2017, 25(3):1-2, 10. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.001
摘要:針對目前火箭遙測系統專(zhuān)屬測試設備操作復雜、通用性差等特點(diǎn),提出一種基于SCPI指令的虛擬儀器智能測試方案,利用SCPI指令完成程序對智能設備的輸出控制,結合TCP/IP通信技術(shù)、數據庫訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)以及在LabVIEW程序中完成Excel動(dòng)態(tài)存儲技術(shù)等,實(shí)現了火箭遙測系統電性能自動(dòng)測試、閉環(huán)測試、在線(xiàn)監測等功能,測試結果表明,測試平臺極大地提高了系統測試效率,測試數據可靠性好,可滿(mǎn)足運載火箭遙測系統電性能測試工作,具有較好的推廣價(jià)值。
2017, 25(3):3-5. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.002
摘要:為解決當前復雜裝備維修維護與狀態(tài)監測所面臨的問(wèn)題,提出面向復雜裝備的信息融合式健康監測;對復雜裝備健康監測需求進(jìn)行研究,明確針對復雜裝備開(kāi)展健康監測研究的意義;完成裝備健康監測概念辨析,明確將信息融合技術(shù)引入復雜裝備健康監測的意義;對信息融合技術(shù)國內外研究現狀進(jìn)行分析,針對信息融合技術(shù)的數據級、特征級及決策級,對各層級典型信息融合算法進(jìn)行概要分析;論文研究為后續進(jìn)一步深入開(kāi)展復雜裝備信息融合式健康監測研究奠定了良好基礎。
2017, 25(3):6-10. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.003
摘要:針對衛星導航信號模擬器的性能指標測試評估問(wèn)題,提出了基于軟件接收機的性能指標測試方法;通過(guò)分析模擬器性能,包括對動(dòng)態(tài)性能、相位噪聲、通道間時(shí)延一致性和靜態(tài)定位精度的綜合分析,給出了相應的測試方法和測試流程,并結合衛星導航信號模擬器產(chǎn)生的實(shí)際信號對各項性能指標的測試結果進(jìn)行分析;經(jīng)測試結果表明,軟件接收機可以有效地對衛星導航信號模擬器各項性能指標進(jìn)行測試,測試結果符合理論預期,滿(mǎn)足模擬器性能指標測試評估的需求。
2017, 25(3):11-14. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.004
摘要:飛航裝備的測試性設計分析及故障診斷研究對提高武器裝備的測試性水平,提升裝備的戰備完好性和戰時(shí)利用率,拓展可持續的作戰能力具有重要作用;通過(guò)從國內外測試性發(fā)展現狀入手展開(kāi)分析,經(jīng)對一般測試性設計分析流程的深入研究,從工程實(shí)用的角度提出了適用于飛航裝備的測試性設計與分析的方法,其中包括探討了測試性建模的工具和一般建模流程,梳理了測試性建模數據準備素材類(lèi)型和具體內容,分析了測試性建模的具體步驟以及基于測試性模型的分析方法,最后基于所建立測試性模型探討了基于D矩陣的故障隔離和診斷模式,對后續飛航武器裝備型號中的測試性設計分析及故障診斷工作具有重要意義。
姜會(huì )霞 , 范書(shū)義 , 魏保華 , 王成
2017, 25(3):15-17, 21. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.005
摘要:測試和診斷的融合可以提高武器系統的維護效率,但是隨著(zhù)武器裝備的升級改造就帶來(lái)了原有的診斷知識難共享、診斷推理軟件難以互操作、難重用,診斷功能難擴展的問(wèn)題;AI-ESTATE標準規范了診斷知識和數據的標準化描述和診斷推理機的服務(wù)接口,為知識互換和軟件可移植提供了條件;論文研究了面向服務(wù)的AI-ESTATE開(kāi)放式故障診斷系統的體系結構和信息傳遞模式,分析了推理機模型管理服務(wù)和互操作服務(wù);然后運用靜態(tài)診斷模型服務(wù)關(guān)系圖和UML時(shí)序圖分析了AI-ESTATE服務(wù)在診斷模型編輯、索引等功能實(shí)現中的交換流程,運用動(dòng)態(tài)診斷模型的UML時(shí)序圖分析了AI-ESTATE互操作服務(wù)在故障診斷系統運行中推理機與其它組件的動(dòng)態(tài)交互過(guò)程,為開(kāi)放式AI-ESTATE智能診斷系統的開(kāi)發(fā)奠定了基礎。
2017, 25(3):18-21. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.006
摘要:隨著(zhù)芯片運行速度不斷提高,對串擾時(shí)延的測試已成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題;文中提出一種面向多條攻擊線(xiàn)的受害線(xiàn)上最大串擾噪聲的測試生成方法;此方法建立了串擾通路時(shí)延故障模型、分析了布爾可滿(mǎn)足性問(wèn)題、討論了七值邏輯,研究了串擾時(shí)延故障測試轉換為CNF的邏輯表達式,在非魯棒測試條件下約簡(jiǎn)CNF范式,并提出了串擾時(shí)延故障的SAT-ATPG算法;最后通過(guò)實(shí)例分析,對本文算法進(jìn)行驗證;結果表明:該算法對串擾時(shí)延故障的測試矢量的生成是有效的。
2017, 25(3):22-23, 28. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.007
摘要:為了對各個(gè)用電設備或用電用戶(hù)的電力使用情況進(jìn)行精細化監測,從而對電力評估、管理起到基礎性作用,設計了一種基于Contiki嵌入式操作系統的無(wú)線(xiàn)電力監測系統,以6LoWPAN作為無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議;該系統由終端節點(diǎn)、路由節點(diǎn)、接入節點(diǎn)、GPRS模塊及計算機數據中心構成;介紹了基于TV3154、TA5212及信號調理濾波網(wǎng)絡(luò )、ADE7653電力測量、MSP430F1611主控及CC2420射頻的終端節點(diǎn)、接入節點(diǎn)硬件設計方法;介紹了基于Contiki,結合6LoWPAN無(wú)線(xiàn)協(xié)議及I2C、UART等串口通信協(xié)議的終端節點(diǎn)、接入節點(diǎn)軟件設計方法;實(shí)驗結果表明,系統對電壓、電流、功率的測量誤差均保持在2% 以?xún)?能夠實(shí)現組網(wǎng),兩個(gè)節點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)通信距離可達80 m。
2017, 25(3):24-28. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.008
摘要:針對交通監控場(chǎng)景中多目標粘連造成跟蹤上的困難和前后兩幀車(chē)輛關(guān)聯(lián)困難,提出了區域運動(dòng)相似性分割方法和相似度關(guān)聯(lián)矩陣的解決方案;在運動(dòng)目標檢測過(guò)程中, 首先使用背景差分法提取運動(dòng)區域,經(jīng)過(guò)消除缺口、空洞和分離等處理,在運動(dòng)區域所在范圍內進(jìn)行塊匹配搜索和局部光流計算區域運動(dòng)矢量,然后使用模糊聚類(lèi)方法對運動(dòng)矢量區域融合,完整的分割出粘連運動(dòng)目標;在目標跟蹤部分,目標跟蹤建立在目標關(guān)聯(lián)的基礎上,提出建立連續兩幀目標間距離和局部二元模式相似度關(guān)聯(lián)矩陣的方法進(jìn)行運動(dòng)目標標定,從而實(shí)現多目標關(guān)聯(lián);使用公共視頻庫的圖像序列進(jìn)行測試,所提算法都能實(shí)現連續的跟蹤和準確的運動(dòng)目標分割,且處理速度快,表明了算法具有魯棒性和適用性。
2017, 25(3):29-32. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.009
摘要:為快速準確檢測球粉板表面缺陷,對球粉板表面光學(xué)特性不一致性和缺陷類(lèi)型的多樣性等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析,以利于有效地解決關(guān)鍵問(wèn)題;論文提出采用基于模板圖片創(chuàng )建矯正模板來(lái)解決被測板材表面光學(xué)特性變動(dòng)的均化問(wèn)題、自適應萃取二值化閾值解決二值化閾值整定問(wèn)題,以提高軟件的執行魯棒性;通過(guò)自定義算法實(shí)現了細線(xiàn)型缺陷修補,有效地提高了劃痕類(lèi)缺陷檢測的精度和可靠性;提出了篩查模型實(shí)現了符合缺陷檢測精度要求的噪點(diǎn)篩除;通過(guò)大量現場(chǎng)實(shí)驗驗證了本系統能夠正確高效實(shí)現球粉板表面缺陷檢測定位標識和面積測量功能,以及達到了目標檢測精度;本系統能很好地勝任球粉板在線(xiàn)表面缺陷檢測;實(shí)驗證明檢測系統非常高效精準,極大地提高了生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化能力。
2017, 25(3):33-35, 39. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.010
摘要:電梯曳引機控制需要實(shí)時(shí)獲取轉子的機械角度,而常用的增量式編碼器在首次清零信號到來(lái)前不能提供準確的轉子位置信息,從而可能導致閉環(huán)控制失敗;因此,轉子的初始位置檢測成為曳引機控制中必須解決的問(wèn)題,傳統的檢測方法計算復雜,且定位過(guò)程中易造成轉子堵轉或攝動(dòng),不利于電梯系統的舒適性;為此,提出了一種利用正弦波增量式編碼器的換向信號計算轉子初始位置的方法,設計并實(shí)現了編碼器換向信號的調理電路,研究了利用兩路換向信號解算轉子的初始位置信息的算法,并研發(fā)了相應的軟件模塊;實(shí)現了當轉子保持靜止時(shí)初始位置的高精度檢測,滿(mǎn)足電梯平穩啟動(dòng)的需求;實(shí)驗結果表明,該方法不依賴(lài)電機的數學(xué)模型,運算量小,且具有較高的檢測精度和通用性。
2017, 25(3):36-39. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.011
摘要:近年來(lái),自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)、航空航天等不同領(lǐng)域得到了廣泛運用,自動(dòng)化控制系統隨之孕育而生;自動(dòng)化發(fā)展不斷推進(jìn),長(cháng)期生產(chǎn)使用中,傳統自動(dòng)化控制系統故障診斷方法出現多數據環(huán)境下故障診斷率低、多因素分析算法跟進(jìn)力不足等問(wèn)題;針對問(wèn)題出現原因根源,提出復雜自動(dòng)化控制系統故障診斷方法改進(jìn)設計;采用數據罩篩引擎(GEP),對復雜自動(dòng)化控制系統數據進(jìn)行收集、整理、分析、模型創(chuàng )建;通過(guò)運行單元動(dòng)態(tài)判斷模塊(DNGF)與多因素基準庫(VSFVR)配合,完成對傳統復雜自動(dòng)化控制系統復雜環(huán)境下故障診斷方法的改進(jìn);通過(guò)仿真實(shí)驗證明,復雜自動(dòng)化控制系統故障診斷方法的改進(jìn),各項測試參數優(yōu)于傳統方法。
2017, 25(3):40-42, 47. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.012
摘要:近年來(lái),航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)(AFDX)是使用廣泛的新一代航空總線(xiàn);國內對其研究缺乏相關(guān)技術(shù)支持;傳統AFDX網(wǎng)絡(luò )測試技術(shù)存在數據交互測試準確性差、測試時(shí)間長(cháng)、人員開(kāi)銷(xiāo)大、測試數據層深度匱乏等問(wèn)題,針對上述問(wèn)題形成的原因,提出AFDX網(wǎng)絡(luò )測試3+1整合法設計;采用數據整流測試技術(shù)(DVSER)、動(dòng)態(tài)特征交互綁定技術(shù)(HDBD)與數據智能定位技術(shù)(HGYD)對產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行針對性解決;通過(guò)仿真實(shí)驗測試證明,提出的AFDX網(wǎng)絡(luò )測試3+1整合法的各項測試數據優(yōu)于傳統測試方法。
2017, 25(3):43-47. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.013
摘要:以DM642為主控芯片設計了一套駕駛員疲勞檢測的硬件系統,包括主控器模塊、視頻采集模塊、視頻輸出模塊和報警模塊等相關(guān)電路;綜合國內外的研究現狀,確定了了疲勞狀態(tài)判斷的理論基礎;交叉運用圖像處理技術(shù)、人臉檢測技術(shù)和PERCLOS疲勞檢測方法,根據眼睛的疲勞特征,實(shí)時(shí)判斷駕駛員的疲勞狀態(tài),進(jìn)行報警,有效防止交通事故的發(fā)生;經(jīng)過(guò)對系統的軟硬件測試,結果表明,該方案可以有效地識別出駕駛員的疲勞狀態(tài),運行速度快、實(shí)時(shí)性好,具有較高的魯棒性。
2017, 25(3):48-50, 54. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.014
摘要:支持向量機(SVM)作為當前新型的機器學(xué)習方式,憑借解決小樣本問(wèn)題、高維問(wèn)題和局部極值問(wèn)題等方面的優(yōu)越性,在當前故障診斷方面有突出的表現;文章根據對支持向量機的研究,發(fā)現其在分類(lèi)模型參數選擇上存在困難,為此,提出利用改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的辦法,解決粒子群前期收斂速度過(guò)快導致后期容易優(yōu)化不均的現象;通過(guò)粒子群算法優(yōu)化與支持向量機分類(lèi)模型結合,以軸承故障檢測和診斷為例,分析次方法的優(yōu)越性和提高支持向量機在故障診斷過(guò)程中的精準度;通過(guò)實(shí)際檢測得出,這種算法優(yōu)化的方法改進(jìn)的支持向量機對于聚類(lèi)性較差的故障分類(lèi)具有很好的診斷功能。
2017, 25(3):51-54. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.015
摘要:設計了一種3D打印機控制系統,采用微控制器ATmega2560為主控制器,集成了USB通信接口模塊、打印頭溫度檢測模塊、LCD控制器模塊以及電機驅動(dòng)模塊等;利用計算機切片軟件將3D模型切片產(chǎn)生G代碼,通過(guò)串口送到主控制器,主控制器處理G 代碼并對電機驅動(dòng)模塊發(fā)送控制信號,采用PWM脈沖寬度調制技術(shù)控制3D打印機的XYZ三軸電機及擠出機電機進(jìn)行3D打印,為了保證打印頭快速達到打印溫度并保持溫度恒定,采用增量式PID算法實(shí)現對溫度的精確控制;測試結果表明,采用增量式PID算法后,擠出頭溫度控制在245℃,控制精度為1℃,將原來(lái)的300 s左右進(jìn)入恒溫狀態(tài)提高到75 s左右進(jìn)入恒溫狀態(tài),提高了三維打印恒溫控制的性能,減少了打印過(guò)程中打印材料斷絲、粗細不均勻等現象,滿(mǎn)足了對打印質(zhì)量的要求。
2017, 25(3):55-59. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.016
摘要:針對城市消防聯(lián)網(wǎng)遠程監控系統中實(shí)時(shí)信息數據逐漸增長(cháng)而引出的大數據問(wèn)題,傳統的消防系統無(wú)法實(shí)時(shí)、高效地處理消防實(shí)時(shí)數據的問(wèn)題,提出了一種基于云計算和Storm實(shí)時(shí)數據處理系統的解決方案;對于開(kāi)源的Storm框架進(jìn)行需求和性能分析,實(shí)現對其技術(shù)架構上的改進(jìn),并結合消防系統的特點(diǎn),提出一套高實(shí)時(shí)性、高可擴展性的消防聯(lián)網(wǎng)監控中心的數據實(shí)時(shí)處理的體系架構,同時(shí)也進(jìn)行了云計算平臺的搭建,利用心跳檢測機制保證各個(gè)監控單位的實(shí)時(shí)性連接;研究表明,基于云計算和Storm平臺架構完全適用于消防聯(lián)網(wǎng)監控中心的實(shí)時(shí)消防數據的處理,具有高效性、高可靠性、性能顯著(zhù)等特性。
2017, 25(3):60-62, 66. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.017
摘要:系統設計利用STC89C52單片機控制,基于GSM通信、手機短信方式,實(shí)現了對室內溫濕度的遠距離監測與控制;監測空間一旦溫度或濕度超過(guò)閾值,系統會(huì )通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信到管理員手機顯示溫度、濕度數據,管理員可通過(guò)手機短信遠程操控繼電器工作,進(jìn)而啟動(dòng)相關(guān)設備升溫、降溫、加濕、去濕等工作;通過(guò)實(shí)驗測試,系統實(shí)現了對室內溫度、濕度的遠距離監測與控制;系統具有準確度高、體積小、性能穩定、靈活方便等優(yōu)點(diǎn),在智能家居、農作物管理、倉儲等領(lǐng)域有廣泛的應用。
2017, 25(3):63-66. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.018
摘要:動(dòng)中通”(SOTM)伺服控制系統通常采用三閉環(huán)PID控制策略進(jìn)行控制器的設計;然而,由于系統擾動(dòng)和系統時(shí)變性參數的存在,傳統PID算法難以保證“動(dòng)中通”系統穩定、可靠地工作;針對傳統控制策略的弊端,建立了“動(dòng)中通”系統數學(xué)模型,并提出了一種基于自抗擾(ADRC)算法的雙閉環(huán)控制策略;仿真實(shí)驗表明,基于A(yíng)DRC的雙閉環(huán)控制策略不僅具有更快的響應速度和更高的控制精度,還有更強的魯棒性,能有效地弱化系統擾動(dòng)的影響,滿(mǎn)足“動(dòng)中通”系統的功能需求。
2017, 25(3):67-69. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.019
摘要:目前某型號運載火箭增壓輸送系統采用機械式控制方式,該方式調試難度較高、誤差較大;為此提出了一種基于三模冗余的數字式增壓控制設備方案;該增壓控制設備采用3個(gè)完全相同的處理單元進(jìn)行壓力數據采集及處理,在每個(gè)處理單元中,由數字式壓力傳感器進(jìn)行貯箱壓力測量并傳送給單片機;通過(guò)單片機進(jìn)行軟件濾波和數據分析判讀處理,輸出控制信號;采用高可靠硬件表決單元對單片機輸出的控制信號進(jìn)行三取二表決,輸出最終的電磁閥控制結果;試驗表明,該增壓控制設備易于調試和測試,測量精度在1%以?xún)?該增壓控制設備已完成樣機研制,具有較高的通用性及可靠性。
2017, 25(3):70-72, 76. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.020
摘要:隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛躍發(fā)展,以實(shí)現智能制造為目標的“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”行動(dòng)計劃已拉開(kāi)了大幕;為滿(mǎn)足智慧工廠(chǎng)的發(fā)展需求,一種具有實(shí)時(shí)高效、安全準確的現場(chǎng)數據傳輸的物聯(lián)控制節點(diǎn)成為了關(guān)鍵;文章針對傳統制造工廠(chǎng)通信系統的傳輸速率低、網(wǎng)絡(luò )建設復雜、可靠性差、維護困難等缺點(diǎn);提出了一種基于DL/T645規約的電力線(xiàn)載波數據采集節點(diǎn),以STM32微控制器、載波收發(fā)模塊、節點(diǎn)工廠(chǎng)設備接口等硬件,以DL/T645通信規約為核心設計物聯(lián)節點(diǎn),保障工廠(chǎng)現場(chǎng)數據的實(shí)時(shí)穩定采集,為構建監控和管理一體化的智慧工廠(chǎng)提供實(shí)時(shí)性強、可靠性高的通信系統。
2017, 25(3):73-76. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.021
摘要:隨著(zhù)光伏充電站基礎設施的廣泛建設,為電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)提供便利的同時(shí),也為其管理帶來(lái)了巨大的挑戰;為了實(shí)現對光伏充電站更加有效的管理,在分析分布式光伏充電站數據通信方案的基礎上,設計了一種光伏充電站W(wǎng)eb實(shí)時(shí)監控平臺;該平臺基于ZigBee技術(shù)、GPRS-DTU技術(shù)、HTTP協(xié)議設計了直流充電樁無(wú)線(xiàn)傳感器數據采集方案,部署數據庫服務(wù)器、Web服務(wù)器以克服充電站無(wú)人值守的問(wèn)題,實(shí)現對該分布式系統的集中管控,同時(shí)設計用于充電預約、監控、提醒等功能的安卓用戶(hù)APP以提升用戶(hù)體驗,并對該系統進(jìn)行實(shí)驗驗證;經(jīng)驗證,該設計方案能夠有效實(shí)現對分布式光伏充電站的實(shí)時(shí)數據采集與Web端集中管控,為充電站無(wú)人值守與遠程監控提供了一種有效的技術(shù)解決方案。
2017, 25(3):77-80. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.022
摘要:針對非完整約束移動(dòng)機器人運動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型,根據軌跡跟蹤控制目標的需要,設計了一種簡(jiǎn)單的控制器,該控制器結合了運動(dòng)學(xué)控制器設和動(dòng)力學(xué)控制器兩部分;針對運動(dòng)學(xué)模型,采用自適應算法對其未知參數進(jìn)行估計,針對系統動(dòng)力學(xué)模型,采用單層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法克服未知擾動(dòng)對系統穩定性的影響,使速度誤差盡可能地縮小;在Lyapunov穩定性理論的基礎上證明了系統的收斂性和穩定性,該控制算法簡(jiǎn)單有效,易于實(shí)現;仿真結果表明:該控制策略可以實(shí)現對移動(dòng)機器人期望軌跡的穩定跟蹤,驗證了算法的有效性。
2017, 25(3):81-84, 97. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.023
摘要:在煙草行業(yè)的烘絲過(guò)程中,煙絲的出口水分作為被控對象常常具有大滯后與強非線(xiàn)性的特性,且在工藝流程中通常存在干擾因素;當前,這一過(guò)程中大多仍采用傳統PID控制器,存在響應穩態(tài)誤差大、響應時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題,進(jìn)而影響煙絲的最終品質(zhì);針對這一情況,引入組合積分控制器替代傳統PID控制器在烘絲過(guò)程中的作用;同時(shí)引入雙重控制,并與組合積分控制器相結合;針對控制對象進(jìn)行的仿真實(shí)驗結果表明,這一新型控制策略在烘絲過(guò)程出口水分的控制效果上明顯優(yōu)于傳統PID控制器,穩態(tài)誤差較小且響應迅速,證明了組合積分控制器運用在雙重控制系統中時(shí)具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能與魯棒性;最后,這一新型雙重控制算法已成功應用到煙草行業(yè)烘絲過(guò)程的水分控制上。
2017, 25(3):85-87, 92. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.024
摘要:隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)和生活水平不斷的提高,人們的財產(chǎn)和人身安全問(wèn)題已經(jīng)不僅僅來(lái)自于傳統的經(jīng)驗,而是逐漸的轉變到虛擬的網(wǎng)絡(luò )當中;為此,提高人們的隱私安全和財產(chǎn)安全需要加強網(wǎng)絡(luò )監控,其中圖像監控是較為主要的方面;加強圖像監控的可靠性和實(shí)時(shí)性,是實(shí)現社會(huì )穩步發(fā)展和人民網(wǎng)絡(luò )隱私安全的首要目標;應用計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和現代化通訊技術(shù)相結合,綜合圖像處理技術(shù)和模式識別技術(shù)的應用,設計應用于網(wǎng)絡(luò )圖像監控系統是當前社會(huì )發(fā)展的安全技術(shù)保障之一;文章通過(guò)對圖像監控進(jìn)行簡(jiǎn)析,闡述圖像處理技術(shù)和模式識別技術(shù)的相關(guān)方面,探討研究網(wǎng)絡(luò )圖像監控中圖像識別和處理方面的技術(shù);通過(guò)對圖像處理中的色彩均化和模糊識別實(shí)驗,得出其對于網(wǎng)絡(luò )中傳播的圖片辨識度和提取信息能力具有很高的發(fā)展。
2017, 25(3):88-92. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.025
摘要:為了解決當前微弧氧化系統數字化程度不高,人機交互不夠便捷的問(wèn)題,提出了一種基于DSP的微弧氧化智能控制系統;完成了微弧氧化系統框架、電源硬件和電源系統軟件的設計;采用軟件PID和硬件PID調節相配合的方法使電源輸出穩定性和實(shí)時(shí)性都得到了提高;采用了深度信念網(wǎng)絡(luò )模型對微弧氧化試樣的膜層厚度進(jìn)行預測,同時(shí)通過(guò)外部存儲對運行數據進(jìn)行存儲有效提高了系統的人機交互友好性;實(shí)際應用表明,該系統操作方便、實(shí)時(shí)性好、工藝適應性好、可擴展性好,達到了設計要求。
2017, 25(3):93-97. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.026
摘要:文章介紹了一種四通道數字伺服控制器的系統設計和實(shí)現方案;針對研制任務(wù)中高通信波特率和多路控制的要求,設計了以XC164為主控制芯片,基于JS71175型485協(xié)議處理器的高速同步485總線(xiàn)通信的多通道伺服控制器,該控制器在提高了同步485通信速率的同時(shí)可以實(shí)現四路伺服機構的控制、伺服機構動(dòng)作的鎖定及解除鎖定,具有體積小、功率大、集成度高特點(diǎn);實(shí)驗結果表明,在保證通信穩定的前提下,通信波特率可達2 Mbit/s ,總功率可達1 600 W,滿(mǎn)足任務(wù)要求。
2017, 25(3):98-100. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.027
摘要:智能家居普遍采用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)對家居進(jìn)行互聯(lián),不同的通信方法對智能家居系統的穩定性、便捷性、可靠性有很大的影響;針對智能家居的訪(fǎng)問(wèn)方式,通過(guò)對比不同的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),選擇合適的技術(shù)運用在智能家居系統的設計中,實(shí)現局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種訪(fǎng)問(wèn)方式;在無(wú)線(xiàn)傳輸的智能家居基礎上,使用IIC總線(xiàn)進(jìn)行功能擴展,使用云服務(wù)器來(lái)替代傳統計算機服務(wù)器,增加了系統的靈活性和手機訪(fǎng)問(wèn)的快捷性,更好地實(shí)現家庭住宅管理與監測,為我們平時(shí)的生活提供便利和保護。
2017, 25(3):101-104. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.028
摘要:隨著(zhù)眾多科技成果產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐,路燈種類(lèi)數量猛增;其中,嵌入式路燈憑借安裝簡(jiǎn)便、外觀(guān)一體化強、整體美感突出等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣大使用者所推崇;但是,傳統嵌入式路燈監控系統存在多組燈系啟動(dòng)、關(guān)閉、維護、巡查困難,故障排除時(shí)效長(cháng)、人力資源開(kāi)銷(xiāo)大的弊端;針對問(wèn)題產(chǎn)生根源,提出針對嵌入式路燈遠程監控系統的設計研究方法;采用高集成低頻無(wú)線(xiàn)對接模塊,對每個(gè)燈組進(jìn)行編碼橋接,采用網(wǎng)絡(luò )大數據FGT-J5i處理單元,對燈組進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )遠程智能化監控,同時(shí),搭建配套智能監控平臺;通過(guò)仿真實(shí)驗測試證明,提出針對嵌入式路燈遠程監控系統的設計,滿(mǎn)足日常使用與遠程監控要求。
2017, 25(3):105-108, 118. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.029
摘要:在信息化社會(huì ),智能建筑越來(lái)越多的被提及,智能建筑是指對建筑內外信息交換、舒適性、便利性和節能性的要求;建筑物室內濕度是人們在其中生活、工作、生產(chǎn)的重要考量因素;而隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展,以高效穩定的FPGA芯片為核心的控制系統開(kāi)始向智能建筑領(lǐng)域應用部署;因此文章提出并設計了基于FPGA的智能建筑濕度檢測控制系統方案;文中采用硬件分析和軟件設計相結合的方法;硬件分析需要對系統做一個(gè)整體把握并尋找經(jīng)濟實(shí)惠、穩定可靠的芯片,硬件的可靠是系統穩定工作的前提;軟件設計需要將系統的工作方式和實(shí)際可能遇到的問(wèn)題考慮進(jìn)去,提高系統的容錯能力;最后軟硬結合并實(shí)驗實(shí)踐操作驗證系統的可靠性;在實(shí)驗結果中,該系統可以有效的調節室內的濕度并根據遇到的問(wèn)題發(fā)出警告提示;得出結論,以FPGA控制器為核心的系統,可以擔起智能建筑的濕度檢測控制任務(wù),并穩定工作。
2017, 25(3):109-111. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.030
摘要:為了實(shí)現對導彈裝備系統級故障的診斷,提出了基于多信號流圖模型的導彈故障診斷方法;該方法利用多信號流圖模型建立系統的層次結構模型,在對導彈系統級測試性指標進(jìn)行分析的同時(shí),生成故障模式-測試相關(guān)性矩陣;在導彈測試出現故障時(shí),利用故障模式與測試的相關(guān)性對相關(guān)性矩陣進(jìn)行化簡(jiǎn)后,可將故障定位到具體LRU;最后,利用某型導彈電氣系統對該方法進(jìn)行了驗證,試驗結果證明,該方法對于導彈系統級的測試性建模與分析是有效的,利用該模型能夠對導彈系統級故障進(jìn)行準確定位。
2017, 25(3):112-114. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.031
摘要:隨著(zhù)測試總線(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展,當前基于VXI總線(xiàn)技術(shù)某彈用自動(dòng)測試系統在滿(mǎn)足現代戰爭高強度、高效率保障需求方面存在缺點(diǎn),無(wú)法適應未來(lái)高科技戰爭的需求;通過(guò)對比VXI總線(xiàn)與LXI總線(xiàn),提出了基于LXI總線(xiàn)技術(shù)的某彈用遠程分布式自動(dòng)測試系統設計,分析了該型炸彈的測試需求,進(jìn)行了系統方案和軟件架構的設計,描述了系統軟件的工作流程,提高了系統的標準化、智能化、模塊化和通用化水平,加強了系統機動(dòng)性和保障效率。
2017, 25(3):115-118. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.032
摘要:文章結合某型防化裝備結構特點(diǎn),以裝備信息采集、傳輸、處理和應用需求為牽引,基于嵌入式系統設計方案,完成了防化裝備數據終端的軟硬件設計和實(shí)現,該終端能夠對裝備自檢數據、工作數據、狀態(tài)數據、故障數據和報警數據等進(jìn)行信息采集存儲和實(shí)時(shí)狀態(tài)監測,測試驗證了其對某型裝備信息采集傳輸存儲的準確性,能夠有效指導防化裝備研制改進(jìn)和供管修訓等活動(dòng),創(chuàng )新性地為后續應用開(kāi)發(fā)提供了基礎化、標準化的信息源。
2017, 25(3):119-122. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.033
摘要:為了提高嵌入式軟件的單元測試效率,同時(shí)能達到很好的測試效果,針對嵌入式軟件制定單元測試充分性準則和單元測試策略,并使用測試工具對嵌入式軟件進(jìn)行單元測試具有實(shí)際意義;以浮力調節軟件為例,通過(guò)研究基于控制流的單元測試充分性準則,結合浮力調節軟件的單元測試需求,提出了針對浮力調節軟件的單元測試充分性準則;同時(shí),考慮到圈復雜度和函數節點(diǎn)數對函數正確實(shí)現的影響,制定了基于優(yōu)先級的單元測試策略;利用自動(dòng)化單元測試工具Testbed搭建了浮力調節軟件動(dòng)態(tài)測試環(huán)境,通過(guò)代碼覆蓋率分析,幫助創(chuàng )建測試用例以達到單元測試充分性要求,從而實(shí)現了浮力調節軟件單元測試自動(dòng)化;在自動(dòng)化測試工具的幫助下,結合單元測試充分性準則和單元測試策略,最終實(shí)現嚴格而高效的單元測試。
2017, 25(3):123-125, 129. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.034
摘要:在軟件開(kāi)發(fā)和后期維護的過(guò)程中,進(jìn)行軟件調試來(lái)定位錯誤并修正錯誤是其中最復雜且成本最大的一部分;文章針對現有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的軟件錯誤定位方法中的權值和閾值設定不方便、魯棒性差等問(wèn)題,結合正交實(shí)驗設計思想和遺傳算法(Genetic Algorithm),提出了一種基于增強遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的軟件錯誤定位方法;并將其同基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的定位方法都在MATLAB上進(jìn)行了實(shí)驗,實(shí)驗數據來(lái)源西門(mén)子測試集,從結果上看,基于增強GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的軟件錯誤定位方法在定位錯誤的效率和精確度上都有一些進(jìn)步。
2017, 25(3):126-129. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.035
摘要:為實(shí)現當前經(jīng)濟市場(chǎng)中各應用軟件的整合,提高我國各行業(yè)間個(gè)性化軟件的開(kāi)發(fā)能力,加強企業(yè)間的科學(xué)化系統軟件設立,保證企業(yè)的高效運行,以及質(zhì)量和系統維護能力;根據較為常用的分布式計算機系統,提出一種軟件數據整合平臺的設計;以商用軟件整合平臺設計為例,以開(kāi)發(fā)模式、服務(wù)、技術(shù)結構、功能為研究方向,在企業(yè)正常運行時(shí),可以實(shí)現業(yè)務(wù)系統功能開(kāi)發(fā)以及門(mén)戶(hù)單點(diǎn)登錄,提高企業(yè)的個(gè)性化系統應用和經(jīng)濟效益;本文根據以上基本需求提出該功能軟件平臺進(jìn)行設計,并在實(shí)際應用中分析出對于當前企業(yè)發(fā)展所提供的助力;結果顯示,在當前經(jīng)濟發(fā)展狀況下,有效地使用軟件數據整合平臺可以很大程度上提高企業(yè)的科學(xué)化管理和有效的資源分配,使企業(yè)在市場(chǎng)競爭中提高經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
2017, 25(3):130-133, 139. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.036
摘要:為了便于對四旋翼無(wú)人機控制算法進(jìn)行實(shí)驗仿真和驗證,聯(lián)合Solidworks和Matlab/SimMechanics工具箱設計了一種四旋翼無(wú)人機可視化軌跡跟蹤仿真系統;利用Solidworks搭建了四旋翼無(wú)人機三維實(shí)體模型,并通過(guò)Solidworks和Matlab轉換接口將該實(shí)體模型導入到Matlab/SimMechanics中;Matlab/SimMechanics提供了了三維可視化窗口,可以顯示無(wú)人機的實(shí)時(shí)仿真狀態(tài);仿真平臺在Matlab/SimMechanics環(huán)境中實(shí)現,與Matlab/Simulink通信方便,可方便的將Simulink設計好的控制算法添加到仿真系統中,以進(jìn)行驗證和參數整定,還具有姿態(tài)分析和數據分析等功能;軌跡跟蹤仿真結果表明,四旋翼無(wú)人機可視化軌跡跟蹤仿真系統直觀(guān)可視,準確可靠,能較好地對控制算法進(jìn)行研究和測試,對四旋翼無(wú)人機以及控制算法的研究和開(kāi)發(fā)具有重要價(jià)值。
2017, 25(3):134-139. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.037
摘要:針對多源異質(zhì)的手背靜脈異質(zhì)圖像的識別研究,提出了基于LBP和多層次結構的識別算法;首先對圖像做適當的預處理,然后將LBP特征提取算法編碼的手背靜脈紋理特征圖像作為多層次結構的輸入,通過(guò)多層次結構的逐層由具體到抽象的特征提取,得到的特征具有更大的魯棒性;最后該算法在多源異質(zhì)的手背靜脈圖像庫得到的識別率比傳統的算法識別率高,達到96.57%;進(jìn)一步表明該算法能夠較好地解決由于多源異質(zhì)問(wèn)題對手背靜脈識別所造成的識別率低的影響。
劉揚柏 , 吳長(cháng)水 , 魯勝 , 凌憲政 , 鄧增輝
2017, 25(3):140-142, 149. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.038
摘要:為研究在不同初始條件(初始相對密度、摩擦因子)下對粉末連桿鍛造致密過(guò)程的影響,運用塑性變形有限元軟件DEFORM-3D對粉末連桿鍛造過(guò)程進(jìn)行了計算機模擬研究;研究結果表明,不同初始條件對粉末連桿鍛造成形致密過(guò)程具有重要影響:(1)連桿鍛造過(guò)程受到的等效應力集中在桿身部位,連桿兩頭的等效應力相對較小,說(shuō)明其鍛造過(guò)程各處所受等效應力不均勻,成形密度也不均勻;(2)初始相對密度較小的預鍛坯鍛造結束時(shí),連桿大頭處的材料不能達到致密,初始相對密度大的預成形坯,終鍛致密效果好;(3)摩擦因數越大,連桿表面的材料流動(dòng)阻力就越大,連桿大小兩頭就越難達到致密,說(shuō)明摩擦因子對連桿相對密度分布均勻性有較大影響;通過(guò)對粉末連桿鍛造致密過(guò)程影響的研究,為粉末連桿預鍛坯和模具的優(yōu)化設計及粉末鍛造連桿的成形規律提供一定理論依據。
2017, 25(3):143-145. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.039
摘要:旋轉可變差動(dòng)變壓器(RVDT)信號仿真設備在航空計算機的設計、調試和RVDT數據采集系統的校準等方面起著(zhù)舉足輕重的作用;文中通過(guò)對RVDT傳感器工作原理深入的剖析,提出基于PXIe總線(xiàn)的RVDT信號仿真方法;文章重點(diǎn)研究了RVDT傳感器工作原理及輸出特性,闡述了RVDT仿真設備的設計和實(shí)現,最后使用RVDT數采板卡CPCI-75C3對RVDT仿真設備進(jìn)行了驗證,結果表明該設備仿真精度高,響應速度快,運行穩定。
2017, 25(3):146-149. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.040
摘要:二進(jìn)制偏移載波 (binary offset carrier,BOC) 調制方式實(shí)現了頻譜分離和頻段共享,被應用于全球導航衛星系統中;但由于BOC信號自相關(guān)函數的主峰和副峰幅度差異較小,容易引起捕獲和跟蹤模糊,導致較大的測距誤差;余弦相位BOC(Cosine-phased BOC,CosBOC)信號自相關(guān)函數形式相對復雜,給其無(wú)模糊處理帶來(lái)了挑戰;基于偽相關(guān)函數法(pseudo correlation function, PCF)思想,針對CosBOC信號設計本地參考信號的特殊碼片波形,與接收信號相關(guān)后經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性組合可獲得單峰無(wú)模糊相關(guān)函數,消除了跟蹤模糊性;仿真結果表明:參數取值合適時(shí)該方法的跟蹤和抗多徑性能均優(yōu)于同等條件下的BPSK-like方法。
2017, 25(3):150-154, 161. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.041
摘要:動(dòng)態(tài)移動(dòng)切削阻力載荷對高速數控裁床加工過(guò)程中刀具形變及其剪裁誤差具有的重要影響,提出了一種適用多層布料/皮革曲線(xiàn)剪裁路徑的刀具形變及其誤差計算方法;建立了動(dòng)態(tài)負載條件下可伸縮刀具的撓度與轉角方程,進(jìn)而推導出高頻振動(dòng)裁刀剪裁誤差及其隨切削深度變化規律;計算結果表明,數控布料/皮革剪裁刀的動(dòng)態(tài)載荷、高頻振動(dòng)參數、切削深度對剪裁誤差具有重要影響,深入剖析高層數控裁床的加工機理,動(dòng)態(tài)參數數據分析,對于提高機床加工效率,降低加工誤差,提高刀具使用壽命具有一定的工程應用價(jià)值。
2017, 25(3):155-157. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.042
摘要:精密自動(dòng)化測量和射頻應用領(lǐng)域,自動(dòng)開(kāi)關(guān)切換系統具有廣泛應用,設計高效率、抗干擾的開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換系統在相關(guān)領(lǐng)域具有重要應用價(jià)值;普通電磁繼電器易受外界電磁干擾和射頻干擾影響,同時(shí)被控線(xiàn)路中會(huì )被引入電磁噪聲,在精密測量和射頻應用領(lǐng)域產(chǎn)生誤差,所以選擇屏蔽良好的同軸開(kāi)關(guān)是最佳解決方案;控制端采用可視化編程語(yǔ)言G語(yǔ)言設計控制界面,基于LabVIEW平臺,通過(guò)DAQmx硬件驅動(dòng),實(shí)現同軸繼電器開(kāi)關(guān)的程序控制切換和同軸線(xiàn)路的自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉功能;此同軸開(kāi)關(guān)切換系統應用于精密可編程電容器,同軸開(kāi)關(guān)控制23個(gè)近似滿(mǎn)足二進(jìn)制關(guān)系的電容,用精密電容電橋檢測電容輸出值;實(shí)驗數據表明,此同軸開(kāi)關(guān)切換系統準確實(shí)現任意電容的切換,并減少了外界干擾,提高了系統的測量精度和自動(dòng)化程度。
2017, 25(3):158-161. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.043
摘要:近年來(lái),隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)平臺的迅速發(fā)展,農業(yè)傳感網(wǎng)絡(luò )能促進(jìn)農業(yè)向網(wǎng)絡(luò )型轉化;針對傳統農業(yè)存在的資源交互性差、有效農業(yè)數據普及范圍小、農業(yè)網(wǎng)絡(luò )信息更新速度慢等問(wèn)題,提出云平臺下智慧農業(yè)傳感網(wǎng)絡(luò )的設計與實(shí)現;利用大數據環(huán)境搭建專(zhuān)項數據云平臺,儲存匯集優(yōu)良農業(yè)網(wǎng)絡(luò )數據資源;采用云采資源換算算法,對云端平臺內的數據進(jìn)行快速調取,進(jìn)行雙位動(dòng)態(tài)影像空間設計;智能交互窗口模塊分為資源檢索、資源導航、農資互動(dòng)、專(zhuān)家指導4個(gè)板塊,智能交互窗口模塊采用高速視頻無(wú)損壓制算法,能夠保證傳輸流暢,同時(shí)采用片源壓制減小片源體積;通過(guò)仿真實(shí)驗測試證明,提出的云平臺下智慧農業(yè)傳感網(wǎng)絡(luò )的設計各項數據優(yōu)異,滿(mǎn)足現代農業(yè)發(fā)展應用要求,為現代化網(wǎng)絡(luò )型智慧農業(yè)的生產(chǎn)應用領(lǐng)域提供新的思路。
2017, 25(3):162-164, 168. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.044
摘要:針對電表讀數區域自動(dòng)定位這一關(guān)鍵技術(shù)的具體應用,提出了一種適合四種類(lèi)型機械式電表的讀數區域自動(dòng)定位算法;采用同態(tài)濾波增加圖像前景與背景之間的亮度差異,同時(shí)利用改進(jìn)的Bersen算法,有效的將電表前景與背景分開(kāi);利用區域定位對圖像進(jìn)行粗定位,并對粗定位區域縱向投影,根據目標字符的紋理特征和先驗知識對目標區域精確定位;經(jīng)實(shí)驗證明,該算法對其中四種電表圖像的適應性良好。
2017, 25(3):165-168. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.045
摘要:圖像邊緣檢測的關(guān)鍵是盡可能多的檢測到邊緣并且抑制噪聲的同時(shí),盡可能的滿(mǎn)足單線(xiàn)的邊緣定位精度;為此選取了一種融合小波模極大值和數學(xué)形態(tài)學(xué)的邊緣檢測方法來(lái)獲取圖像邊緣;首先在對圖像進(jìn)行小波分解,分別利用模極大值法和多尺度多結構數學(xué)形態(tài)學(xué)方法來(lái)處理小波分解的高頻分量和低頻分量,利用差影法對二者的結果進(jìn)行融合;然后利用大律法得到二值化圖像,并用形態(tài)學(xué)邊緣細化算法細化圖像邊緣得到最后結果;實(shí)驗結果顯示,融合的方法可以得到比較完善的邊緣,經(jīng)過(guò)二值化和邊緣細化后,獲得的單線(xiàn)寬邊緣更加清晰,定位精度更高。
2017, 25(3):169-171, 183. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.046
摘要:線(xiàn)性差動(dòng)式位移傳感器(LVDT)由于其靈敏度高、線(xiàn)性度好、分辨率高、壽命長(cháng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應用于機載測試系統中;為了設計出精度高,穩定性好,能夠滿(mǎn)足機載測試需求的LVDT傳感器解碼電路,分析了LVDT傳感器磁芯位移與輸出電壓信號的關(guān)系,研究了AD698的內部解調原理,設計出了基于A(yíng)D698的信號解碼電路;該電路通過(guò)外圍元器件產(chǎn)生傳感器所需的激勵信號,并對激勵信號和傳感器輸出信號進(jìn)行解調得到與傳感器磁芯位移成正比的直流電壓;最后通過(guò)實(shí)驗驗證該電路具有結構簡(jiǎn)單、穩定性高、精度高的優(yōu)點(diǎn),能夠滿(mǎn)足機載測試的要求,且該電路已經(jīng)過(guò)高低溫和振動(dòng)試驗,并成功應用于機載測試采集系統中。
2017, 25(3):172-175, 179. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.047
摘要:介紹了一種基于FPGA的MDDI(mobile display digital interface)數據處理電路設計;基于單片集成AM-OLED驅動(dòng)控制芯片的設計需求以及并行數據總線(xiàn)在移動(dòng)顯示設備上存在的不足,設計了MDDI數據處理電路;MDDI作為一種高速串行移動(dòng)顯示數字接口標準,具有連線(xiàn)數量少,信號傳輸可靠性高,低功耗等特點(diǎn),廣泛應用于移動(dòng)顯示終端領(lǐng)域;所設計的MDDI Type2主端數據處理電路采用兩級狀態(tài)機控制內部電路,主狀態(tài)機用于控制從狀態(tài)機的狀態(tài)切換,從狀態(tài)機則用于實(shí)現MDDI數據的生成;通過(guò)加入可配置寄存器,實(shí)現對數據包生成和接口模式的控制;采用Verilog語(yǔ)言編寫(xiě)RTL級代碼實(shí)現MDDI Type2數據處理電路軟核;使用Xilinx工具綜合的結果表明,該數據處理電路能夠支持480-RGB×320、26萬(wàn)色的AM-OLED顯示屏,數據傳輸速率可達180 Mbps,其性能指標滿(mǎn)足系統設計要求。
2017, 25(3):176-179. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.048
摘要:裝甲車(chē)輛起動(dòng)過(guò)程中,直流電動(dòng)機部分容易發(fā)生故障,傳統的電機診斷方法都是定期制定維修計劃,這種檢修方式容易造成維修不足、維修過(guò)量以及盲目維修的問(wèn)題,為了深入分析電動(dòng)機故障發(fā)生時(shí)的參數信息的變化,構建一套能夠采集電機運行參數的系統,對采集電樞電流和振動(dòng)信號進(jìn)行時(shí)頻域分析,能夠反映故障發(fā)生的特點(diǎn);該系統以STM32103C8T6為主控芯片,設計了電流、振動(dòng)信號采集電路,信號調理電路,對A/D轉換模塊、數據存儲模塊進(jìn)行了編程實(shí)現,能夠對直流電動(dòng)機的電樞電流和振動(dòng)信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并將數據保存到上位機中進(jìn)行后續的調用處理;通過(guò)測量對比直流電動(dòng)機起動(dòng)過(guò)程軸承部位發(fā)生不同故障時(shí)的電流和振動(dòng)信號,利用MATLAB仿真實(shí)現時(shí)域內的信號顯示,并在MATLAB平臺中,編程實(shí)現了振動(dòng)信號的時(shí)頻域分析;仿真結果表明,該采集系統能夠準確測量信號,具有成本低,體積小,精度高等優(yōu)點(diǎn),能夠為故障特征提取提供較好的數據基礎。
2017, 25(3):180-183. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.049
摘要:設計物聯(lián)網(wǎng)中的Sybil入侵防御系統,進(jìn)行入侵檢測,保障物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )安全,針對當前入侵防御系統攔截準確性不好的問(wèn)題,提出基于網(wǎng)絡(luò )入侵信號檢測和前饋調制濾波設計的物聯(lián)網(wǎng)Sybil入侵防御系統設計方法;首先進(jìn)行Sybil入侵防御系統總體設計描述和功能分析,然后進(jìn)行Sybil入侵信號檢測算法設計,最后完成面向物聯(lián)網(wǎng)的Sybil入侵防御系統硬件設計和軟件開(kāi)發(fā),實(shí)現系統的集成設計;仿真測試表明,采用該系統進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)中的Sybil入侵檢測的準確度較高,性能較好,具有較強的兼容性和友好性。
2017, 25(3):184-186, 194. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.050
摘要:針對常規平面成像技術(shù)表現形式單一,容易視覺(jué)疲勞等問(wèn)題,提出一種新型的基于FPGA/ARM異構雙核控制的磁性介質(zhì)顯示系統,實(shí)現磁性介質(zhì)的立體動(dòng)態(tài)成像;本系統通過(guò)在A(yíng)ltera DE1-SoC的Linux平臺上構建Lighttpd輕量級Web服務(wù)器和設計開(kāi)發(fā)功能程序、底層驅動(dòng)程序、自定義IP核和Verilog邏輯譯碼程序來(lái)實(shí)現該顯示系統的軟硬件開(kāi)發(fā);本系統具有網(wǎng)絡(luò )設備跨平臺控制能力、磁流體精確控制能力以及多種樣式的漢字和圖案顯示能力;大量實(shí)驗表明該系統能夠通過(guò)控制磁流體完美的表現出立體書(shū)法、繪畫(huà)圖案,且系統運行穩定可靠。
2017, 25(3):187-190. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.051
摘要:針對目前現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)控制領(lǐng)域對信息傳輸的速率以及信息傳輸實(shí)時(shí)性的較高需求,PROFINET實(shí)時(shí)協(xié)議迅速發(fā)展起來(lái),該協(xié)議在通信方面較現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)有更好的實(shí)時(shí)性以及更高的傳輸速率;首先對標準TCP/IP協(xié)議進(jìn)行了研究,分析了PROFINET對標準TCP/IP協(xié)議的優(yōu)化方式;然后詳細介紹了PROFINET RT和PROFINET IRT的幀結構以及基于具體數據的實(shí)時(shí)性分析,為西門(mén)子STEP7對PROFINET的組態(tài)配置提供了一定的借鑒作用;最后采用西門(mén)子的PROFINET IO設備、IO控制器等,通過(guò)STEP7的組態(tài)配置,驗證了PROFINET IO之間的通信。
2017, 25(3):191-194. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.052
摘要:在FPGA實(shí)現RS422串口通信的常用方法中經(jīng)常遇到諸多問(wèn)題,如FIFO深度讀取不正確、FIFO寫(xiě)數據端口與讀數據端口時(shí)序競爭、多個(gè)模塊間信號延時(shí)導致FPGA亞穩態(tài)等問(wèn)題,因此設計了一種新型的RS422串口通信實(shí)現方法;該方法通過(guò)利用寄存器數組作為循環(huán)緩存代替FIFO,利用計數器代替傳統的波特率產(chǎn)生模塊,把常用方法中的多個(gè)模塊整合成一個(gè)模塊,只采用一個(gè)主時(shí)鐘,所有寄存器的時(shí)鐘輸入端共享一個(gè)時(shí)鐘,對FPGA邏輯與時(shí)序進(jìn)行了有效約束,避免了FPGA中亞穩態(tài)產(chǎn)生;試驗結果表明該方法實(shí)現的RS422串口通信高速、可靠、穩定,并且利用FPGA實(shí)現RS422串口通信,可使整個(gè)系統更為靈活、緊湊,減小整個(gè)電路的體積,提高系統的可靠性和穩定性。
2017, 25(3):195-196, 230. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.053
摘要:并行問(wèn)題和最短路徑問(wèn)題已成為一個(gè)熱點(diǎn)研究課題,傳統的最短路徑算法已不能滿(mǎn)足數據爆炸式增長(cháng)的處理需求,尤其當網(wǎng)絡(luò )規模很大時(shí),所需的計算時(shí)間和存儲空間也大大的增加;MapReduce模型的出現,帶來(lái)了一種新的解決方法來(lái)解決最短路徑;GPU具有強大的并行計算能力和存儲帶寬,與CPU相比具有明顯的優(yōu)勢;通過(guò)研究MapReduce模型和GPU執行過(guò)程的分析,指出單獨基于MapReduce模型的最短路徑并行方法存在的問(wèn)題,降低了系統的性能;論文的創(chuàng )新點(diǎn)是結合MapReduce和GPU形成雙并行模型,并行預處理數據,針對最短路徑中的數據傳輸和同步開(kāi)銷(xiāo),增加數據動(dòng)態(tài)處理器;最后實(shí)驗從并行算法的性能評價(jià)指標平均加速比進(jìn)行比較,結果表明,雙重并行環(huán)境下的最短路徑的計算,提高了加速比。
2017, 25(3):197-200. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.054
摘要:在醫學(xué)影像圖像處理過(guò)程中,由于成像技術(shù)和成像時(shí)間的限制,還無(wú)法獲取滿(mǎn)足診斷需求的清晰圖像,這使得在現有技術(shù)和極短時(shí)間內所獲取的醫學(xué)病理圖像需要進(jìn)行超分辨率的重建處理;基于學(xué)習的圖像超分辨率思想是從已建立的先驗模型中重建出高頻細節;在文章中,將要估計的高頻信息認為是由主要高頻和冗余高頻兩部分組成,提出了一種基于雙字典學(xué)習和稀疏表示的醫學(xué)圖像超分辨率重建算法,由主要字典學(xué)習和冗余字典學(xué)習組成,分別漸近地恢復出主要高頻細節和冗余高頻細節;實(shí)驗結果的數據分析和視覺(jué)效果顯示,所提出雙層遞進(jìn)方法能夠恢復更多的圖像細節且在性能指標上比現有的其他幾種方法均有所提高。
2017, 25(3):201-204. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.055
摘要:地下鐵磁性金屬管線(xiàn)受地球原磁場(chǎng)磁化產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì )改變原地磁場(chǎng)分布,而形成地磁異常;通過(guò)管道幾何建模和磁偶極子構造法對管道磁異常進(jìn)行正演分析;首先利用近似的立方體單元對管道進(jìn)行幾何建模并輸出相應的立方體單元體積和中心坐標;然后將立方體單元近似為磁偶極子,使用磁偶極子構造法進(jìn)行管道磁異常正演;最后研究了距徑比,磁傾角,磁偏角,地球場(chǎng)強,管道材料磁化率對管道磁異常正演的影響;研究結果表明:在6倍距徑比外,同一球面上測點(diǎn)磁異常值接近一致, 且管道磁異常正演結果不受磁傾角,磁偏角和材料磁化率的影響;隨著(zhù)地磁場(chǎng)強度增大,管道磁異常呈線(xiàn)性增大;研究成果將為自主研發(fā)高精度磁異常地下管線(xiàn)探測設備奠定理論基礎。
2017, 25(3):205-208. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.056
摘要:針對當前電力系統電子式互感器采樣率偏低,難以滿(mǎn)足行波測距裝置準確定位電力故障的問(wèn)題,提出了電子式互感器高頻信號采集與傳輸方案;電子式互感器內部為Rogowski 線(xiàn)圈,電網(wǎng)電流信號被其微分作用轉換為小電壓信號并附加了90°超前相差,設計積分電路補償該相差;設計采樣率為2 MSps的高頻信號采集電路,FPGA通過(guò)LVDS接口讀取采樣數據,并進(jìn)行幅值處理,最后利用大容量FIFO(先入先出單元)進(jìn)行緩存;由于百兆網(wǎng)數據傳輸速率有限,利用FPGA設計吉比特光纖以太網(wǎng)傳輸特定格式報文,把電流數據傳輸至電力行波測距裝置;解決了積分電路由于運放輸入偏置電壓帶來(lái)的積分飽和問(wèn)題,以及高速ADC輸入量程小于輸入信號幅值等技術(shù)難點(diǎn);試驗結果表明,高頻信號采集及傳輸方案能夠滿(mǎn)足行波測距裝置百米級別的測距精度要求,具有一定工程應用價(jià)值。
2017, 25(3):209-212. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.057
摘要:針對應用CamShift算法進(jìn)行目標跟蹤過(guò)程中,當目標被嚴重遮擋、目標被與目標顏色相近的背景干擾時(shí)易丟失跟蹤目標的問(wèn)題,提出了一種基于CamShift和Kalman濾波組合的改進(jìn)跟蹤算法;為克服目標因嚴重遮擋而丟失的缺陷,利用自適應算法改進(jìn)了傳統的CamShift算法,擴大了搜索窗口,使運動(dòng)目標位于搜索窗口內;為解決目標因顏色相近背景干擾而丟失的問(wèn)題,改善跟蹤準確率,利用卡爾曼濾波預測目標運動(dòng)空間位置,作為下一幀搜索窗口的質(zhì)心坐標;基于上述改進(jìn),利用C++語(yǔ)言,研發(fā)了改進(jìn)的CamShift目標跟蹤軟件模塊,給出了該模塊的算法流程;實(shí)驗結果表明,改進(jìn)后的目標跟蹤算法能有效地克服傳統CamShift算法的缺陷,大大提高運動(dòng)目標跟蹤的準確性;所提的算法可以應用于運動(dòng)小車(chē)跟蹤,人臉識別等領(lǐng)域。
2017, 25(3):213-216. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.058
摘要:針對表面肌電信號模式識別在康復器械以及智能假肢中的應用問(wèn)題,通過(guò)平方調解法來(lái)提取多通道sEMG特征包絡(luò )線(xiàn),以提高手指動(dòng)作識別速率與正確率;首先將手指動(dòng)作采集實(shí)驗獲取的表面肌電信號進(jìn)行平方處理,再經(jīng)低通濾波形成包絡(luò )線(xiàn);利用幅值乘方法對不同的動(dòng)作類(lèi)型的包絡(luò )線(xiàn)進(jìn)行處理并形成學(xué)習用的教師樣本標簽,最后通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )完成動(dòng)作的識別分類(lèi);實(shí)驗結果顯示,屈拇指、屈食指、屈中指、屈無(wú)名指、屈小指和屈五指這6種動(dòng)作的平均識別正確率為94.93%,每次動(dòng)作識別的平均延時(shí)為50.7 ms。
徐晴 , 劉建 , 田正其 , 祝宇楠 , 王蕾 , 吳麗云
2017, 25(3):217-221. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.059
摘要:目前居民在用的水表、熱表、氣表、和電表四種表計雖然在抄表付費流程上相似,但由于分屬不同部門(mén)管理,無(wú)法形成資源共享,既浪費工作量又給居民帶來(lái)不便;文章論述了四表合一的技術(shù)構架,提出了從主站,通信信道,現場(chǎng)設備3個(gè)方面對現有系統進(jìn)行升級的方法;首先,介紹了協(xié)議轉換器的主要設計原理和用電信息采集設備—集中器的上下行通訊協(xié)議的改進(jìn)方法,并且擴展協(xié)議轉換器多種下行通訊方式以匹配市場(chǎng)上水表、熱表、氣表通訊方式多樣化的現狀,在用電信息采集系統平臺上增加協(xié)議轉換器及升級現有集中器程序,通過(guò)現場(chǎng)簡(jiǎn)單布線(xiàn)快速經(jīng)濟的實(shí)現四表合一數據采集;按此方案布局的四表合一采集試點(diǎn),項目建設簡(jiǎn)潔、迅速,抄表運行穩定,一次性采集成功率在95%以上。
2017, 25(3):222-226. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.060
摘要:自組織型模糊類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(SCFNN)可依據一定的法則自我構建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的組織結構,從而適用于當前控制對象;多層神經(jīng)元是傳統的類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域;倒傳遞學(xué)習法與最陡坡降法相結合,可使以上兩種類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行有效的融合;目前,信道均衡器上的系統架構種類(lèi)非常多,各種類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用于信道均衡器也頗為普遍;在研究SCFNN的基礎上,將其應用于通道均衡器確實(shí)可行,效果良好;比較了SCFNN與MLP在通道均衡器的成效;仿真表明,在相同通道環(huán)境下,SCFNN的訓練收斂速度、位錯誤率與系統敏感度優(yōu)于MLP,完成結構學(xué)習后SCFNN的結構也頗為精簡(jiǎn)。
2017, 25(3):227-230. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.061
摘要:為了使云計算平臺為大數據分析提供有效支持,提出一種大數據分析即服務(wù)(BDAaaS)的系統架構;首先,當用戶(hù)向系統提交大數據分析應用(BDAA)時(shí),通過(guò)接納控制器評估任務(wù)的執行時(shí)間和成本并作出接納決策;然后,通過(guò)服務(wù)等級協(xié)議(SLA)管理器根據任務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求制定SLA;最后,利用提出的整數線(xiàn)性規劃(ILP)資源調度模型,以最小化執行成本為目標,在滿(mǎn)足SLA下合理調度資源來(lái)執行任務(wù);仿真結果表明,提出的方案能夠有效降低任務(wù)執行時(shí)間,具有有效性和可行性。
2017, 25(3):231-233, 239. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.062
摘要:針對無(wú)人機實(shí)時(shí)航路規劃及適應環(huán)境變化的自主能力發(fā)展需求,提出了一種新的風(fēng)估計與空速校準的方法;該方法基于GPS接收機、大氣計算機和磁羅盤(pán)等傳感器實(shí)現;針對定常風(fēng)模型,風(fēng)速、風(fēng)向能夠利用地速、風(fēng)速和空速之間的速度矢量三角形關(guān)系計算得到;采用無(wú)導擴展卡爾曼濾波(DEKF),估計風(fēng)場(chǎng)信息以及真空速的比例校準系數;利用某型無(wú)人機數字仿真平臺,在2D定常風(fēng)條件下進(jìn)行了全過(guò)程自主飛行仿真;仿真結果表明:該方法在航路跟隨的直線(xiàn)段、轉彎段均能準確估計。
2017, 25(3):234-236, 247. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.063
摘要:作為汽車(chē)制動(dòng)系統關(guān)鍵部件的自動(dòng)調整臂,其服役可靠性關(guān)系到汽車(chē)行駛的安全;通過(guò)疲勞試驗分析自動(dòng)調整臂零部件失效的可能性,試驗結果表明:矩形壓簧及螺旋壓縮彈簧是影響自動(dòng)調整臂失效的關(guān)鍵部分;利用MATLAB分析試驗數據,可知自動(dòng)調整臂疲勞壽命服從三參數的威布爾分布,文中結合競爭性故障模型對自動(dòng)調整臂的服役可靠性進(jìn)行分析,基于該模型采用最小二乘法及最大相關(guān)系數法對試驗中的壽命數據進(jìn)行參數估計;實(shí)例分析表明,該法的原理簡(jiǎn)單,方便實(shí)用,結合競爭性故障模型的威布爾分布能準確真實(shí)地反映自動(dòng)調整臂疲勞試驗數據的統計特性,具有較好的工程應用價(jià)值。
2017, 25(3):237-239. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.064
摘要:由于目前外場(chǎng)試驗環(huán)境與飛行器使用環(huán)境存在一定差距,對飛行器性能的評價(jià)有一定的局限性,甚至會(huì )導致“真實(shí)的試驗,不真實(shí)的結果”的現象出現,使得飛行器某些性能不能得到真實(shí)的檢驗,提出了一種虛實(shí)合成試驗方法;介紹了虛實(shí)合成試驗的基本概念和構建要求,闡述了飛行器多目標選擇虛實(shí)合成系統構建技術(shù)及試驗評估過(guò)程, 設計了多目標選擇虛實(shí)合成系統試驗方案;該方法支持了某型飛行器的試驗總體方案論證,有良好的應用性和可推廣價(jià)值;對完成新型飛行器性能的全面檢驗,對于提高試驗鑒定水平和能力具有重要意義。
2017, 25(3):240-243. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.065
摘要:飛機駕駛桿LVDT(線(xiàn)性位移差分變壓器)傳感器信號測試校正在航空測控研究領(lǐng)域具有十分重要的意義,提出了一種針對某型飛機駕駛桿LVDT傳感器信號精確調理校正方法;介紹了飛機駕駛桿LVDT傳感器原理,分析了AD598 LVDT調理芯片的使用局限,利用最小二乘法設計了精確調理校正方法;基于VC++2010開(kāi)發(fā)環(huán)境,利用高精度的模擬校正源產(chǎn)生模擬激勵校正信號,設計了駕駛桿LVDT多通道軟件自校正方法,它可以有效提高解調電路的線(xiàn)性度和對稱(chēng)性,克服了AD598常規調理電路的使用局限,從而實(shí)現駕駛桿LVDT信號精確檢測;理論分析與數值試驗驗證了所提方法的正確性和有效性。
2017, 25(3):244-247. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.066
摘要:為了實(shí)現市電質(zhì)量監測并降低測量成本,以STC12C5A60S2微處理器為控制核心,利用電壓有效值轉換芯片等器件,設計了一款市電參數測量?jì)x,對頻率、電壓有效值及失真度進(jìn)行測量;基于測周法實(shí)現50 Hz頻率的測量,通過(guò)一塊電壓有效值轉換芯片測量總電壓有效值與諧波電壓有效值,實(shí)現市電電壓的測量,并通過(guò)計算獲得失真度值;實(shí)驗結果表明,該測量?jì)x測量精度較高,頻率測量誤差小于0.1%,電壓有效值測量誤差控制在1%以?xún)?失真度測量誤差小于5%;該測量?jì)x結構簡(jiǎn)單、性能穩定,可應用于電能質(zhì)量監測系統。
2017, 25(3):248-251. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.03.067
摘要:以HART協(xié)議為通信標準,提出了系統的總體方案設計,通過(guò)對HART協(xié)議的理解與掌握,詳細的給出了基于渦輪流量變送器的軟硬件設計;硬件設計部分包括渦輪脈沖采集模塊,微處理器模塊,HART通信模塊和4~20 mA環(huán)路電流模塊4個(gè)模塊,其中HART通信模塊采用HART調制解調器芯片AD5700實(shí)現,4~20 mA環(huán)路電流模塊采用環(huán)路供電專(zhuān)用芯片AD5421實(shí)現,二者共同構成了HART協(xié)議的物理層接口,文章硬件電路所采用的都是低功耗芯片,用純硬件的方法解決了HART總線(xiàn)設備的低功耗難點(diǎn);軟件設計部分包括主監控程序、變送計算程序和HART協(xié)議通信程序3個(gè)程序模塊,重點(diǎn)講述了HART協(xié)議的數據鏈路層和應用層的實(shí)現過(guò)程;最后文章對渦輪流量變送器的二線(xiàn)制傳輸功能和HART通信功能進(jìn)行了測試;測試結果表明,變送器的設計要求基本實(shí)現了。
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