制器性能;通過(guò)Matlab軟件模擬仿真測試效果表明,該方法增強了系統魯棒性,可以提高出糖的品質(zhì)。
2017, 25(12):86-89. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.023
摘要:針對履帶式移動(dòng)機器人的軌跡跟蹤控制問(wèn)題進(jìn)行研究,首先,建立了履帶式移動(dòng)機器人的運動(dòng)學(xué)模型和跟蹤誤差模型;其次,設計了轉速有限時(shí)間控制和線(xiàn)速度滑模控制的軌跡跟蹤控制律,并給出了考慮運動(dòng)受限作用下的控制律修正表達式;最后,基于MATLAB對所提控制律進(jìn)行仿真,對比分析了不考慮運動(dòng)受限情況下跟蹤控制效果;結果表明,設計的跟蹤控制律能夠實(shí)現履帶式移動(dòng)機器人對圓軌跡的有效跟蹤,且考慮運動(dòng)受限作用的控制律更加符合實(shí)際;文章研究分析了運動(dòng)受限作用對于移動(dòng)機器人軌跡跟蹤控制的影響,分析結果對其他移動(dòng)機器人的運動(dòng)控制研究具有參考價(jià)值。
2017, 25(12):90-94. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.024
摘要:隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度發(fā)展,智能家居在采暖領(lǐng)域煥發(fā)了新活力,壁掛爐因具有強大的集中供暖能力,能廣泛應用在我國北方大面積采暖領(lǐng)域,但傳統壁掛爐的控制方式不具備網(wǎng)絡(luò )化功能,為了解決壁掛爐傳統控制方式的不足,提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居采暖遠程控制系統;該系統保留了原有壁掛爐顯示面板和控制面板的串口通訊方式,在中間增加一個(gè)基于OpenWrt路由器的數據采集模塊,在維持系統原有的通訊情況下,完成了壁掛爐的遠程控制;經(jīng)實(shí)驗測試,搭載遠程控制APP的移動(dòng)終端能與網(wǎng)絡(luò )化改造后的壁掛爐正常通訊,并完成指定操作;同時(shí),壁掛爐也充當家庭網(wǎng)關(guān),自動(dòng)組建家庭網(wǎng)絡(luò ),以供其他移動(dòng)設備連接;該系統使用戶(hù)擺脫了近距離操作壁掛爐溫度參數的限制,使壁掛爐的控制變得更智能、更便捷,也為壁掛爐的遠程控制提供可參考的網(wǎng)絡(luò )化改造方案。
2017, 25(12):95-98, 102. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.025
摘要:針對籃球機器人復雜路徑識別精度偏低,運行能耗較大等問(wèn)題,提出基于超聲波的多自由度籃球機器人復雜復雜路徑跟蹤控制系統設計方法;通過(guò)MAX232芯片設計控制系統的接口電路,采用低功耗CMOS監控電路芯片MAX706構建監控電路,超聲波能夠精確提供機器人所遇障礙物距離信息,如有障礙則將接收到的信息進(jìn)行轉換,以電信號的形式反饋給主控板;軟件部分利用主控板控制器的程序以及超聲波測距程序的設計實(shí)現;實(shí)驗表明,該控制系統有效提高了籃球機器人對障礙物的識別率,減小了系統運行所用能耗。
2017, 25(12):99-102. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.026
摘要:針對目前采油廠(chǎng)普遍使用的直流電焊機在焊接過(guò)程中,需要根據金屬質(zhì)地的不同改變焊接電流大小,同時(shí)受空間限制,特殊工況下手工操作不便等問(wèn)題,對基于上位機控制的電焊機遙控調整焊接電流外加裝置進(jìn)行了研究,提出了一種基于低功耗微處理器MSP430F149控制的無(wú)線(xiàn)射頻遙控調流裝置,該裝置由電焊機控制端(下位機)和手持遙控端(上位機)兩部分組成.手持遙控調流裝置由微處理器MSP430F149,無(wú)線(xiàn)通信模塊(nRF905),按鍵電路,顯示模塊,穩壓電源及外圍電路組成;電焊機控制裝置由微處理器MSP430F149,直流電焊機,環(huán)境參數傳感器,無(wú)線(xiàn)通信模塊,穩壓電源,有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)轉換開(kāi)關(guān)及電流調節模塊組成;實(shí)現了直流電焊機工作參數的遠程調控,能夠節約焊接施工的時(shí)間和人力成本,擴展焊機的使用場(chǎng)合。
2017, 25(12):103-105, 149. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.027
摘要:為驗證有源消聲技術(shù)在軍用運輸機機艙低頻噪聲消除方面的有效性,設計和實(shí)現了一套機艙有源消聲實(shí)驗系統;采用“激振器+艙壁板”方式實(shí)現了飛機螺旋槳工作對機艙誘導噪聲的聲源模擬,設計了基于前饋控制結構的自適應有源噪聲控制系統,構建了基于FX-LMS算法的自適應消聲控制器,采用監測麥克風(fēng)組對艙內空間的消聲效果進(jìn)行監測;實(shí)驗結果驗證了自適應有源噪聲控制技術(shù)在軍用飛機艙室消聲降噪領(lǐng)域的有效性,并表明初、次級聲源間距對自適應有源消聲系統的消聲效果具有重要的影響。
2017, 25(12):106-109, 113. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.028
摘要:針對高超聲速飛行器再入標準軌跡制導方法中存在的制導準備周期長(cháng)、彈上需存儲標準軌跡參數、制導魯棒性較差等缺點(diǎn),提出一種基于高斯偽譜法與滾動(dòng)時(shí)域控制技術(shù)相結合的高超聲速飛行器再入預測-校正制導方案;其中,在線(xiàn)高斯偽譜法采用縱/側向結合、全程一體化的制導算法思路,實(shí)現了對高超聲速飛行器再入彈道的全程預測制導;同時(shí)結合滾動(dòng)時(shí)域控制技術(shù)從工程上實(shí)現了高超聲速飛行器再入制導中對開(kāi)環(huán)制導信息的閉環(huán)應用,完成了飛行器預測-校正制導方案;通過(guò)對高超聲速飛行器再入制導過(guò)程進(jìn)行仿真分析,結果表明應用文章設計的基于高斯偽譜法與滾動(dòng)時(shí)域控制技術(shù)相結合的高超聲速飛行器再入預測-校正制導方案,飛行器再入過(guò)程中具有良好的制導性能。
2017, 25(12):110-113. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.029
摘要:針對導彈的典型幾何外形結構,基于高頻散射機理對其散射特性進(jìn)行了初步分析,包括散射源分布及其散射類(lèi)型、各散射源散射特性隨導彈姿態(tài)的變化趨勢等;接著(zhù),利用寬帶掃頻RCS測量系統對導彈L、X波段RCS和X波段一維距離像進(jìn)行了測量,得到了導彈在不同技術(shù)條件下的RCS曲線(xiàn)和一維距離像;最后,對測量結果進(jìn)行了初步分析;測量結果表明:導彈頭錐倉與進(jìn)氣道腔體存在較大散射,尤其是進(jìn)氣道壁與彈體之間連接縫隙的散射較為突出;導彈在X波段下的RCS較L波段小,且受姿態(tài)變化的影響更為敏感;另外,導彈RCS峰值點(diǎn)并未出現在迎頭向,而是偏離迎頭向一定角度,尤以X波段下最為明顯,偏離角度達20°左右;測量結果為導彈在試驗中的應用,包括試驗設計、試驗結果分析與評估、等效推論等提供了重要的技術(shù)依據。
2017, 25(12):114-116. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.030
摘要:故障預測與健康管理(PHM)技術(shù)已在航空航天領(lǐng)域取得較為廣泛的應用,而在地面裝備領(lǐng)域鮮有應用,為將故障預測與健康管理(PHM)技術(shù)從航空航天領(lǐng)域推廣到地面裝備領(lǐng)域,設計和構建了某型火炮的PHM體系結構;首先,通過(guò)對比和借鑒航空航天領(lǐng)域典型的4種PHM體系結構OSA-CBM開(kāi)放式體系結構、集中式體系結構、分布式體系結構、分層融合式體系結構的特點(diǎn),結合地面裝備作戰特點(diǎn)和實(shí)際工作環(huán)境,設計并構建了適于地面裝備的PHM體系結構;然后,以地面裝備的PHM構建思路為依托,將PHM體系應用到具體的某型火炮中,設計出了基于某型火炮的PHM體系結構,根據所構建PHM體系結構,詳細描述了在火炮上的應用情況;最后展望了PHM技術(shù)在地面裝備領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和對國防工業(yè)發(fā)展的借鑒意義。
2017, 25(12):117-119, 145. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.031
摘要:在靶場(chǎng)試驗過(guò)程中,傳統的單基準站由于基線(xiàn)長(cháng)度的限制使其作用范圍有限,從而超出一定距離后,差分精度隨著(zhù)大氣誤差相關(guān)性的減弱而明顯受到影響;為了解決靶場(chǎng)GPS單頻偽距差分定位距離遠時(shí)精度下降問(wèn)題,提出了多基準站GPS定位偽距差分定位方法;該方法深入分析偽距方程和偽距差分定位之間的關(guān)系;建立靶場(chǎng)基準站網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)接收目標定位數據和基準站定位數據并實(shí)時(shí)傳送到控制中心;利用基于距離的線(xiàn)性?xún)炔钅P?設計多基準站數據處理算法和多基線(xiàn)測量數據加權處理方法,實(shí)時(shí)解算目標定位信息;測試結果表明,多基準站GPS定位偽距差分定位方法,能夠有效地解決常規單基準站偽距差分定位精度隨用戶(hù)站與基準站距離增加而降低的問(wèn)題,同時(shí)提高了測試精度。
2017, 25(12):120-124, 136. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.032
摘要:CBTC系統的聯(lián)鎖軟件為SIL4級的高安全、高可靠軟件,目前廣泛使用的軟件測試和仿真驗證的結果嚴重依賴(lài)選取的測試向量,要保證高覆蓋率的測試十分困難;EN50128中強烈推薦SIL4等級的軟件使用形式化方法完成軟件需求規格說(shuō)明書(shū)和軟件設計,因此,采用形式化的方法設計軟件,是構造高可靠、高安全軟件的一個(gè)重要途徑;總結了現有的CBTC系統中聯(lián)鎖子系統集成方式及優(yōu)缺點(diǎn),并使用事件確定有限自動(dòng)機ETDFA(event deterministic finite automata)模型對適用性更優(yōu)的升級型集成方式的聯(lián)鎖軟件的聯(lián)鎖邏輯完成形式化定義,保證聯(lián)鎖邏輯的正確性,減少軟件的不確定性描述;以辦理進(jìn)路為例生成聯(lián)鎖對象的ETDFA模型,驗證該方法的有效性和可行性;該方法不僅為CBTC聯(lián)鎖軟件的設計與開(kāi)發(fā)提供新思路,而且有助于安全苛求軟件的形式化驗證與分析,提高聯(lián)鎖軟件的安全性和正確性。
2017, 25(12):125-128, 132. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.033
摘要:在激光引信自動(dòng)化測試系統中,測試參數繁多,測試過(guò)程復雜,基于LabVIEW傳統設計模式的測試軟件在功能擴展、后期維護方面顯現出明顯不足;針對此問(wèn)題,提出LabVIEW擴展型生產(chǎn)者/消費者設計模式,以測試儀器為基礎,將復雜測試過(guò)程分解成多個(gè)單一測試步驟,采用面向對象技術(shù)降低測試步驟間的耦合度,利用隊列狀態(tài)機控制多儀器協(xié)同工作與多線(xiàn)程并行執行,實(shí)現測試步驟的有效組合,最終完成復雜的測試過(guò)程;通過(guò)在激光引信自動(dòng)化測試系統中的運用表明,基于LabVIEW擴展型生產(chǎn)者/消費者模式的測試軟件可擴展性強、維護方便,具有較高的實(shí)際運用價(jià)值;該設計模式可推廣至其他復雜測控軟件的設計中。
2017, 25(12):129-132. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.034
摘要:針對原有飛輪測試設備復用性差、維護成本高、難以保證多套產(chǎn)品同步自動(dòng)測試的問(wèn)題,設計開(kāi)發(fā)了針對多型號飛輪的通用自動(dòng)化測試系統;通過(guò)深入分析,提煉出多個(gè)產(chǎn)品在測試過(guò)程中功能的一致性和接口的差異性,采用分層架構、抽象工廠(chǎng)的設計模式以及配置文件的方法,解決了測試軟件的通用性問(wèn)題;提出了基于測試流程表的自動(dòng)測試解決方案,能夠適應多種測試流程的要求,擴展性強;采用混合多線(xiàn)程并行處理架構,解決了資源沖突,完善了多臺飛輪的并行測試;該測試軟件已在多型號飛輪的批產(chǎn)任務(wù)中使用,穩定可靠、適應性強,提高了設備使用率三倍以上,大大提升了飛輪批產(chǎn)測試效率。
2017, 25(12):133-136. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.035
摘要:針對當前衛星地面測試設備研制任務(wù)劇增、研制需求周期短、密度大、技術(shù)更新快的問(wèn)題,將軟件工程中的組件技術(shù)引入衛星測試軟件領(lǐng)域,提出利用測試功能組件構建通用化測試軟件的設計思路;首先,對現有衛星型號的地面測試任務(wù)做共性研究;然后,分析研究現有衛星數傳分系統和測控分系統單機地面測試涵蓋的所有測試功能,描述通用化測試軟件的研制需求;以通用化和模塊化的設計思路進(jìn)行軟件概要設計;通過(guò)分析軟件組成、設計流程圖、搭建軟件界面等步驟進(jìn)行軟件詳細設計;最后,軟件實(shí)現;提出的基于USB接口的衛星通用化地面測試軟件,通過(guò)某型號功放級地面測試和某型號Ka應答機地面測試,經(jīng)驗證,通用性強,覆蓋功能全面,能較好地滿(mǎn)足多個(gè)分系統單機設備的測試要求。
2017, 25(12):137-140, 161. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.036
摘要:對低空空域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、低空飛行器的行業(yè)應用進(jìn)行了闡述,對低空空域出現的潛在安全隱患進(jìn)行了分析,開(kāi)展了低空飛行器實(shí)時(shí)偵測和定位、實(shí)名認證準入制度、低空飛行器監測網(wǎng)構建研究,采用主動(dòng)和被動(dòng)式低空飛行器探測系統作為監測平臺的補充模塊,提出了面向低空安全三維數字化空中走廊體系的低空飛行器交通管理平臺建設方案,為低空三維數字化空中走廊體系構建提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐,對保障低空安全產(chǎn)業(yè)的健康、可持續性發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。
2017, 25(12):141-145. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.037
摘要:為了解決實(shí)際印刷車(chē)間突發(fā)設備故障和緊急插單問(wèn)題,采用滾動(dòng)窗口技術(shù)結合遺傳算法的方法,建立適合實(shí)際印刷車(chē)間生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)再調度模型;設定若干印品訂單、機器設備的加工工序以及各工序加工時(shí)間、工序約束條件等,以訂單的最大最小加工時(shí)間和再調度的偏離度為多目標優(yōu)化,采用周期與事件混合驅動(dòng)策略,將滾動(dòng)窗口再調度機制和遺傳算法相結合進(jìn)行流程設計和編碼,構建印刷車(chē)間再調度模型;采用標準問(wèn)題FT06和FT01驗證了文章設計的模型算法的有效性和可行性;運行程序,模擬正常加工時(shí)緊急插單和機器故障突發(fā)時(shí),系統生產(chǎn)新的調度計劃即調度甘特圖,仿真結果表明該動(dòng)態(tài)調度模型可以用于印刷作業(yè)的正常排產(chǎn)調度,在遇突發(fā)狀況時(shí)可生成穩定、符合交貨日期的再調度方案。
馮琛 , 吳長(cháng)水 , 黃敏濤 , 汪志斌
2017, 25(12):146-149. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.038
摘要:針對某六缸氣體機電控系統,選擇Infineon XC2785芯片作為微控制器,采用MC33810作為點(diǎn)火預驅動(dòng)芯片設計了一套點(diǎn)火驅動(dòng);利用曲軸和凸輪信號進(jìn)行相位信號分析與判斷,以診斷得轉速傳感器工作是否正常;根據所判斷的轉速傳感器信號正常或缺失情況,設計相應的點(diǎn)火輸出控制策略;利用曲軸和凸輪軸進(jìn)行壓縮上止點(diǎn)相位判斷并進(jìn)行點(diǎn)火正時(shí)控制;根據轉速的高低所帶來(lái)的不同曲軸轉角延遲,設計了數齒及計時(shí)的點(diǎn)火輸出策略;最終通過(guò)試驗驗證了該算法的可行性。
2017, 25(12):150-152, 176. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.039
摘要:為縮短云計算執行時(shí)間,改善云計算性能,在一定程度上加強云計算資源節點(diǎn)完成任務(wù)成功率,需要對云計算資源進(jìn)行調度;當前的云計算資源調度算法在進(jìn)行調度時(shí),通過(guò)選擇合適的調度參數并利用CloudSim仿真工具,完成對云計算資源的調度;該算法在運行時(shí)無(wú)法有效地進(jìn)行平衡負載,導致云計算資源調度的均衡性能較差,存在云計算資源調度結果誤差大的問(wèn)題;為此,提出一種基于Wi-Fi與Web的云計算資源調度算法;該算法首先利用自適應級聯(lián)濾波算法對云計算資源數據流進(jìn)行濾波降噪,然后以降噪結果為基礎,采用本體論對云計算資源進(jìn)行預處理操作,最后通過(guò)人工蜂群算法完成對云計算資源的調度;實(shí)驗結果證明,所提算法可以良好地應用于云計算資源調度中,有效提高了云計算資源利用率,具有實(shí)用性以及可實(shí)踐性,為該領(lǐng)域的后續研究發(fā)展提供了可靠支撐。
2017, 25(12):153-157. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.040
摘要:針對目前各行業(yè)數字化、智能化產(chǎn)品應用日趨廣泛,數據的獲取、傳輸、分析、應用尤為重要,如何避免采集設備接口單一、功能固定、實(shí)用性差等缺點(diǎn),提出采用ARM嵌入式工控模塊M9080-N20為基礎,采用VK3266串口芯片擴展UART串行接口,提出基于73K222AU調制解調器、HR219307變壓器實(shí)現采集器二線(xiàn)模擬通信,并支持以太網(wǎng)、CAN總線(xiàn)和UART串行通信,可以有效解決數據遠程采集、傳輸和控制,適用于特殊環(huán)境設備故障檢測、診斷和搶修;實(shí)驗結果證明,智能數據采集器不僅具有多種型號設備故障診斷功能;還能實(shí)現野外快速通信組網(wǎng),不同類(lèi)型設備數據遠程采集、傳輸、分析和控制功能,在軍民融合產(chǎn)品上具有廣闊的應用前景和實(shí)用價(jià)值。
2017, 25(12):158-161. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.041
摘要:為使車(chē)輛管理更加科學(xué)化以及合理化,并在提高車(chē)輛管理水平的同時(shí)減少不必要的開(kāi)支,需要對車(chē)輛監控信息平臺進(jìn)行設計;當前采用的車(chē)輛監控信息平臺設計方法是利用視頻圖像對其進(jìn)行監控,監控過(guò)程中由于視頻儲存占用空間大,無(wú)法設置縮小占用空間,導致監控不能及時(shí)發(fā)送信息,存在監控性能較差,安全性低的問(wèn)題;為此,提出一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車(chē)輛監控信息平臺設計方法;該方法首先對車(chē)輛監控信息硬件平臺進(jìn)行設計,硬件平臺是由通信平臺、數據平臺以及信息共享平臺三部分構成,利用Adaboost算法對車(chē)輛監控信息數據進(jìn)行提取,以提取的車(chē)輛監控信息數據為基礎,結合REDD方案的分簇性能將終端監控的信息數據傳輸至通信平臺,最后在通信平臺進(jìn)行信息發(fā)布與展示,由此完成對車(chē)輛監控信息平臺設計;實(shí)驗結果表明,所提方法可對車(chē)輛信息進(jìn)行全方位安全監控,實(shí)現車(chē)輛的科學(xué)化管理,為車(chē)輛監控的發(fā)展提供有效依據。
2017, 25(12):162-165. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.042
摘要:針對傳統網(wǎng)格點(diǎn)方法在分析星座對目標區域的覆蓋性能時(shí),存在著(zhù)計算效率不高的問(wèn)題,利用抽樣理論中借助樣本統計量對總體參數進(jìn)行估計的思想,對傳統網(wǎng)格點(diǎn)方法加以了改進(jìn);通過(guò)分析星座對目標區域內所有網(wǎng)格點(diǎn)的覆蓋情況與網(wǎng)格點(diǎn)經(jīng)緯度之間的關(guān)系,確立了對所有網(wǎng)格點(diǎn)構成的總體采用先分層后隨機的抽樣方式,并分析了層的劃分和樣本量在各層的分配;根據不同指標的統計特征,給出了不同星座覆蓋性能指標的估計方法和不同精度條件下總樣本量的計算過(guò)程,并建立了改進(jìn)網(wǎng)格點(diǎn)法的實(shí)施流程;最后利用改進(jìn)方法計算了仿真時(shí)段內北斗衛星導航系統對某一地面區域的平均PDOP值,通過(guò)與傳統網(wǎng)格點(diǎn)方法的仿真結果進(jìn)行比較并對仿真數據進(jìn)行分析,證明了該改進(jìn)方法在保證計算精度的同時(shí),有效地提升了計算效率。
2017, 25(12):166-169. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.043
摘要:推進(jìn)劑補加飛控模擬器是飛控中心用來(lái)驗證推進(jìn)補加程序和地面測控方案、訓練操作人員的模擬仿真系統,為系統演練構造一個(gè)盡量逼真的任務(wù)環(huán)境;提出了一種用于推進(jìn)劑在軌補加任務(wù)準備的飛控模擬器設計,詳細介紹了系統結構和原理, 給出了系統信息流向、軟件設計,最后對主要技術(shù)難點(diǎn)及解決措施進(jìn)行了說(shuō)明,該模擬器具有真實(shí)性高、通用性高及靈活性高的特點(diǎn),可以實(shí)現對推進(jìn)劑在軌補加過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬,在我國首次推進(jìn)劑補加任務(wù)準備中得到了充分的應用和驗證,取得了較好的效果。
趙常威 , 李森林 , 程登峰 , 操松元 , 嚴波 , 陳忠
2017, 25(12):170-171, 223. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.044
摘要:在電力系統中,利用計算機視覺(jué)和圖像處理技術(shù)對輸電線(xiàn)路的進(jìn)行檢測,在保障電力系統的安全運行方面具有非常重要的作用;針對復雜背景下的輸電線(xiàn)路,提出了一種基于切比雪夫多項式描述子輸電線(xiàn)路提取算法,該算法首先對輸入圖像進(jìn)行預處理,其次利用隨機Hough 變換提取圖像中的直線(xiàn)和曲線(xiàn),然后利用切比雪夫多項式描述子的曲線(xiàn)描述優(yōu)勢,對所提取的對象進(jìn)行特征描述,為了提高提取的精確度,通過(guò)K-means聚類(lèi)分析方法來(lái)訓練視覺(jué)字典,通過(guò)視覺(jué)字典的比對,最終確定圖像中的輸電線(xiàn)路;實(shí)驗結果說(shuō)明了所提出的算法可以精確地提取復雜背景下的輸電線(xiàn)路。
2017, 25(12):172-176. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.045
摘要:針對模擬訓練系統中語(yǔ)音通信的應用需求,提出了一種基于TCP/IP協(xié)議在局域網(wǎng)內進(jìn)行IP語(yǔ)音通信的實(shí)現方法;分析了該語(yǔ)音通信系統的組成結構和工作原理,設計了以微處理器STM32F103ZET6為核心、以語(yǔ)音編解碼芯片VS1053B為驅動(dòng)的語(yǔ)音控制電路,SD卡連接電路和電源電路;移植了UCOSⅢ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統增強控制系統的實(shí)時(shí)性和穩定性,采用FatFs文件系統管理SD卡存儲設備;利用串口服務(wù)器實(shí)現串口數據與以太網(wǎng)數據的快速交換,完成模擬訓練系統局域網(wǎng)的搭建,實(shí)現基于TCP/IP協(xié)議的穩定高效的IP語(yǔ)音通信。采用.NET Framework的Socket模塊和Winform模塊設計了上位機模擬網(wǎng)控軟件;測試結果表明,系統穩定可靠、擴展性強,語(yǔ)音通信質(zhì)量滿(mǎn)足模擬訓練使用要求。
2017, 25(12):177-179, 183. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.046
摘要:為預測企業(yè)碳排放峰值,幫助企業(yè)設計碳排放的減排路徑,需要對企業(yè)碳排放峰值預測方法進(jìn)行研究;當前采用基于TFDI模型的預測模型對企業(yè)碳排放峰值進(jìn)行預測,預測過(guò)程中無(wú)法全面考慮企業(yè)碳排放影響因素,導致預測企業(yè)碳排放峰值出現誤差;為此,提出一種基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型的企業(yè)碳排放峰值預測模型;該模型是以灰色模型為基礎,與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )相融合構建的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),將模型中企業(yè)碳排放原數據進(jìn)行疊加,并用微分方程表示,將VSTE算法作為灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型預測的基礎算法,計算企業(yè)碳排放路徑碳排放值,滿(mǎn)足高斯分布隨機函數,以此進(jìn)行企業(yè)碳排放峰值的預測;實(shí)驗結果證明,所提模型可以準確預測企業(yè)碳排放峰值,有效幫助企業(yè)設計碳排放減排路徑。
2017, 25(12):180-183. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.047
摘要:針對傳統的文本編程效率低下、智能相機只允許本地監視以及監視界面固定等問(wèn)題,自主研發(fā)了一套集圖形化編程、任務(wù)運行、數據監控等功能于一體的智能相機管理系統;分析了智能相機管理系統在編程、運行與監視過(guò)程中的功能需求,并進(jìn)行系統結構的劃分和設計;構建圖形化圖像處理單元、可視化編程界面以實(shí)現圖形化編程功能;采用網(wǎng)絡(luò )通訊方式,實(shí)現智能相機配置過(guò)程的同步、遠程監控以及與其他設備的數據交互;討論了系統中的數據管理模型;最后,通過(guò)應用實(shí)例驗證該系統在工業(yè)生產(chǎn)中的可行性;驗證結果表明,該系統能縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,降低用戶(hù)開(kāi)發(fā)成本,并能對生產(chǎn)線(xiàn)上的智能相機進(jìn)行有效的管理。
2017, 25(12):184-186, 190. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.048
摘要:我國海域遼闊,各類(lèi)船只的水上航行和作業(yè)安全密切關(guān)系到生命和財產(chǎn)的安全,需要可靠保障;由于海上險情發(fā)生的隨機性和突發(fā)性,岸上險情監視力量必須全時(shí)、全天候地開(kāi)設險情通信通道,接收海上遇險對象的遇險呼救信號并及時(shí)對遇險信息進(jìn)行處理;因此,岸基必須建設遇險救生信息系統并規定必要的信息傳輸流程,保障險情報知通信的順利完成;文章簡(jiǎn)要分析了目前海上救生的通信現狀,對常用通信手段進(jìn)行了分析與介紹,并提出了一種整合各通信手段的設計方法,實(shí)現了多種通信手段的綜合使用以及統一調度,大幅提升險情信息的傳輸和處理效率,提高險情信息的保密性,為救援工作提供了精確可靠的問(wèn)責手段。
2017, 25(12):187-190. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.049
摘要:針對鋰離子電池SOC(荷電狀態(tài))難以估算的問(wèn)題,通過(guò)對電池建立等效的Thevenin電路模型,對不同時(shí)刻的SOC的模型參數進(jìn)行擬合得到動(dòng)態(tài)的模型參數,在Matlab中借助Simulink建立仿真模型,采用模塊化結構,建立基于卡爾曼濾波算法的電池SOC估算系統;利用測得的電池電壓電流,仿真系統可直接估算出實(shí)時(shí)的電池SOC,與實(shí)際的電池SOC對比,誤差保持在2.5%以?xún)?表明該方法可以有效地估計電池的SOC,對于鋰離子電池在實(shí)際應用的容量估算有著(zhù)重要意義。
2017, 25(12):191-194. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.050
摘要:為了提高醫院臨床管理的精細化程度,更好地滿(mǎn)足臨床診療、科研和醫療質(zhì)量的需求,需要構建基于醫院數據中心的臨床全視圖系統;當前的臨床全視圖構建方法,是以數據分塊存儲的方式進(jìn)行構建,導致臨床醫護人員無(wú)法獲得完整有效的醫療數據,存在臨床數據分散、數據不完整等問(wèn)題;為此,提出一種基于醫院數據中心的Paxos算法臨床全視圖構建方法;仿真實(shí)驗結果證明,所提方法可以將醫療數據有效地應用到醫務(wù)人員的臨床工作中,達到數據資源利用最大化,幫助醫院實(shí)現醫療信息化改進(jìn)和服務(wù)創(chuàng )新,使各個(gè)異構系統之間的數據進(jìn)行交互,實(shí)現了醫療數據共享,為臨床工作的發(fā)展提供了可用工具;基于醫院數據中心構建的臨床全視圖具有全面、精準、可共享的特點(diǎn),在未來(lái)醫院數據中心控制系統的發(fā)展中具有重要作用。
2017, 25(12):195-198. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.051
摘要:光纖網(wǎng)絡(luò )的通信質(zhì)量受到云數據調度均衡性影響很大,為了改善光纖網(wǎng)絡(luò )通信質(zhì)量,提高網(wǎng)絡(luò )中云數據傳輸的吞吐量和保真率,通過(guò)云數據并行調度,實(shí)現云數據傳輸均衡,提出一種基于自適應判決反饋均衡的光纖網(wǎng)絡(luò )云數據并行調度模型;構建光纖網(wǎng)絡(luò )通信的傳輸信道模型,采用最小均方誤差估計方法進(jìn)行光纖網(wǎng)絡(luò )的量化融合估計,運用匹配濾波檢測器進(jìn)行云數據中的干擾濾波處理,結合自適應判決反饋均衡方法進(jìn)行信道均衡,在均衡的信道中對濾波輸出的云數據進(jìn)行并行調度和多線(xiàn)程輸出調制;仿真結果表明,采用該方法進(jìn)行光纖網(wǎng)絡(luò )中的云數據并行調度的均衡性較好,輸出數據的保真率較高,誤碼率較低,改善了光纖網(wǎng)絡(luò )的整體性能。
2017, 25(12):199-202, 206. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.052
摘要:聲納的應用極其廣泛,海洋漁業(yè)以及軍事應用使得聲納技術(shù)得到了大力發(fā)展;聲納濕端數據傳輸的可靠性、實(shí)時(shí)性是聲納系統性能得到保障的前提;設計一用于聲納濕端數據遠傳的DWDM光電交換模塊;在該模塊中,使用以太網(wǎng)交換芯片和兩個(gè)DWDM光模塊對數據進(jìn)行多路轉發(fā)并實(shí)現光通路的冗余備份,提升了系統可靠性的同時(shí)使網(wǎng)絡(luò )拓撲更為靈活;由于DWDM光模塊可將電信號轉換為波長(cháng)可選定的光信號,故通過(guò)若干該模塊協(xié)同使用,可實(shí)現多路光信號復用即同時(shí)傳輸多條聲納水下陣纜的數據;經(jīng)實(shí)際開(kāi)發(fā)與測試,該模塊以太網(wǎng)業(yè)務(wù)性能指標符合設計需求,且該模塊已在某聲納工程項目中得到了應用,并可為其他領(lǐng)域數據遠傳工程應用提供設計參考。
2017, 25(12):203-206. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.053
摘要:物體拍攝環(huán)境具有測量數據量大、物體外輪廓信息復雜等特點(diǎn),采用當前方法能夠獲得物體精確的三維點(diǎn)云數據,但缺乏顏色和紋理信息,導致物體重構精度不高,真實(shí)感較差;為此,提出一種基于三維激光掃描的物體重構建模方法;該方法通過(guò)三維激光掃描技術(shù)獲取物體點(diǎn)云數據,采用顯式的歐拉積分方法對物體整個(gè)三維曲面進(jìn)行平滑,依據三角生長(cháng)法進(jìn)行物體三維空間三角劃分,將物體網(wǎng)格頂點(diǎn)向球面進(jìn)行映射,由此構造物體三角網(wǎng)格模型,通過(guò)迭代最近點(diǎn)算法對物體非同步點(diǎn)云數據初步匹配結果進(jìn)行精確配準,利用最近點(diǎn)搜索算法將經(jīng)多視圖立體視覺(jué)算法優(yōu)化后的物體顏色信息和三維點(diǎn)云數據坐標相融合;實(shí)驗結果表明,所提方法可以快速精確地建立物體三維重構模型,驗證了所提方法的可行性。
2017, 25(12):207-210. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.054
摘要:為了實(shí)現更加簡(jiǎn)單高效的標識線(xiàn)圖像的檢測與處理,提出了一種優(yōu)化的基于A(yíng)RM的視覺(jué)導航AGV標識線(xiàn)圖像處理方法;首先對采集到的圖像進(jìn)行灰度化處理并使用Otsu算法對圖像進(jìn)行閾值分割;然后采用優(yōu)化的中值濾波算法進(jìn)行圖像濾波并使用高效的邊緣提取策略獲取路徑邊緣特征;最后采用角度判斷的方法剔除錯誤點(diǎn)并使用最小二乘法擬合成路徑的中心線(xiàn);實(shí)驗結果表明,該方法有較高的準確率和較好的實(shí)時(shí)性,可以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際需求,適用于基于嵌入式系統開(kāi)發(fā)的視覺(jué)導航AGV。
2017, 25(12):211-214. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.055
摘要:提出多速率短時(shí)傅里葉變換(Multi Rate Short Time Fourier Transform,MR-STFT)瞬時(shí)頻率估計算法,提高了超寬帶信號瞬時(shí)頻率估計精度;該方法將多速率信號處理算法與短時(shí)傅里葉變換(STFT)技術(shù)相結合,兼顧采樣頻率和被測頻率,將寬頻范圍進(jìn)行分段采樣,對分段處理結果進(jìn)行擬合,構成多速率STFT算法,實(shí)現超寬帶信號瞬時(shí)頻率的高精度測量;通過(guò)對仿真信號和實(shí)測信號進(jìn)行處理,研究了方法的可行性和頻率估計精度,結果表明MR-STFT算法較大提高了超寬帶信號瞬時(shí)頻率估計精度,尤其對低信噪比的超寬帶信號效果顯著(zhù)。
2017, 25(12):215-218. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.056
摘要:為了降低大數據訪(fǎng)問(wèn)對人們生活的影響,減少因數據訪(fǎng)問(wèn)帶來(lái)的一系列問(wèn)題,更好地保護用戶(hù)的隱私,需要對匿名大數據訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行控制;當前算法是利用Purpose建立匿名大數據訪(fǎng)問(wèn)模型,在原來(lái)的K-匿名算法基礎上為Purpose匿名數據訪(fǎng)問(wèn)模型構建算法,該算法對公開(kāi)信息隱私安全涉及較少,對分布式數據隱私的安全保障效果不理想;為此,提出一種基于數值分析的匿名大數據訪(fǎng)問(wèn)最優(yōu)控制算法;該算法利用MapReduce編程框架對匿名大數據用戶(hù)的公鑰和私鑰進(jìn)行初始化,將計算代理權授權,用戶(hù)把需要保存的數據以及授權傳送給第三方,也就是代理方簽名,實(shí)現匿名大數據的審計;根據屬性群對匿名大數據訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行控制,系統管理員構建一棵二叉樹(shù),通過(guò)對稱(chēng)加密算法與屬性群路徑密鑰,加密的群密鑰,產(chǎn)生報頭消息,根據上述所獲結果,管理員對屬性群密鑰進(jìn)行生成、更新和分發(fā);實(shí)驗結果證明,所提算法計算開(kāi)銷(xiāo)、存儲開(kāi)銷(xiāo)以及通信開(kāi)銷(xiāo)較低,匿名大數據訪(fǎng)問(wèn)控制的效率高,具有較強的可實(shí)踐性,為該領(lǐng)域的研究發(fā)展提供了支撐。
2017, 25(12):219-223. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.057
摘要:針對水下機器人自主回收對接時(shí)的定位問(wèn)題,提出了一種基于OpenCV的單目定位技術(shù)研究與仿真方法;首先確定回收裝置在回收側的光源標記點(diǎn)坐標信息;然后借助OpenCV算法庫,通過(guò)對水下機器人自帶攝像機的標定,得出反應攝像機固有信息的內參數,通過(guò)攝像機對回收裝置光源標記點(diǎn)的識別,得出光源標記點(diǎn)在圖像上的像素坐標,結合其世界坐標,得出反映回收裝置在攝像機坐標系下位置和姿態(tài)信息關(guān)系的平移向量和旋轉向量,進(jìn)而確定水下機器人在回收裝置坐標系下的位置和姿態(tài)信息;最后運用CATIA軟件對攝像機拍攝模型進(jìn)行建模和仿真,結果表明,所提方法不僅能快速地獲得水下機器人的位置和姿態(tài)信息,而且定位精度高,滿(mǎn)足水下機器人在自主回收對接時(shí)的設計要求。
朱東升 , 徐石明 , 李天陽(yáng) , 葉劍斌 , 王玉祥
2017, 25(12):224-227, 236. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.058
摘要:線(xiàn)網(wǎng)指揮中心是地鐵管理控制中的承上啟下的重要環(huán)節,接入線(xiàn)網(wǎng)各線(xiàn)路的控制中心,實(shí)時(shí)的監測線(xiàn)網(wǎng)整體的運營(yíng)狀況;并通過(guò)與上級政府交通管理部門(mén)系統的對接,將相關(guān)數據提交至交通管理系統,配合交通管理部門(mén)的工作;數據中心是線(xiàn)網(wǎng)指揮中心的核心環(huán)節,存儲線(xiàn)網(wǎng)所有線(xiàn)路的生產(chǎn)數據和業(yè)務(wù)數據;目前線(xiàn)網(wǎng)指揮中心的數據中心都是基于傳統的數據倉庫的架構來(lái)創(chuàng )建的,而隨著(zhù)線(xiàn)路的不斷增多,數據的種類(lèi)和數量都在不斷增加,傳統數倉暴露出成本高,擴容難,維護困難的缺點(diǎn);該方案提出的基于Hadoop大數據平臺的數據中心建設方案,極大地降低了使用和維護成本,Hadoop生態(tài)圈包含了各類(lèi)的組件模塊,能夠解決建設和使用中遇到的各類(lèi)問(wèn)題,提高了數據中心的性能。
2017, 25(12):228-231. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.059
摘要:節能控制能夠有效降低能耗,對保護環(huán)境等方面具有重要影響;但目前大多數電子節能控制器都是通過(guò)采用單片機技術(shù)和雙向晶閘管過(guò)零觸發(fā)交流調壓電路對電子節能控制器進(jìn)行設計;通過(guò)介紹電子的負荷特點(diǎn)和節能原理,分析電子節能控制器的硬件組成電路,并對電子節能控制器的主要軟件程序的流程圖進(jìn)行設計,完成電子節能控制器設計;但這種方法節能控制效果較低,難以保證電子節能控制器性能,為此,提出一種基于模糊PID控制的嵌入式電子節能控制器設計與實(shí)現方法;首先通過(guò)對嵌入式電子節能控制器的處理器、電源電路、復位電路、系統時(shí)鐘電路、JTAG接口電路、D/A轉換電路、功放電路、雙極性電源電路以及嵌入式電子節能控制器硬件PCB板器件布局等的設計,完成嵌入式電子節能控制器硬件設計;在此基礎上,選用模糊PID控制方法對嵌入式電子節能控制器進(jìn)行設計;通過(guò)分析模糊PID控制原理,介紹加入自調節因子的模糊PID控制的算法設計,以此確定輸入輸出隸屬度函數,再利用模糊推理和模糊規則,得到電子節能控制器的模糊控制過(guò)程,從而完成嵌入式電子節能控制器的設計;實(shí)驗證明,所提方法能夠有效提高嵌入式電子節能控制器的節能控制效果,具有良好的使用價(jià)值。
2017, 25(12):232-236. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.060
摘要:為了實(shí)現橢圓曲線(xiàn)密碼算法的高效性,提出了基于優(yōu)化的底層有限域算法的點(diǎn)乘設計方法;基于對二進(jìn)制有限域運算的研究,提出并行模乘算法和基于歐幾里得算法的右移求逆算法,并在實(shí)現中進(jìn)行優(yōu)化,在此基礎上采用蒙哥馬利算法實(shí)現點(diǎn)乘的快速運算;根據該算法,提出了ECC硬件電路實(shí)現方法,并用Verilog RTL進(jìn)行邏輯設計,最終在Xilinx的XC7A100T FPGA硬件平臺上驗證實(shí)現;通過(guò)仿真測試、綜合驗證和時(shí)序后仿真的結果分析,所設計電路的時(shí)鐘頻率可以達到110 MHz,運算速度可達2.92 ms,證明了設計的有效性和可行性。
2017, 25(12):237-239, 250. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.061
摘要:為在圖像處理與分析時(shí)具備良好的視覺(jué)效果,提高圖像處理的速度,需要對ARM架構下計算機圖像并行化處理技術(shù)進(jìn)行研究;當前采用的方法是對各種變換頻域圖像特征提取與計算機圖像集合特征的提取進(jìn)行相結合,克服了當前對圖像進(jìn)行提取時(shí)存在圖像形狀描述的缺陷,提取圖像特征向量維數相對較低;實(shí)驗表明,通過(guò)對圖像進(jìn)行特征提取能很好地對圖像效果進(jìn)行展示,將圖像的紋理特征進(jìn)行詳細的表述,將該方法應用到圖像處理技術(shù)當中,具有良好的去噪效果及擴展性,該方法過(guò)程簡(jiǎn)單,但存在圖像視覺(jué)效果較差的問(wèn)題;為此,提出一種ARM架構下計算機圖像并行化處理技術(shù)研究方法;該方法首先利用非局部均值去噪算法對圖像進(jìn)行去噪處理,然后結合圖像去噪的結果利用小波變換對去噪圖像進(jìn)行邊緣檢測,最后采用非線(xiàn)性增強算法對圖像進(jìn)行增強完成對ARM架構下計算機圖像并行化處理技術(shù)研究;實(shí)驗結果表明,所提方法不僅提高圖像處理速度,還提高圖像視覺(jué)效果,具有廣泛的應用價(jià)值。
2017, 25(12):240-242, 246. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.062
摘要:隨著(zhù)C919等大型飛機的出現,測試系統對機載實(shí)時(shí)處理系統提出了更高的技術(shù)要求;機載網(wǎng)絡(luò )數據實(shí)時(shí)處理系統采用實(shí)時(shí)性較強的vxWorks開(kāi)發(fā)環(huán)境,通過(guò)合理調配各個(gè)功能模塊之間的資源,即合理分配線(xiàn)程來(lái)實(shí)時(shí)的完成所有功能;經(jīng)過(guò)科研試飛驗證,該系統具備3 000個(gè)參數的實(shí)時(shí)處理能力,系統運行穩定可擴展性強,滿(mǎn)足目前大飛機機上測試系統數據實(shí)時(shí)處理任務(wù)的要求,對保障大飛機試飛科目的順利進(jìn)行具有積極的意義。
2017, 25(12):243-246. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.063
摘要:地面供配電系統一直存在體積過(guò)于龐大、系統通用性穩定性差問(wèn)題;基于通用模塊化的設計方案,從基本功能實(shí)現模塊的角度,將系統劃分為功率繼電器模塊、信號繼電器模塊、PXI控制模塊、地面電纜模塊、軟件實(shí)現模塊等,通過(guò)對這些模塊的通用性設計及部分軟硬件功能的整合,實(shí)現了減少系統體積規模、加大系統集成化及小型化程度、提高系統間通用性及魯棒性的目的。
2017, 25(12):247-250. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.064
摘要:隨著(zhù)三維測量技術(shù)應用領(lǐng)域的逐漸拓寬,點(diǎn)云數據處理技術(shù)的需求日益迫切,而多視點(diǎn)點(diǎn)云配準,是其中的基礎技術(shù)環(huán)節;在此針對傳統ICP算法魯棒性差、對迭代初值敏感、計算效率低等缺點(diǎn),提出一種SIFT算法與閾值篩選相結合的點(diǎn)云配準算法;在參考點(diǎn)云和待配準點(diǎn)云中,通過(guò)計算SIFT關(guān)鍵點(diǎn)及各點(diǎn)主曲率,獲得初始匹配點(diǎn)集;然后根據相似三角形閾值和法向量夾角閾值,進(jìn)一步優(yōu)化點(diǎn)對間的旋轉平移關(guān)系;實(shí)驗結果證明,相對于傳統算法,改進(jìn)算法能夠以更短的時(shí)間來(lái)獲得準確的配準效果,并且其自動(dòng)化程度高以及能有效提高點(diǎn)云配準的效率和精度。
2017, 25(12):251-254, 258. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.065
摘要:海量準實(shí)時(shí)數據服務(wù)平臺是電網(wǎng)運行時(shí)標量測數據集中存儲的場(chǎng)所;為了滿(mǎn)足電網(wǎng)調度自動(dòng)化、計量自動(dòng)化等電網(wǎng)運行數據的接入需求,提出一種多源異構電網(wǎng)運行時(shí)標量測數據接入方案;該方案綜合采用關(guān)系數據庫和實(shí)時(shí)數據庫存儲數據,結合實(shí)時(shí)數據庫存儲數據的測點(diǎn)特性定義了電網(wǎng)時(shí)標量測數據存儲命名規范,通過(guò)配置服務(wù)實(shí)現數據接入任務(wù)的啟停控制和運行狀態(tài)監控,使用接入調度器調度接入插件執行接入任務(wù)并引入主備冗余技術(shù)保證調度器的高可用;方案引入組件化程序設計思想,通過(guò)可插拔、易擴展的插件設計滿(mǎn)足多源異構數據的接入需求;方案在南方電網(wǎng)公司海量準實(shí)時(shí)數據服務(wù)平臺建設項目中得到實(shí)際應用,很好地滿(mǎn)足了南方電網(wǎng)運行時(shí)標量測數據的接入需求。
2017, 25(12):255-258. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.066
摘要:隨著(zhù)中國空間站的逐步建成,航天員會(huì )面臨執行諸如設備更換、空間實(shí)驗和太空行走等在軌任務(wù)的挑戰;但由于通訊延遲等影響,地面指揮中心難以對航天員提供全天候的技術(shù)支持,要求航天員具備獨立獲取信息支持的能力,混合現實(shí)技術(shù)可以較好地解決這一問(wèn)題;首先介紹了混合現實(shí)技術(shù)的概念,并對該技術(shù)進(jìn)行了宇航應用特點(diǎn)分析;利用Unity創(chuàng )建虛擬模型,在VS2015的開(kāi)發(fā)平臺下編寫(xiě)語(yǔ)音指令、手勢操作及凝視等控制程序,基于HoloLens的混合現實(shí)頭盔實(shí)現應用;重點(diǎn)對空間掃描構圖進(jìn)行了研究,通過(guò)HoloLens的深度攝像頭掃描室內環(huán)境,對空間構圖數據進(jìn)行分析與處理,實(shí)現了將全息影像投影于真實(shí)世界的表面,并與全息影像開(kāi)展多種形式的物理交互;證明了混合現實(shí)技術(shù)在航天員在軌輔助支持上實(shí)現的可行性。
2017, 25(12):259-262. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.067
摘要:手寫(xiě)漢字識別是模式識別與機器學(xué)習的重要研究方向和應用領(lǐng)域;近年來(lái),隨著(zhù)深度學(xué)習理論方法的完善、新技術(shù)的層出不窮,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在圖像識別分類(lèi)、圖像生成等典型應用中取得了突破性的進(jìn)展,其中,深度殘差網(wǎng)絡(luò )作為最新的研究成果,已成功應用于手寫(xiě)數字識別、圖片識別分類(lèi)等多個(gè)領(lǐng)域;將研究深度殘差網(wǎng)絡(luò )在脫機孤立手寫(xiě)漢字識別中的應用方法,通過(guò)改進(jìn)殘差學(xué)習模塊的單元結構,優(yōu)化深度殘差網(wǎng)絡(luò )性能,同時(shí)通過(guò)對訓練集的預處理,從數據層面實(shí)現訓練生成模型性能的提升,最后設計實(shí)驗,驗證深度殘差網(wǎng)絡(luò )、End-to-End模式在脫機手寫(xiě)漢字識別中的可行性,分析、總結存在的問(wèn)題及今后的研究方向。
2017, 25(12):263-266. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.068
摘要:針對復雜網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)受攻擊而出現的安全性問(wèn)題,提出在模擬復雜網(wǎng)絡(luò )基礎上結合Feistel算法的子網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)抵抗攻擊方法;該方法通過(guò)子網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)定位參數集,建立惡意節點(diǎn)位置模型,并確定定位真實(shí)精度;而后利用Feistel算法對節點(diǎn)密文進(jìn)行加密處理,進(jìn)而使加密信息恢復成明文信息,完成模擬復雜網(wǎng)絡(luò )下子網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的抗攻擊方法改進(jìn);結果證明,該方法不僅能夠準確地對惡意節點(diǎn)進(jìn)行定位,而且增強了節點(diǎn)抗攻擊性能,提升了網(wǎng)絡(luò )安全性。
2017, 25(12):267-270. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.069
摘要:對特種設備信息的加密系統進(jìn)行設計,目前存在信息加密不徹底和采集的可靠性較低等問(wèn)題;為此,提出特種設備加密系統設計方法,通過(guò)信息接口模塊完成特種設備中信息的輸入和輸出,信息流程編輯模塊負責開(kāi)發(fā)設備中信息加密流程的組件,完成對特種設備中任務(wù)流程的檢驗,信息流程調度模塊對信息流程任務(wù)進(jìn)行調度管理;系統軟件設計部分采用數據加密改進(jìn)方法使信息源節點(diǎn)將要傳輸的多份信息數據分解成互不相關(guān)的信息數據,完成特種設備信息加密系統的設計;實(shí)驗結果表明,所設計系統信息加密效果好、信息的完備性較高。
2017, 25(12):271-274. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.070
摘要:電力負荷預測是電力系統調度和電力生產(chǎn)計劃制定的重要依據;電力負荷時(shí)間序列有著(zhù)明顯的周期性特征;傳統的電力負荷預測主要側重于預測方法的研究,而忽略了電力負荷數據周期性特性的分析,影響了預測的準確性;針對電力負荷時(shí)間序列的周期性特征,提出了一種基于周期性截斷的灰色系統模型來(lái)進(jìn)行電力負荷預測;該模型利用周期性截斷來(lái)反映負荷數據的周期性特征,提高了預測的精度;仿真采用EUNITE Network的公開(kāi)負荷數據進(jìn)行算法性能的測試,并與一些主流的電力負荷預測算法:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、極限學(xué)習機、自回歸模型以及傳統的灰色系統模型做比較;仿真結果表明,周期性截斷的灰色系統負荷預測的歸一化均方誤差和絕對平均誤差是最小的;周期性截斷的灰色系統為電力系統負荷預測提供了一種新的有效方法。
2017, 25(12):275-278. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.071
摘要:針對云平臺下大數據資源挖掘過(guò)程準確率低、耗時(shí)長(cháng)等問(wèn)題,對大數據資源挖掘技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)研究;利用MST聚類(lèi)法對云平臺數據集進(jìn)行預處理,根據數據間的關(guān)聯(lián)性來(lái)增強檢測結果,并提高數據索引效率,將數據間的鄰接矩陣作為邊的權值,生成全圖的MST,獲取評價(jià)數據資源挖掘準確度的標準,并得到k個(gè)最小生成子樹(shù),其中的一個(gè)子樹(shù)就是數據集最優(yōu)聚類(lèi)結果;實(shí)驗結果表明,所提方法有效提高了大數據挖掘準確性,使得數據資源得到了更高效的利用。
2017, 25(12):279-282, 306. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.072
摘要:隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,大數據存儲技術(shù)日趨成熟,針對系統應用實(shí)施中存在的跨平臺和可擴展性問(wèn)題,分析了在航天信息系統中遠程服務(wù)調用的幾種技術(shù)方法,提出了基于Thrift技術(shù)設的一種跨平臺可擴展的遠程調用中間件,利用Thrift框架的技術(shù)特點(diǎn),有效提高了可擴展性和高效傳輸性能;實(shí)際應用表明,該技術(shù)方案在跨平臺可擴展性有顯著(zhù)優(yōu)勢,大數據傳輸性能優(yōu)越,較好地滿(mǎn)足信息化項目的需求。
2017, 25(12):283-287. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.073
摘要:為應對城市低空預警任務(wù)對固定翼無(wú)人機飛控系統自主飛行需求,采用基于模型設計方法完成無(wú)人機飛控系統開(kāi)發(fā)與驗證;開(kāi)發(fā)過(guò)程中以飛控算法模型為中心,逐級開(kāi)展飛控算法模型設計與數學(xué)仿真、算法快速原型驗證以及飛控系統硬件產(chǎn)品實(shí)現;飛控算法模型在Matlab/Simulink平臺中完成了構建及數學(xué)仿真驗證,結合Higale系統提供的實(shí)時(shí)仿真環(huán)境完成算法快速原型驗證,基于代碼自動(dòng)生成方式將算法模型自動(dòng)轉換為可在DSP中運行的實(shí)時(shí)代碼,下載到飛控計算機中,進(jìn)行硬件在回路仿真驗證,并進(jìn)一步進(jìn)行整機地面驗證;經(jīng)過(guò)實(shí)踐,所提出的飛控系統開(kāi)發(fā)與驗證流程可以將系統設計中存在的問(wèn)題缺陷在開(kāi)發(fā)早期暴露出來(lái)并及時(shí)修正,保證了系統研制進(jìn)度、成本和品質(zhì)。
2017, 25(12):288-290. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.074
摘要:形位誤差測量不確定度評定由于其測量的復雜性和測量結果評定的多樣性,導致在實(shí)際測量結果中形位誤差測量的不確定度評定成了難題;尤其是測量點(diǎn)較多,測量數據難以處理,處理結果的準確性難以保證;為此,根據直線(xiàn)度測量不確定度的評定過(guò)程對其進(jìn)行了評定程序的設計,在程序命令的提示下,輸入測量值便可得到直線(xiàn)度誤差,輸入單點(diǎn)測量不確定度便可得到直線(xiàn)度測量不確定度;該程序根據測量不確定度常用的GUM法和蒙特卡羅法思想進(jìn)行設計,可得到兩種不同的評定結果,不受測量點(diǎn)的多少、測量數據的復雜程度等因素影響;通過(guò)數據驗證,程序可靠準確,為直線(xiàn)度測量不確定度評定提供了便捷、高效的數據處理方法;通過(guò)測量數據驗證,該程序準確可靠,具有一定的實(shí)際應用價(jià)值和推廣意義。
2017, 25(12):291-294. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.075
摘要:衛星任務(wù)時(shí)效性直接影響衛星的任務(wù)效益,針對光學(xué)偵察衛星任務(wù)流程,詳細分析任務(wù)相關(guān)環(huán)節并建立了數學(xué)模型;從時(shí)間鏈上對偵察衛星姿態(tài)調節時(shí)間、過(guò)境時(shí)間、數據下傳時(shí)間三個(gè)任務(wù)環(huán)節進(jìn)行了仿真計算,并比較了多顆衛星對具體觀(guān)測任務(wù)的相關(guān)時(shí)效差異以及相關(guān)影響因素,有效反映了偵察衛星任務(wù)效能,為光學(xué)偵察衛星任務(wù)時(shí)效性分析及效能評估提供了依據,對衛星觀(guān)測任務(wù)方案時(shí)間任務(wù)效能分析預評估有重要的應用價(jià)值。
2017, 25(12):295-297, 301. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.076
摘要:GPS定位廣泛應用在個(gè)各行各業(yè)的定位系統中,針對一款高精度的GPS接收機,進(jìn)行了一種實(shí)時(shí)GPS數據記錄儀的系統設計;系統設計以C8051F020為主控處理器,通過(guò)控制程序將高精度差分GPS OEM模塊接收的定位數據實(shí)時(shí)存儲在CF卡中,主要包括GPS數據接收機配置和CF卡存儲設計;同時(shí),系統設計了基于Windows操作系統的專(zhuān)用上位機軟件來(lái)進(jìn)行扇區的讀數和數據導出,其功能包括扇區區間的選擇,扇區數據的導出,磁盤(pán)格式化等;通過(guò)完整的硬件和軟件設計,在可供用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)的GPS OEM板上設計實(shí)現了一種高精度的可配置的實(shí)時(shí)GPS數據記錄儀;設計的GPS數據記錄儀具有小巧,輕便,可穩定工作于惡劣環(huán)境等特點(diǎn),并且可以滿(mǎn)足單點(diǎn)和差分GPS數據的記錄;通過(guò)功能試驗和驗證,該系統工作穩定且可靠性高。
2017, 25(12):298-301. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.077
摘要:電感在現代電子電路中應用廣泛,大量的存在于濾波、耦合、振蕩等電路中,因此如果可以準確地測量電感的值具有重大的意義;現今,電感的測量大部分是用電橋法,高精度的電橋測試儀器是比較昂貴的;通過(guò)對電感的特點(diǎn),以及現有的測量方式進(jìn)行了研究,設計了一種高精度、低成本的電感測試儀;該儀器采用具有不同電流值的恒流源反復對電感進(jìn)行正反向充電,然后根據檢測的不同電流值下的放電時(shí)間求取電感值取其平均值,最后得出待測的電感值;完成了恒流源充放電電路、電源電路、開(kāi)關(guān)充放電電路、檢測電路以及控制電路的設計;該裝置的電感測量誤差在±5%以?xún)?具有靈敏度高,響應速度快、成本低等特點(diǎn),具有廣泛的應用意義。
2017, 25(12):302-306. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.078
摘要:針對濕度傳感器的輸出非線(xiàn)性問(wèn)題,提出了基于L-M算法建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行補償校正,實(shí)現電阻型濕度傳感器的輸入與輸出非線(xiàn)性補償,并與共軛梯度算法、擬牛頓算法所建立的神經(jīng)網(wǎng)路模型進(jìn)行對比,重點(diǎn)比較了模型迭代性能、標準偏差;最后發(fā)現當神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )用L-M算法進(jìn)行訓練模擬時(shí)在迭代性能、標準偏差等方面具有更優(yōu)異的表現,更適合濕度傳感器的非線(xiàn)性特性的補償校正。
2017, 25(12):307-310. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.079
摘要:為解決傳統方法設計的采集器傳感器通道單一、運行功耗大、抗干擾能力差及采集效率低問(wèn)題,設計了一種多傳感器通道多點(diǎn)數據并行高速采集器;分析數據采集器工作原理,先對影響采集器高效運行的高頻率噪音和高頻載波兩大干擾因素進(jìn)行過(guò)濾處理;同步采集數據信號,對數據進(jìn)行校驗,通過(guò)數據采集處理,實(shí)現多傳感器通道多點(diǎn)數據并行高速采集器的設計;實(shí)驗結果表明,改進(jìn)的數據采集器運行功耗小,抗干擾能力強,采集效率高。
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