2017, 25(8):1-4. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.001
摘要:在模擬電路故障診斷中,故障特征的提取是一個(gè)非常重要的環(huán)節,其提取結果的好壞將直接影響最終的診斷正確率;對現有文獻研究發(fā)現,每種特征提取方法單獨使用時(shí)都有一定的局限性,為了能夠更加充分地提取模擬電路故障特征,提出了小波包分析與主元分析并行應用的方法,并將兩種方法提取的特征向量依據不同規則進(jìn)行了三種類(lèi)型的融合,方便對比實(shí)驗;為獲取最優(yōu)小波特征,提出了特征偏離度,并以此為標準選擇最優(yōu)小波基;最后,通過(guò)設計一種改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )分類(lèi)器模型,將融合后的三種特征向量送入其中進(jìn)行仿真驗證,得出最終診斷結果;結果表明,該方法能夠有效克服單一特征提取方法提取不充分的缺點(diǎn),提高故障診斷的正確率,并且融合因子μ適中時(shí)診斷正確率最高。
2017, 25(8):5-7, 19. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.002
摘要:在開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下軟件容易受到攻擊,導致軟件故障,需要進(jìn)行安全性測試,針對無(wú)監督類(lèi)測試方法開(kāi)銷(xiāo)較大和復雜度較高的問(wèn)題,提出一種基于半監督自適應學(xué)習算法的軟件安全性測試方法;首先采用模糊度量原理構建軟件安全測試的半監督學(xué)習數學(xué)模型,分析軟件產(chǎn)生安全性故障的數組特征,然后通過(guò)軟件故障的熵特征分布方法進(jìn)行軟件的可靠性度量,在開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下建立軟件可靠性云決策模型,實(shí)現安全性測試和故障定位;最后通過(guò)仿真實(shí)驗進(jìn)行性能驗證,結果表明,采用該方法進(jìn)行軟件安全性測試,對軟件故障定位的準確度較高,測試的實(shí)時(shí)性較好,保障了軟件的安全可靠運行。
2017, 25(8):8-10, 49. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.003
摘要:為了加快多普勒流速計算速度和提高系統穩定性,提出基于FPGA技術(shù)的多普勒測速的設計方法,其中包括信號發(fā)射電路和信號接收電路;首先通過(guò)M碼進(jìn)行二相相移鍵控信號的調制,減少了回波誤差、增加信號發(fā)射能量,有效地降低了水中超聲波的能量耗散對信號提取的影響;然后對回波信號進(jìn)行二相解調,并利用復自相關(guān)算法進(jìn)行分析處理;最后,通過(guò)測速實(shí)驗對所提方法進(jìn)行驗證;實(shí)驗結果表明,所提方法不僅具有較低的實(shí)驗誤差而且具有較高的可靠性。
2017, 25(8):11-14, 23. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.004
摘要:故障診斷對于機械系統的使用與維護起著(zhù)重要的作用;為了提高機械系統故障診斷的效率以及直觀(guān)性,提出了一種使用基于知識的故障診斷方法,即使用有色Petri網(wǎng)診斷方法建立一種通用機械系統故障診斷模型并進(jìn)行分析;針對數控機床液壓元件故障這一案例,首先獲取其故障來(lái)源建立故障樹(shù);其次在故障樹(shù)基礎上運用有色Petri網(wǎng)建模工具CPNTools建立有色Petri網(wǎng)模型;最后對模型進(jìn)行了仿真分析以模擬故障的傳遞,進(jìn)行狀態(tài)空間分析以判斷模型安全性,結果表明所提出的建模方法能夠使得故障傳遞更加直觀(guān)化,快速了解故障的發(fā)展趨勢,并表明此模型有著(zhù)較強的易用性以及通用性。
張震 , 楊燕 , 鄭磊 , 楊丹丹 , 甘維兵 , 胡文彬
2017, 25(8):15-19. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.005
摘要:在使用光纖陀螺測量系統對橋梁線(xiàn)形進(jìn)行測量的過(guò)程中,由于線(xiàn)形測量結果是通過(guò)積分算法得到的,所以來(lái)自汽車(chē)發(fā)動(dòng)機和路面不平的振動(dòng)影響會(huì )給測量結果帶來(lái)巨大的誤差,并且這類(lèi)誤差會(huì )隨著(zhù)測量時(shí)間和距離的增加變得越來(lái)越大,呈現出發(fā)散的特性;為了減小這些振動(dòng)給測量結果帶來(lái)的誤差,可以使用時(shí)頻分析的手段,通過(guò)時(shí)間信息和運動(dòng)速度得到位置和路況信息,進(jìn)而得到不同路況下的頻域特點(diǎn);選擇路面完好的路段進(jìn)行實(shí)驗,點(diǎn)狀減速帶代表路面不平,使用Morlet小波對光纖陀螺采集到的信號進(jìn)行時(shí)頻分析,發(fā)現了不同工況下帶來(lái)的振動(dòng)噪聲信號的頻域特點(diǎn),并且確定了27 Hz以上均為振動(dòng)帶來(lái)的噪聲信號;在實(shí)際對某跨江大橋的線(xiàn)形測量中,使用切比雪夫濾波器去除光纖陀螺所采集到27 Hz以上的噪聲信號,相比沒(méi)有使用低通濾波處理的線(xiàn)形,測量精度提高了50%。
2017, 25(8):20-23. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.006
摘要:為了測試人員能在平時(shí)使用模擬器系統進(jìn)行測試訓練;設計并實(shí)現了一種筒彈測試故障模擬器系統,對該系統的結構進(jìn)行了設計,給出了資源配置框圖,根據任務(wù)需求確認了筒彈測試故障模擬器系統的硬件設計原理和軟件設計流程,該系統能對筒彈基本電氣性能和測試接口進(jìn)行模擬,通過(guò)操作故障模擬器軟件,選擇相應的故障類(lèi)型,并通過(guò)網(wǎng)線(xiàn),將所選故障類(lèi)型相對應的指令發(fā)送到主控插箱,主控插箱依據所選故障進(jìn)行操作,將測試結果通過(guò)測試電纜輸出到筒彈測試設備,實(shí)現模擬筒彈正常測試項目和模擬筒彈測試故障等功能,應用結果表明,該系統運行可靠,各項功能及技術(shù)指標均符合設計要求;可以有效地對測試人員進(jìn)行基礎訓練,故障診斷與排除訓練,有效地提高了測試人員工作效率,很好的完成測試人員對筒彈測試的操作訓練任務(wù)。
2017, 25(8):24-27. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.007
摘要:湖泊是地表水資源的重要載體,為了全面、實(shí)時(shí)、高效地監測湖泊水環(huán)境,設計一種湖泊水質(zhì)自動(dòng)監測系統尤為重要;多艘機器艇搭載水溫、pH值、溶解氧等傳感器,在湖面上組成基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據采集;水質(zhì)數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )傳輸到上位機進(jìn)行分析顯示;基于GPS和姿態(tài)傳感器的運動(dòng)控制算法實(shí)現了機器艇自主航行到指定監測點(diǎn)的功能;實(shí)驗結果表明,系統實(shí)現了對湖泊水質(zhì)的較大范圍實(shí)時(shí)監測,能滿(mǎn)足實(shí)際應用需求。
2017, 25(8):28-31, 35. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.008
摘要:由于云計算環(huán)境下不可靠數據中包含有利用價(jià)值的信息,但直接使用可能會(huì )給計算機帶來(lái)負擔,所以需要對云計算環(huán)境下不可靠數據進(jìn)行恢復;當前大多數方法對不可靠數據進(jìn)行復寫(xiě)時(shí),利用地址映射層分配新的寫(xiě)入地址,因此不可靠的數據在一段時(shí)間內仍存在于云存儲中,在這樣的系統上實(shí)現對其的保護,不需額外保存數據的更新信息;通過(guò)FLASH的帶外區記錄時(shí)間戳,在FTL的映射項中增加時(shí)間戳信息,在不跟蹤映射表每次更新的情況下,達到數據快速恢復的目的;但這種方法對云存儲系統性能產(chǎn)生不利影響;為此,提出一種基于張量Tucker閾值的云計算環(huán)境下不可靠數據恢復方法,首先利用云計算環(huán)境下節點(diǎn)自身的隨機秘鑰生成器產(chǎn)生隨機會(huì )話(huà)密鑰,并對不可靠數據HMAC報文鑒別碼進(jìn)行計算,從而實(shí)現保護和重構;在此基礎上,將不可靠數據的閾值分解過(guò)程與奇異閾值方法相結合,從而得到Tncker閾值算子,實(shí)現動(dòng)態(tài)的數據恢復,恢復過(guò)程中利用Tucker閾值算子與增廣拉格朗日乘子方法相結合的方式選擇n-秩相似張量,提出基于增廣拉格朗日乘子方法的不可靠數據Tucker閾值恢復方法,完成云計算環(huán)境下不可靠數據恢復;實(shí)驗證明,所提方法能夠有效提高不可靠數據恢復的準確性,降低數據恢復的能耗和時(shí)間,具有較強的可行性,為該課題的應用研究提供理論依據。
2017, 25(8):32-35. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.009
摘要:為了檢測精密機構的微小位移,根據位移編碼與機器視覺(jué)技術(shù),提出一種基于最大長(cháng)度序列(Maximum Length Sequence—MLS)的絕對位移檢測方法;該方法設計了基于MLS的絕對位移檢測的視覺(jué)靶標方案,采用基于灰度疊加及二值化方法進(jìn)行圖像處理和靶標絕對位置識別;研究了基于擬合相位的精密定位方法,實(shí)現一維絕對位移的精密檢測,并進(jìn)行實(shí)驗驗證;實(shí)驗結果表明,該方法可有效實(shí)現一維絕對位移檢測,定位精度在±2 μm范圍內,具有良好的重復性和魯棒性,且無(wú)須視覺(jué)標定。
2017, 25(8):36-38, 63. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.010
摘要:射頻識別(RFID)技術(shù)是一種低成本且高效的非接觸式自動(dòng)識別技術(shù),其具有的識別速度快,識別距離遠等優(yōu)點(diǎn),使其具有非常廣泛的應用前景;設計一種基于RFID的分布式多點(diǎn)溫度測量系統,系統由RFID電子標簽、讀寫(xiě)器、主接收機和PC組成,實(shí)現各節點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)采集功能;為了提高各節點(diǎn)的溫度測量精度,提出了一種測溫補償算法,采用最小二乘擬合的方案,克服由于器件的不準確而引入的測量誤差;結果表明,該系統可以有效完成多點(diǎn)溫度測量采集的功能,同時(shí)具有非常高的精確性。
2017, 25(8):39-42. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.011
摘要:隨著(zhù)軟件系統變得更加復雜和可配置,由于錯誤配置而導致的故障正成為關(guān)鍵問(wèn)題;這種故障的診斷和修復需要跨越軟件本身及其運行環(huán)境進(jìn)行分析,使得其處理過(guò)程十分困難,且修理費用極高;為解決這種故障帶來(lái)的較為嚴重的經(jīng)濟損失、安全隱患和功能故障;基于配置項之間隱含的關(guān)聯(lián)關(guān)系及其運行環(huán)境,設計了基于信息系統配置關(guān)聯(lián)關(guān)系的配置錯誤檢測系統技術(shù),利用給定的大量樣本配置訓練,形成配置項關(guān)聯(lián)關(guān)系與檢測規則,通過(guò)發(fā)掘信息系統各組件配置項之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系并利用這種關(guān)聯(lián)進(jìn)行配置項交叉檢驗,能夠有效檢測系統的錯誤配置;通過(guò)模擬測試表明,所提錯誤配置檢出率達到了90%以上,在大型企業(yè)中具有廣泛的應用前景,為未來(lái)優(yōu)化信息誤配置檢測技術(shù)提供建設性方向方法。
2017, 25(8):43-45, 57. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.012
摘要:水下機器人操控性能指標中對定深控制性能有較高要求,而水下機器人的運動(dòng)具有強的非線(xiàn)性和耦合性,使得不同航速下的定深控制成為難點(diǎn);建立了水下航行器的運動(dòng)學(xué)模型,基于滑模理論設計了深度控制器和縱傾控制器,在MATLAB SIMULINK環(huán)境下搭建了深度控制仿真系統,數值仿真結果表明:滑模變結構控制器對于不同航行條件具有較強的適應性,同時(shí)深度的控制效果明顯優(yōu)于PID控制器。
2017, 25(8):46-49. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.013
摘要:工業(yè)機器人的運動(dòng)分為自由運動(dòng)和受力約束運動(dòng)兩種不同的運動(dòng)類(lèi)型;受力約束運動(dòng)不僅要進(jìn)行精確的位置控制,而且要對接觸力進(jìn)行精確控制;文章對機械臂的末端力控制系統進(jìn)行了研究;采用了高精度電動(dòng)滑臺作為力控制系統的執行機構,在電動(dòng)滑臺末端增加了柔性單元,從而克服了系統柔性不足的缺點(diǎn),并且依據Lyapunov穩定性理論確定系統的二階參數,使用Narendra提出的穩定自適應設計方法構建了電動(dòng)滑臺的數學(xué)模型;對機械臂末端柔順系統的系統設計及算法進(jìn)行了研究,消除了外界噪聲對系統的干擾,解決了力控制的基本控制策略問(wèn)題,優(yōu)化了力控制時(shí)系統的響應特性。
2017, 25(8):50-53, 67. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.014
摘要:公共場(chǎng)所照明具有全天候、多應用、能耗大的特點(diǎn);掌握任意時(shí)間的天空亮度分布情況是充分利用自然光、實(shí)現智能照明的基礎;基于國際照明委員會(huì )(CIE)給出的天空亮度計算公式,建立自然光對公共照明區域產(chǎn)生的天空照度模型;引入數學(xué)和光學(xué)相關(guān)原理建立公共場(chǎng)所人造光和自然光的混合模型;利用改進(jìn)蟻群算法求解模型,得出最佳的燈具亮度組合,實(shí)現舒適和及節能的綜合最優(yōu);最后,選擇典型的大跨度帶天窗建筑物為采光對象完成仿真實(shí)驗,實(shí)驗結果驗證該策略的有效性。
2017, 25(8):54-57. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.015
摘要:自動(dòng)進(jìn)樣器現已大量應用于分析用儀器設備中;為了實(shí)現更快速、高效、智能化的進(jìn)樣,在傳統進(jìn)樣器基礎上設計了一種基于3D打印機控制技術(shù)的液相自動(dòng)進(jìn)樣器控制系統;設計將三軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)應用于進(jìn)樣器瓶號定位,電機加減速的S形曲線(xiàn)優(yōu)化方案確保針架起停的穩定性和定位的精度;觸摸屏的添加,可將進(jìn)樣器單獨使用,增強了人機交互能力,同時(shí)還支持485聯(lián)機通訊離子色譜儀等專(zhuān)用分析儀器,操作的詳細提示也可杜絕用戶(hù)誤操作;驅動(dòng)電路方面采用雙極型電機專(zhuān)用控制芯片DRV8825,改進(jìn)系統的整體結構與組成,優(yōu)化主控與驅動(dòng)電路的控制設計;進(jìn)樣器具有結構簡(jiǎn)單,操作方便,應用面廣,自動(dòng)化和智能化程度高,制造與維護成本低等優(yōu)點(diǎn);實(shí)際應用測試表明,該系統擁有良好的穩定性,系統整體性能大大提高,滿(mǎn)足了設計需求,達到了設計要求。
2017, 25(8):58-63. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.016
摘要:基于雙PWM結構,根據系統能量流動(dòng)分析系統在能量平衡狀態(tài)和能量不平衡狀態(tài)下系統各部分間的能量關(guān)系,并建立雙PWM結構能量數學(xué)模型;針對系統輸出能量與消耗能量不平衡時(shí)造成的直流母線(xiàn)電壓波動(dòng)以及輸出功率不匹配的問(wèn)題,建立關(guān)于直流母線(xiàn)電壓以及網(wǎng)側電流d軸分量的約束條件,保證系統能量能夠平滑變化;采用約束條件對整流器電壓外環(huán)以及功率內環(huán)進(jìn)行修正,用以實(shí)現整流側輸出能量與逆變側消耗能量的快速平衡,達到雙PWM結構間協(xié)調控制的目的;根據仿真結果表明,系統在電機功率突變時(shí),能夠實(shí)現能量的快速平衡,并且能夠減少直流母線(xiàn)電壓波動(dòng),減少網(wǎng)側諧波分量和直流側電容。
2017, 25(8):64-67. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.017
摘要:針對眾多工業(yè)設備需要同步控制數量較多加熱設備的需求,給出了一種基于A(yíng)RM處理器的多通道溫度控制器設計方案;各通道溫度傳感器信號經(jīng)由模擬選擇開(kāi)關(guān)分時(shí)選用后送至儀表運放AD620放大,再由AD芯片AD7705轉換成數字信號后傳送給ARM處理器LPC2132進(jìn)行處理轉換成實(shí)際溫度;結合期望的目標溫度,利用積分分離PID算法計算輸出控制量并以PWM方式驅動(dòng)固態(tài)繼電器調節加熱器件在控制周期內通電時(shí)間的占空比;實(shí)驗結果表明溫度控制器的測溫一致性和溫控性能均能得到有效提升。
2017, 25(8):68-71. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.018
摘要:四旋翼飛行器飛行過(guò)程中具有非線(xiàn)性和強耦合性,導致難以建立精確的物理力學(xué)模型,針對這個(gè)難題,提出了基于多個(gè)ARX模型四旋翼飛行器的LQR控制器設計方法;ARX模型全稱(chēng)是帶外生變量的自回歸模型,LQR控制器一種基于局部線(xiàn)性化模型的無(wú)限時(shí)域預測控制器;該法首先基于四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)特性構建四旋翼飛行器多個(gè)ARX的模型結構,并利用結構化非線(xiàn)性參數優(yōu)化方法辨識模型參數,獲取滿(mǎn)足工程精度需求的四旋翼非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型;然后,基于該模型給出了具有狀態(tài)反饋的LQR控制器設計方法,并通過(guò)求解工作點(diǎn)的Riccati方程,獲得狀態(tài)反饋矩陣,最后通過(guò)仿真和實(shí)時(shí)控制結果驗證了所提方法的有效性和可靠性。
2017, 25(8):72-74, 78. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.019
摘要:機器人定位研究一直是機器人學(xué)研究的重點(diǎn),但目前機器人定位方法都存在缺點(diǎn),抗干擾能力差,不能做到準確定位,主要是由于環(huán)境等多方面因素的干擾,定位誤差會(huì )逐漸加大;由于上述原因,提出了一種基于設定值加權模糊PID控制的移動(dòng)機器人自定位方法;給出了定位過(guò)程的參數,為機器人移動(dòng)建立模型,設計一種模糊 PID 控制器,根據誤差及變化率大小,選擇模糊定位或PID定位,實(shí)現移動(dòng)機器人的智能定位,提高機器人定位準確的準確性;通過(guò)仿真實(shí)驗結果證明:模糊PID控制的機器人自定位方法對移動(dòng)機器人的定位過(guò)程有較好的改善作用,實(shí)用效果較好。
2017, 25(8):75-78. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.020
摘要:隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化、網(wǎng)絡(luò )化、信息化是現代家居系統的必然發(fā)展趨勢;將NI無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)技術(shù)引入到智能家居監控系統的設計中,基于NI WSN系列產(chǎn)品進(jìn)行了無(wú)線(xiàn)智能家居系統的總體框架、硬件型號和軟件流程設計;系統的傳感器節點(diǎn)分別采集盜情、煙霧、溫濕度等參數,以無(wú)線(xiàn)形式通過(guò)網(wǎng)關(guān)將數據傳輸至上位機PC,在PC端利用Labview軟件實(shí)現了智能家居防盜系統、火災報警系統、環(huán)境舒適度等參數的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控,取得了良好的人機交互界面,并具有遠程終端監控功能;該智能家居監控系統具備低功耗、實(shí)時(shí)性好、易擴展及可現實(shí)遠程監控等優(yōu)點(diǎn),在智能家居領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)前景和推廣應用價(jià)值。
2017, 25(8):79-83, 103. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.021
摘要:四旋翼飛行器運行中具有不穩定、非線(xiàn)性和強耦合特性,較難建立其準確的數學(xué)模型,針對這個(gè)問(wèn)題,提出了基于RBF-ARX模型的預測控制設計方法;RBF-ARX模型是線(xiàn)性自回歸(Auto-Regressive eXogenous,ARX)模型和高斯徑向基函數(Radial Basis Function,RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )相結合設計的模型,可用于建立非線(xiàn)性系統的全局模型,描述非線(xiàn)性系統的非線(xiàn)性特征。預測控制算法根據系統輸入、輸出信號預測對象未來(lái)輸出變化趨勢,并將其與系統實(shí)際輸出的誤差反饋校正,使誤差最小;該法首先建立四旋翼飛行器的RBF-ARX模型結構,就模型參數的辨識、優(yōu)化給出了詳細分析;并基于該模型設計了系統預測控制器,最后通過(guò)仿真和實(shí)時(shí)控制效果證實(shí)了該方法的可行性和有效性。
2017, 25(8):84-87. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.022
摘要:發(fā)動(dòng)機是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力設備的心臟,為了保證混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)可以快速穩定地運行,需要對其轉速智能控制系統進(jìn)行設計;使用當前控制系統智能控制混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速時(shí),無(wú)法快速檢測到發(fā)動(dòng)機轉速,難以達到最佳的智能控制結果;為此,基于軟切換提出Bang Bang-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )PID的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速智能控制系統設計方法;混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速智能控制系統以Mcs-51系列8751單片機為核心系統,檢測混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速的數字信號,同時(shí)控制D/A模擬信號的輸出,并在LED顯示器上顯示發(fā)動(dòng)機轉速數字信號,以PWM調制器放大混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的PWM波,將放大后的PWM波供給電力發(fā)動(dòng)機,再以分頻填充脈沖裝置測量混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速,通過(guò)Bang Bang-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )PID算法計算出混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速誤差,達到實(shí)時(shí)控制混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速的效果;實(shí)驗仿真證明,所提設計方法保證了發(fā)動(dòng)機轉速的快速性和平穩性。
2017, 25(8):88-92. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.023
摘要:針對無(wú)領(lǐng)航者AUV編隊協(xié)調控制問(wèn)題,提出了一種不同時(shí)變通信延遲下的一致性協(xié)調控制方法;首先考慮到AUV之間水下通信存在時(shí)間延遲和數據丟失的問(wèn)題,利用狀態(tài)反饋線(xiàn)性化理論處理AUV數學(xué)模型中的非線(xiàn)性耦合項,從而將復雜的AUV模型轉換為雙積分器動(dòng)態(tài)模型;其次,針對不同延遲通信情況,設計了位置和速度雙獨立的拓撲結構以減少編隊成員之間發(fā)送每個(gè)數據包中的數據量;最后,提出了無(wú)領(lǐng)航者的多AUV穩定條件,進(jìn)而將多AUV編隊控制問(wèn)題看作是一致性問(wèn)題,基于Laypunov-Razumikhin定理證明時(shí)延多AUV編隊系統的穩定性;該控制方法不僅能夠克服不同時(shí)變延遲和數據丟失對編隊的影響,使所有以隨機位置和速度出發(fā)的AUV的三維軌跡均能達到一致?tīng)顟B(tài),同時(shí)能抑制外界干擾;仿真結果與所提控制方法理論結果一致。
2017, 25(8):93-96. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.024
摘要:由于輪式移動(dòng)機器人的運動(dòng)受限性質(zhì),其軌跡跟蹤成為控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);Pioneer3-AT是一個(gè)高度靈活的差分驅動(dòng)的機器人,具有良好的通用性和可靠性,特別適合于移動(dòng)機器人學(xué)術(shù)研究;為解決一種可以在室內環(huán)境下執行任務(wù)的移動(dòng)機器人的路徑跟蹤問(wèn)題,以Pioneer3—AT移動(dòng)機器人平臺為原型機建立了移動(dòng)機器人的數學(xué)模型;滑模變結構控制對被控系統的不確定性、外界擾動(dòng)及參數攝動(dòng)具有完全魯棒性,利用特殊冪次函數構造一種新型滑模控制趨近律,采用該趨近律設計滑模控制律,進(jìn)而提出一種新的滑模控制方法,利用李雅普諾夫定理證明了該方法的穩定性;采用所設計的滑模控制器對室內移動(dòng)機器人進(jìn)行路徑跟蹤實(shí)驗,仿真結果驗證了該方法的有效性。
楊云飛 , 葛玉 , 黃林昊 , 龔長(cháng)紅
2017, 25(8):97-99. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.025
摘要:針對現代戰車(chē)大型發(fā)動(dòng)機強干擾下的在線(xiàn)故障檢測需求,設計了一種基于小波分析的某型發(fā)動(dòng)機分布式在線(xiàn)檢測系統;整體設計基于分布式設計思想,在某型發(fā)動(dòng)機合適部位設置檢測節點(diǎn),通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞數據到顯控中心;利用CAN總線(xiàn)進(jìn)行數據傳送,提高了測量與控制的精確度,減少了傳送誤差,增強了故障分析的準確度;顯控中心綜合運用了小波變換和模式識別技術(shù)進(jìn)行故障診斷,具有快速故障定位能力和拓撲適應能力;應用表明,該系統能夠較好地應用于某型發(fā)動(dòng)機的在線(xiàn)監控,使用方便,故障診斷快速有效,解決了發(fā)動(dòng)機在線(xiàn)預警和故障診斷的問(wèn)題。
2017, 25(8):100-103. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.026
摘要:傾斜瞄準式導彈發(fā)射裝置的技術(shù)狀態(tài)是影響艦載末端反導導彈武器系統正常發(fā)射導彈并精確制導的重要因素,是艦載末端反導導彈武器系統維護工作必須進(jìn)行的檢測內容;為了便于導彈發(fā)射裝置檢測工作與導彈武器系統其它組成部分技術(shù)狀態(tài)檢查的并行開(kāi)展,提高導彈武器系統維護檢查工作效率,提出了傾斜瞄準式導彈發(fā)射裝置檢測設備的設計方案;從總體設計、硬件設計、軟件設計等方面對傾斜瞄準式導彈發(fā)射裝置檢測設備設計進(jìn)行了詳細論述;通過(guò)試驗驗證,該檢測設備設計合理、功能正確,性能滿(mǎn)足導彈發(fā)射裝置技術(shù)狀態(tài)檢測要求。
2017, 25(8):104-107, 111. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.027
摘要:在雷達散射截面(RCS)測試中,低散射載體的設計結果取決于被測目標的RCS量級;為進(jìn)行細節性隱身設計,獲得臺階與縫隙排除載體干擾后的RCS水平,提出一種在臺階與縫隙RCS測試中的低散射載體設計方法;采用多層快速多極子算法,對低散射載體相鄰曲面連接方式、臺階與縫隙在載體上的位置、前緣尖削度、倒圓半徑對散射特性的影響進(jìn)行仿真分析;仿真計算結果表明,控制載體表面曲率的變化、加大前緣尖削度、減小拼接曲面倒圓半徑能有效降低載體前向散射水平,由于載體曲面一側的散射水平低于平面一側散射水平,臺階與縫隙特征應位于曲面上;對RCS測試中低散射載體設計具有指導意義。
2017, 25(8):108-111. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.028
摘要:針對一體化機動(dòng)進(jìn)攻作戰中戰場(chǎng)搶修任務(wù)動(dòng)態(tài)分配缺乏定量化確定方法的問(wèn)題,對數字化機步旅搶修任務(wù)動(dòng)態(tài)調度的框架結構進(jìn)行了研究;借鑒Hall三維結構方法論,從對象維、過(guò)程維和技術(shù)維3個(gè)維度建立了搶修任務(wù)動(dòng)態(tài)調度的框架結構,并以此為基礎,分析梳理出了搶修任務(wù)動(dòng)態(tài)調度的7個(gè)核心子問(wèn)題,總結了這些核心子問(wèn)題的自身特性,為搶修任務(wù)動(dòng)態(tài)調度的后續研究提供了宏觀(guān)規劃和微觀(guān)指導。
2017, 25(8):112-115, 119. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.029
摘要:雷達信號跟蹤控制系統是航空測控系統的重要組成部分,主要作用是對航空器進(jìn)行探測定位跟蹤;為了保證航空器運行過(guò)程中,天線(xiàn)能夠實(shí)時(shí)地對準行航空器,保證通訊的穩定性和實(shí)時(shí)性,設計了一種基于STM32的雷達信號跟蹤控制系統;雷達信號跟蹤控制系統采用了STM32F407IG控制芯片作為信號跟蹤控制系統的處理器;通過(guò)處理來(lái)自四相調制接收機的方位差電壓ΔA信號和俯仰差電壓ΔE信號,決定需要的控制動(dòng)作;為了保證方位差電壓ΔA信號和俯仰差電壓ΔE信號的可靠性,設計實(shí)現了信號的硬件校正以及軟件濾波;使用PWM脈沖功能控制步進(jìn)電機轉動(dòng),利用驅動(dòng)器實(shí)現電機運動(dòng)精度和速度的可控;采用高精度高速率的模數轉換器提高差電壓信號數字化的可靠性和實(shí)時(shí)性;采用旋轉變壓器實(shí)時(shí)反饋運動(dòng)位置,形成閉環(huán)控制,保證運動(dòng)的可靠性;通過(guò)軟硬件的反復調試和測試,接收機輸出的方位差電壓ΔA和俯仰差電壓ΔE電平保持在比較低的范圍內,并且通訊長(cháng)時(shí)間正常穩定,證明了雷達信號跟蹤控制系統實(shí)現了對航空器的跟蹤控制功能。
2017, 25(8):116-119. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.030
摘要:針對引俄檢測儀規定的機載計算機硬件檢測功能和作戰訓練對機載計算機軟件邏輯功能校驗的需求,設計了基于嵌入式計算機平臺和虛擬測試環(huán)境的計算機檢測儀測試軟件;闡述了檢測儀的總體結構,較為詳細的介紹了檢測儀軟件的組成、運行流程和控制狀態(tài)設計,軟件設計過(guò)程中采用了逆向工程、雙語(yǔ)兼容和被測軟件模板對比等關(guān)鍵技術(shù);該測試軟件已經(jīng)在某型飛機機載計算機檢測儀安裝使用,實(shí)用證明其操作方便,運行穩定可靠,能夠提高訓練和作戰準備工作的效率。
2017, 25(8):120-122, 126. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.031
摘要:針對VxWorks啟動(dòng)映像依賴(lài)于ROM地址,不能適應航天型號中三模存儲要求的缺點(diǎn),利用VxWorks自帶的壓縮算法,按照航天型號軟件任務(wù)要求設計了一種基于VxWorks內存型映像的新型壓縮映像,實(shí)現了軟件映像與ROM區地址無(wú)關(guān);并且實(shí)現了新型壓縮映像的三模冗余引導啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)每一個(gè)bit數據都從三份映像獲取,并進(jìn)行三取二判斷,將最后結果拷貝到內存作為目的映像的bit數據,目的映像啟動(dòng)后能夠回寫(xiě)正確數據自動(dòng)糾正空間環(huán)境下可能發(fā)生的單粒子翻轉錯誤,為軟件的可靠啟動(dòng)建立了基礎。
2017, 25(8):123-126. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.032
摘要:色選設備是集光、電、氣、機及圖像處理為一體的高科技綜合技術(shù);基于DSP和FPGA的圖像選別系統具有精度高、處理速度快、集成度高、功耗小等優(yōu)點(diǎn);首先介紹圖像選別系統的硬件組成,然后以破損花生檢測為研究對象,通過(guò)MATLAB編程研究不同處理算法的優(yōu)缺點(diǎn),最后移植到DSP上測試編寫(xiě)的程序,提出破損花生的檢測算法,實(shí)現了依據破損面積大小對花生的選別;在花生篩選中,除了破損花生檢測,還有花生的大小檢測,因此在上述基礎上進(jìn)一步提出花生幾何參數的計算方法。
2017, 25(8):127-129, 134. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.033
摘要:針對傳統輪式車(chē)輛轉向半徑大,轉向阻力大的問(wèn)題,提出一種新型的輪式車(chē)輛平臺方案。該平臺的運動(dòng)機構由定軸轉動(dòng)的前輪和萬(wàn)向輪后輪組成,主動(dòng)輪是由輪轂電機獨立驅動(dòng)的前輪,后輪為從動(dòng)輪;平臺采用電驅動(dòng),包含電源系統,控制系統,車(chē)體等幾大部分,相比于傳統的車(chē)輛,該平臺引進(jìn)了萬(wàn)向輪,大大加強了平臺的靈活性,轉向更加方便;通過(guò)在Solid Works中建立模型,然后在RecurDyn中進(jìn)行仿真,設置不同的實(shí)驗條件,根據實(shí)驗結果可以得到:當后輪為萬(wàn)向輪時(shí),平臺相對于后輪固定具有較好的轉彎能力,橫擺角速度減小,平臺轉彎更加平穩;同時(shí),平臺具有一定的越障能力,可以在一定的復雜地形上完成運動(dòng),能夠跨越一定尺寸的壕溝。這一結果可以為科學(xué)研究和實(shí)際應用提供理論依據。
2017, 25(8):130-134. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.034
摘要:針對傳統蟻群算法收斂速度慢、對動(dòng)態(tài)路徑變化適應性低的局限性,提出了一種基于局部信息獲取策略的動(dòng)態(tài)改進(jìn)型蟻群算法。該算法利用局部信息獲取策略,進(jìn)行最優(yōu)局部目標點(diǎn)的獲取,然后調用改進(jìn)蟻群算法獲取局部區域內的最優(yōu)路徑,再重復循環(huán)獲取新的最優(yōu)局部目標點(diǎn),直到找到全局目標點(diǎn);與此同時(shí),將提出的改進(jìn)型蟻群算法應用于動(dòng)態(tài)路徑規劃中的路徑尋優(yōu)與避障,仿真結果表明:提出的算法在具有與傳統蟻群算法相當的路徑優(yōu)化效果的同時(shí),能夠有效適應障礙變化、大大提高了路徑規劃的收斂速度。
2017, 25(8):135-138. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.035
摘要:在電力電子仿真領(lǐng)域,基于現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)高速并行運算的特點(diǎn),為了達到實(shí)時(shí)效果,對系統模型通常采用較為方便的建模;提出了使用FPGA對Boost變換器進(jìn)行復雜建模以及算法研究;基于這一思想,首先對boost變換器進(jìn)行建模以及算法研究;其次完成基于FPGA的Boost變換器的建模并利用XILINX的ML605開(kāi)發(fā)板進(jìn)行仿真實(shí)驗,將仿真波形與MATLAB進(jìn)行對比,證實(shí)了在一定誤差范圍內,基于FPGA復雜建模仿真的有效性及準確性。
2017, 25(8):139-142. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.036
摘要:FlexRay以其實(shí)時(shí)性、靈活性、高帶寬的優(yōu)勢,被稱(chēng)為“下一代車(chē)載網(wǎng)絡(luò )”;然而其協(xié)議相對復雜,網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)調試過(guò)程較困難;目前的輔助調試工具如CANoe不能進(jìn)一步分析網(wǎng)絡(luò )性能,在應用上具有局限性;針對上述問(wèn)題,提出了一種同時(shí)對多個(gè)數據采集與存儲的解決方案,并以FPGA為核心設計了FlexRay網(wǎng)絡(luò )監控平臺,利用SPI和USB總線(xiàn)設計了通信協(xié)議,在數據緩存方面設計了三級隊列緩存方案;該平臺實(shí)現了通信數據監測功能,可以獲取結點(diǎn)CPU中寄存器狀態(tài)、記錄數據幀到達時(shí)間,進(jìn)而分析網(wǎng)絡(luò )運行及故障狀態(tài),同時(shí)解決了大量數據緩存溢出的問(wèn)題;經(jīng)過(guò)測試表明:系統能夠穩定運行,適用于快速、優(yōu)化地設計FlexRay網(wǎng)絡(luò )。
2017, 25(8):143-146. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.037
摘要:為了解決雙離合自動(dòng)變速汽車(chē)坡道行駛時(shí)采用基本二參數換擋規律引起的換擋循環(huán)現象,設計了一種坡道擋位優(yōu)化策略;首先基于車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)模型,運用拉格朗日插值算法對道路坡度進(jìn)行實(shí)時(shí)辨識;進(jìn)而,利用模糊推理得到坡道換擋因子,從而優(yōu)化汽車(chē)坡道擋位;最后,對提出的擋位優(yōu)化策略進(jìn)行仿真與分析;仿真結果表明:該擋位優(yōu)化策略能夠根據所辨識的道路坡度有效地確定汽車(chē)擋位,不僅解決了車(chē)輛在上坡行駛時(shí)的換擋循環(huán)現象,同時(shí)下坡時(shí)能使發(fā)動(dòng)機充分發(fā)揮輔助制動(dòng)作用。
2017, 25(8):147-150, 158. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.038
摘要:近年來(lái),隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的數據運算能力愈來(lái)愈強;加之,大數據時(shí)代的來(lái)臨將人們日常生活、工作、學(xué)習的物質(zhì)化信息轉化為數據化關(guān)聯(lián)性鏈條,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行大數據資源共享,簡(jiǎn)化了工作學(xué)習的繁雜,提升了工作學(xué)習效率;但是,傳統的網(wǎng)絡(luò )儲存策略常常出現數據泄露、儲存服務(wù)器數據溢出等一系列儲存安全問(wèn)題;針對問(wèn)題產(chǎn)生原因,提出網(wǎng)絡(luò )計算環(huán)境下大容量數據安全存儲策略研究方法;通過(guò)采用數據修正單元、邏輯補償單元與節點(diǎn)加密單元,對傳統網(wǎng)絡(luò )儲存策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)化針對性解決;通過(guò)仿真實(shí)驗證明,提出的網(wǎng)絡(luò )計算環(huán)境下大容量數據安全存儲策略研究方法,具有數據儲存響應速度快、反滲透邏輯性強、數據安全級別高、易用性強的優(yōu)點(diǎn)。
2017, 25(8):151-154. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.039
摘要:針對傳統DVB-T系統信道估計算法估計精度低或復雜度高的問(wèn)題,為了提高信道估計算法整體性能,提出了一種改進(jìn)的DVB-T信道估計算法;該算法首先采用最小二乘法估計離散導頻處頻率響應估計值;進(jìn)而,利用連續導頻對信噪比進(jìn)行估計;最后,將得到的信噪比估計值與預先設定的信噪比閾值進(jìn)行比較,若估計值小于閾值,則先經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波處理,再在時(shí)頻二維方向上用高斯插值得到全部子載波的頻率響應值,否則直接在時(shí)域和頻域上進(jìn)行插值;此方法在信道條件較好時(shí)關(guān)閉卡爾曼濾波過(guò)程,從而有效減少濾波次數,提高算法整體運行速度;仿真結果表明,該方法能有效提高系統整體性能,減少在噪聲影響較大時(shí)的干擾,同時(shí)也兼顧了算法整體運行速度。
2017, 25(8):155-158. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.040
摘要:為滿(mǎn)足交通控制和誘導系統的實(shí)時(shí)性需求,減少交通擁擠狀況,降低交通事故突發(fā)頻率,需要對短時(shí)交通流進(jìn)行預測;當前的短時(shí)交通流預測方法是采用K-近鄰的非參數回歸對其進(jìn)行預測,預測過(guò)程中沒(méi)有將預測模型中關(guān)鍵因素對交通流的影響進(jìn)行詳細的說(shuō)明,導致預測結果不準確,存在短時(shí)交通流預測誤差較大的問(wèn)題;為此,提出一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的短時(shí)交通流預測方法;該方法首先以歷史短時(shí)交通流數據樣本序列為基礎,將提取的關(guān)聯(lián)維數作為短時(shí)交通流的混沌特征量,然后以該特征量為依據,對短時(shí)交通流數據進(jìn)行聚類(lèi),使相同的短時(shí)交通流聚合類(lèi)樣本比不同的交通流聚合類(lèi)樣本更為貼近,采用高斯過(guò)程回歸對短時(shí)交通流預測模型進(jìn)行建設,建設過(guò)程中利用差分方法對短時(shí)交通流預測序列進(jìn)行平穩化操作之后,對短時(shí)交通流預測模型進(jìn)行訓練,將GPR模型引入至短時(shí)交通流預測過(guò)程中,得到交通流預測方差估計值,并確定交通流預測值置信區間,由此實(shí)現短時(shí)交通流的預測;由此實(shí)現短時(shí)交通流的預測;實(shí)驗結果證明,所提方法可以準確地預測交通運輸系統的實(shí)時(shí)狀況,為車(chē)輛行駛的最佳路線(xiàn)進(jìn)行了有效引導,減少了自然影響方面和人為因素對短時(shí)交通流預測結果的干擾,為交通部門(mén)對交通路況的控制管理提供了依據。
2017, 25(8):159-161, 182. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.041
摘要:隨著(zhù)航空飛行試驗數據量的不斷增加,原有IRIG106遙測系統已不能完全適應當前和未來(lái)的需求;同時(shí)隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)展,遙測系統的網(wǎng)絡(luò )化成為新的發(fā)展趨勢;民用4G通信占用S波段遙測資源使得航空遙測尋找新的傳輸頻段;為了充分利用和保護現有資源,并適應遙測的網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展,提出在現有S波段遙測基礎上增加C波段網(wǎng)絡(luò )數據傳輸功能,開(kāi)展雙波段遙測天線(xiàn)設計技術(shù)研究;在對天線(xiàn)結構進(jìn)行合理設計的基礎上,提出了一體化饋源設計方案;通過(guò)S波段振子與C波段振子的集成化設計,實(shí)現了C波段無(wú)線(xiàn)網(wǎng)數據與S波段串行數據流的共同傳輸,極大地提高了遙測數據傳輸速率,緩解了遙測頻率資源緊張的現狀;通過(guò)飛行試驗驗證,設計的雙波段天線(xiàn)能夠滿(mǎn)足飛行試驗大速率數據的傳輸需求。
2017, 25(8):162-165, 174. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.042
摘要:針對電子書(shū)應用存在的文件格式、性能效率低下和圖像失真等問(wèn)題,設計了一種應用于云電子書(shū)系統的多級優(yōu)化框架,優(yōu)化框架主要體現在如下三個(gè)方面;第一,對向量圖形類(lèi)庫的性能進(jìn)行描述,并提出了一種優(yōu)化算法,減少了類(lèi)庫的時(shí)間復雜度;第二,在嵌入式GPU上并行進(jìn)行坐標系統的計算;利用GPU在并行計算方面的優(yōu)勢,云電子書(shū)在向量圖形類(lèi)庫方面獲取了顯著(zhù)的性能提升;第三,云電子書(shū)將文件轉化功能轉嫁給Hadoop云平臺,節省了移動(dòng)設備的能量消耗和計算時(shí)間。同時(shí)為了對Hadoop調度過(guò)程中的數據位置問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化,將位置感知調度器運用到提出的系統;實(shí)驗結果表明:云電子書(shū)系統與最初的Open VG類(lèi)庫相比,性能提升了約70%,而且云電子書(shū)系統與連續服務(wù)器平臺相比,計算時(shí)間減小了約60%。
2017, 25(8):166-169. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.043
摘要:自動(dòng)引導車(chē)(AGV車(chē))工況特殊,電流積分法估算電池剩余容量(SOC)誤差較大,而且存在累積誤差;為了提高AGV車(chē)電池剩余容量估算的準確度,對擴展卡爾曼濾波法估算AGV車(chē)電池剩余容量進(jìn)行了研究,分析了AGV車(chē)特殊工況,提出將擴展卡爾曼濾波法的濾波增益改進(jìn)為動(dòng)態(tài)調整濾波增益,有效提高擴展卡爾曼濾波法的跟蹤效果;實(shí)驗表明使用擴展卡爾曼濾波法估算AGV車(chē)電池剩余容量精度較高,采用動(dòng)態(tài)校正的濾波增益提高了估算過(guò)程的跟蹤效果,解決了AGV車(chē)電池剩余容量估算不準確的問(wèn)題。
2017, 25(8):170-174. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.044
摘要:為了更加快捷方便地研究RFID標簽植入環(huán)境與閱讀器閱讀距離之間的關(guān)系,從而預測植入輪胎中的RFID標簽的最大閱讀距離;利用FEKO電磁仿真軟件建立了不同情況下的天線(xiàn),并仿真得到反射系數S_11,然后用弗林斯傳輸方程(Friis)計算得到仿真讀取距離,再利用MATLAB強大的數據處理能力,建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )預測模型,從而建立起標簽天線(xiàn)長(cháng)度、輪胎中標簽與鋼絲層的距離、輪胎介電常數和已得到的仿真讀取距離之間的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型;最后實(shí)際測量值與訓練后得到的預測仿真值在誤差允許的范圍內可以認定為實(shí)際測量距離;此方法可以通過(guò)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型,快速方便地在一定精度范圍內預測閱讀器的閱讀距離。
2017, 25(8):175-178, 198. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.045
摘要:目前隨著(zhù)交通復雜程度的不斷增大,當前的交通通信系統無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)輛間遠程、及時(shí)通信的要求,降低了行車(chē)安全性;為此,設計一種基于基于A(yíng)RM920T的嵌入式遠程及時(shí)通信系統,介紹了系統需實(shí)現的功能,以ARM920T芯片為核心,利用通信管理機完成數據交換,結合嵌入式系統平臺完成系統硬件設計;基于A(yíng)RM920T的車(chē)輛通信子系統通過(guò)車(chē)輛通信對車(chē)輛的行駛進(jìn)行及時(shí)的路線(xiàn)跟蹤、碰撞提醒,狀態(tài)監測以及歷史軌跡顯示回放;對通信子系統進(jìn)行設計,子系統分別為車(chē)輛定位系統以及車(chē)輛調度系統,構建車(chē)輛通信模型,進(jìn)一步實(shí)現車(chē)輛精準遠程通信,并結合蟻群算法對車(chē)輛通信模型進(jìn)行求解;實(shí)驗結果表明,所設計通信系統不僅通信精度高,而且成本較低,實(shí)時(shí)性?xún)?yōu)。
2017, 25(8):179-182. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.046
摘要:條干均勻度儀的波譜圖能夠精確地反映出紗疵的周期性特征,從而可以快速地確定出紡紗工藝流程中故障的位置;但是如何將波譜圖快速準確地實(shí)現一直是研究的難點(diǎn);基于數字信號處理中的重采樣定理,通過(guò)對不同機械故障所產(chǎn)生的紗線(xiàn)信號進(jìn)行分析,改進(jìn)了條干均勻度儀波譜圖算法,該算法在需要觀(guān)測的波長(cháng)范圍內構建了110個(gè)不同頻帶的帶通濾波器,根據相鄰濾波器頻帶關(guān)系分組進(jìn)行波譜分析;通過(guò)DSP28335微處理器的數據采集、信號處理和上位機波譜圖顯示的系統進(jìn)行實(shí)驗,結果證明了該算法的可行性;其改進(jìn)后的算法極大地減小了以往所用硬件的復雜度、提高了運算速度并拓寬了波譜圖的可觀(guān)測范圍,且能夠更精確的檢測出故障位置。
賀建峰 , 李雅娜 , 潘帥濤 , 高毅 , 寶媛媛 , 楊建 , 張俊
2017, 25(8):183-186. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.047
摘要:隨著(zhù)醫療信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,醫療信息資源的安全越來(lái)越備受關(guān)注,權限管理為解決信息系統安全性問(wèn)題提供了重要保障,為防止非法獲得或破壞信息起著(zhù)重要的作用;腦卒中信息管理系統存放大量腦卒中患者的治療信息,為醫生發(fā)現其潛在的疾病提供依據;針對腦卒中信息管理系統復雜的權限控制需求,提出了一種權限控制方法,采用SpringMVC+Hibernate后臺框架,Bootstrap前臺框架技術(shù),以及B/S結構軟件設計中的精粒度權限管理思路,實(shí)現了腦卒中軟件系統中的權限管理;同時(shí)將權限控制設計為一套與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的權限管理組件,該組件不需要做代碼級的更改可以輕松的移植到其它Web系統中;結果表明,系統能夠滿(mǎn)足權限控制需求,具有良好的可操作性、靈活性和移植性。
2017, 25(8):187-190, 194. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.048
摘要:為滿(mǎn)足體感游戲市場(chǎng)需求,降低3D游戲前期投入風(fēng)險,文章提出通過(guò)開(kāi)發(fā)中間件模塊對游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單改造,實(shí)現3D游戲向體感游戲平滑過(guò)渡的過(guò)程;先是簡(jiǎn)單介紹了體感技術(shù)的原理和工作過(guò)程,接著(zhù)結合Kinect硬件系統提出了3D游戲到體感游戲重構框架(3D-MS重構框架),然后設計和實(shí)現了中間件模塊,并對現有3D游戲的提出具體改進(jìn)策略和方法;最后以《神龍》游戲為案例進(jìn)行了重構和實(shí)驗測試,實(shí)驗表明3D-MS重構框架是可行的,采用中間件技術(shù)可平滑、快速實(shí)現從3D游戲到體感游戲,比直接改造游戲的效率高2.2倍,同時(shí)能提高游戲的人機互動(dòng)效果。
2017, 25(8):191-194. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.049
摘要:針對目前可編程邏輯控制器(PLC)編輯軟件中梯形圖向指令表轉化算法的缺陷,通過(guò)對梯形圖語(yǔ)言的分析與研究,并考慮到梯形圖和指令表在實(shí)際應用時(shí)的優(yōu)劣點(diǎn),提出了一種借助多叉樹(shù)來(lái)實(shí)現PLC梯形圖向指令表轉換的算法;該算法采取從左至右,從上至下的掃描原則將梯形圖構建成多叉樹(shù),借助多叉樹(shù)來(lái)反應圖符間的邏輯關(guān)系,然后通過(guò)后序遍歷多叉樹(shù)來(lái)得到指令表程序;此算法在處理多重串并聯(lián)結構梯形圖時(shí)具有更高的效率,同時(shí)適用于堆棧指令,使得該算法具有更好的通用性。
2017, 25(8):195-198. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.050
摘要:IEEE1149.7標準的提出對系統芯片在測試過(guò)程中出現的片上多TAPC、測試功耗急劇增加等難題提供了有效的解決辦法;現有TAP.1器件通過(guò)添加基于IEEE 1149.7標準設計的TAP.7適配器后,使其具有TAP.7協(xié)議接口并支持TAP.7測試架構,從而可利用TAP.7架構對其進(jìn)行測試;文章重點(diǎn)介紹了TAP.7適配器中的電源管理技術(shù)的原理及其模塊實(shí)現過(guò)程;最后基于Quartus II平臺及Modelsim進(jìn)行了該功能模塊的仿真驗證,結果表明該電源管理模塊能夠有效地對TAP.7控制器的電源進(jìn)行控制。
2017, 25(8):199-202. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.051
摘要:詳細介紹了MATAB(矩陣實(shí)驗室)與STK(衛星工具箱)軟件互聯(lián)的方法;STK提供了相應的二次開(kāi)發(fā)接口,可供MATLAB等軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā);利用MATLAB和STK軟件組合搭建仿真環(huán)境,以某Walker星座的設計與優(yōu)化算法為例,具體介紹了聯(lián)合仿真步驟流程及GUI界面的設計方法,并綜合考慮了衛星軌道、傳感器以及衛星編隊等相關(guān)參數對星座最優(yōu)設計的影響;結果表明,利用MATLAB和STK組合仿真能夠以圖像及數據列表的形式方便直觀(guān)的給出最優(yōu)結果,通過(guò)聯(lián)合仿真,較大程度上減小了MATLAB的編程工作量,同時(shí)通過(guò)GUI界面的設計,以可視化的形式對主體程序進(jìn)行集成,只需輸入參數,便可快速進(jìn)行相應的軌道仿真與數據輸出,避免了在進(jìn)行衛星星座設計時(shí)需反復對STK參數進(jìn)行調整的工作;在對衛星星座設計與運行軌道的問(wèn)題分析中,MATLAB/STK聯(lián)合仿真相較于使用單一軟件進(jìn)行問(wèn)題分析而言,要更加便利、形象直觀(guān)。
2017, 25(8):203-205, 217. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.052
摘要:該系統是一個(gè)基于手勢手套、無(wú)線(xiàn)中繼控制站、上位機端等部分組成的包含手勢采集、傳輸、識別控制及處理的系統;手勢手套主要由彎曲傳感器、陀螺儀加速度計、電阻電壓轉換電路和無(wú)線(xiàn)通信模塊組成,來(lái)實(shí)現手勢信息的采集、去噪、前壓縮、解算等功能,并通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信將實(shí)時(shí)手勢信息交付給上一層;無(wú)線(xiàn)中繼端將其與多種傳感器電路、顯示屏、攝像頭、通信接口和常用的工業(yè)控制接口等集成到一塊上,采集其他傳感器信息結合前級的手勢信息,在短時(shí)間深度上對多種信息進(jìn)行融合并通過(guò)控制算法輸出給控制器件;上位機主要負責手勢信息的建模還原和更長(cháng)時(shí)間序列上和多維度的信息處理;網(wǎng)絡(luò )云端可以實(shí)現手勢信息的大數據處理、匹配和遠程交互等功能。經(jīng)實(shí)際檢測達到了理想的設計要求。
2017, 25(8):206-209, 213. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.053
摘要:在神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域,對大腦的觀(guān)察主要來(lái)源于對腦電信號的收集與分析;當前對腦電信號收集的方法是通過(guò)專(zhuān)業(yè)腦電設備將信號收集保存,再由專(zhuān)業(yè)軟件處理;由于這類(lèi)儀器非常昂貴,系統體積也比較大,軟件更新快,現在只能用在科學(xué)研究上,根本無(wú)法用于有規模的實(shí)驗教學(xué),更不可能一人一機;為此,提出了一種基于LABVIEW的腦電信號虛擬采集系統設計方法,使腦電收集與分析可以廣泛地應用于教學(xué);該方法首先對腦電信號虛擬采集系統的硬件進(jìn)行構造,然后以硬件構造為依據,利用AR模型功率譜估計對腦電信號進(jìn)行特征提取,在特征提取過(guò)程中,對模型類(lèi)型與模型系數算法以及模型最佳階數進(jìn)行分析,最后通過(guò)將二階低通濾波器與二階高通濾波器進(jìn)行串聯(lián),形成4階Bessel帶通濾波器,實(shí)現腦電信號的濾波,并以腦電信號傳輸電路的設計完成腦電信號虛擬采集系統的設計;實(shí)驗結果證明,所提方法可以快速地對腦電信號虛擬采集系統進(jìn)行設計,并為該領(lǐng)域的研究發(fā)展提供支撐。
2017, 25(8):210-213. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.054
摘要:為了提高對實(shí)時(shí)信號采集的準確性和無(wú)偏性,提出一種基于DSP+FPGA的實(shí)時(shí)信號采集系統設計方案。系統采用4個(gè)換能器基陣并聯(lián)組成信號采集陣列單元,對采集的原始信號通過(guò)模擬信號預處理機進(jìn)行放大濾波處理,采用TMS32010DSP芯片作為信號處理器核心芯片實(shí)現實(shí)時(shí)信號采集和處理,包括信號頻譜分析和目標信息模擬,由DSP控制D/A轉換器進(jìn)行數/模轉換,通過(guò)FPGA實(shí)現數據存儲,在PC機上實(shí)時(shí)顯示采樣數據和DSP處理結果;通過(guò)仿真實(shí)驗進(jìn)行性能測試,結果表明,該信號采集系統能有效實(shí)現實(shí)時(shí)信號采集和處理,抗干擾能力較強。
2017, 25(8):214-217. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.055
摘要:為了有效從收集的惡意數據中選擇特征去分析,保障網(wǎng)絡(luò )系統的安全與穩定,需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )入侵檢測模型研究;但目前方法是采用遺傳算法找出網(wǎng)絡(luò )入侵的特征子集,再利用粒子群算法進(jìn)行進(jìn)一步選擇,找出最優(yōu)的特征子集,最后利用極限學(xué)習機對網(wǎng)絡(luò )入侵進(jìn)行分類(lèi),但該方法準確性較低;為此,提出一種基于特征選擇的網(wǎng)絡(luò )入侵檢測模型研究方法;該方法首先以增強尋優(yōu)性能為目標對網(wǎng)絡(luò )入侵檢測進(jìn)行特征選擇,結合分析出的特征選擇利用特征屬性的Fisher比構造出特征子集的評價(jià)函數,然后結合計算出的特征子集評價(jià)函數進(jìn)行支持向量機完成對基于特征選擇的網(wǎng)絡(luò )入侵檢測模型研究方法;仿真實(shí)驗表明,利用支持向量機對網(wǎng)絡(luò )入侵進(jìn)行檢測能有效地提高入侵檢測的速度以及入侵檢測的準確性。
2017, 25(8):218-220, 225. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.056
摘要:為了提高對混合架構下ORACLE數據的挖掘和查找速度,提出一種基于頻繁項目集關(guān)聯(lián)規則挖掘的數據快速查找方法;構建ORACLE數據的內部關(guān)聯(lián)屬性映射關(guān)系模型,在異質(zhì)網(wǎng)絡(luò )混合構架模式下,采用Graph OLAP數據倉庫模型進(jìn)行數據庫檢索的關(guān)系維度表,提取表達ORACLE數據屬性信息的特征參量,通過(guò)同態(tài)標簽檢索方法,實(shí)現對目標數據的快速查找定位;仿真結果表明,采用該方法進(jìn)行ORACLE數據查找的查準率和查全率較高,計算速度較快,性能優(yōu)于傳統方法。
2017, 25(8):221-225. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.057
摘要:針對傳統的粒子群優(yōu)化算法中存在的問(wèn)題及分數階達爾文微粒群優(yōu)化(FDPSO)算法收斂速度慢,收斂精度不高的問(wèn)題,改進(jìn)其算法中分數階速度更新策略,同時(shí)引入Logistic型混合分數階自適應動(dòng)態(tài)調整策略,得到一種改進(jìn)的自適應分數階達爾文粒子群優(yōu)化(LFDPSO)算法,并通過(guò)相應理論分析,證明了該算法在給定條件下的收斂性,并由6個(gè)經(jīng)典函數的數值測驗表明,Logistic型混合自適應分數階達爾文粒子群(LFDPSO)算法在收斂精度和收斂速度上得到了有效改善與提高,粒子在局部最優(yōu)時(shí)的逃逸能力、全局尋優(yōu)及智能搜索能力顯著(zhù)增強。
2017, 25(8):226-229. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.058
摘要:針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法訓練過(guò)程中出現的過(guò)擬合問(wèn)題,提出了利用一階原點(diǎn)矩,二階原點(diǎn)矩,方差和極大似然估計概念的推廣來(lái)計算L2正則化中正則化參數λ值的方法。該方法通過(guò)對算法數據集[X,Y]中的X矩陣進(jìn)行運算得到的四個(gè)λ值,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法訓練時(shí)通常采用的是貝葉斯正則化方法,貝葉斯正則化方法存在著(zhù)對先驗分布和數據分布依賴(lài)等問(wèn)題,而利用上述概念的推廣計算的參數代入L2正則化的方法簡(jiǎn)便沒(méi)有應用條件限制;在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )手寫(xiě)數字識別的實(shí)驗中,將該方法與貝葉斯正則化方法應用到實(shí)驗中后的算法識別結果進(jìn)行比較,正確率提高了1.14-1.50個(gè)百分點(diǎn);因而計算得到的λ值應用到L2正則化方法與貝葉斯正則化方法相比更能使得BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法的泛化能力強,證明了該算法的有效性。
2017, 25(8):230-233. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.059
摘要:隨著(zhù)既有線(xiàn)路上普通快速列車(chē)和動(dòng)車(chē)組運行速度的提高,會(huì )車(chē)時(shí)兩車(chē)之間的氣動(dòng)壓力會(huì )明顯增大;因此,會(huì )車(chē)壓力波給交會(huì )的普通快速列車(chē)和動(dòng)車(chē)組造成的舒適性和安全性等影響明顯加劇;采用基于雷諾時(shí)均法(RANS)的RNG k-e二方程的湍流模型仿真計算普通快速列車(chē)時(shí)速140 km與動(dòng)車(chē)組時(shí)速200 km時(shí),明線(xiàn)和隧道兩種工況下會(huì )車(chē)過(guò)程的壓力波動(dòng)情況,并用計算得到的車(chē)窗處壓力從車(chē)窗玻璃的靜強度、車(chē)窗玻璃的動(dòng)態(tài)沖擊強度和車(chē)窗安裝強度三個(gè)方面分析了交會(huì )過(guò)程的車(chē)窗安全性;結果表明:明線(xiàn)會(huì )車(chē)過(guò)程兩車(chē)交會(huì )側車(chē)窗受正壓和負壓的影響,隧道會(huì )車(chē)過(guò)程兩車(chē)交會(huì )側車(chē)窗主要受較大的負壓的影響;受壓縮波和膨脹波的疊加影響,交會(huì )壓力波的頭波波峰和尾波波谷的波動(dòng)較小,而頭波波谷和尾波波峰的波動(dòng)較大;在隧道會(huì )車(chē)時(shí),動(dòng)車(chē)組車(chē)窗中心處的負壓極值最大值約為明線(xiàn)會(huì )車(chē)的3.87倍,壓力波幅值最大值和最大壓力平均變化率較接近;普通快速列車(chē)車(chē)窗中心處的負壓極值最大值約為明線(xiàn)會(huì )車(chē)的4.25倍,壓力波幅值最大值和最大壓力平均變化率相差較大;車(chē)窗的長(cháng)寬比越大,安裝結構強度越大,安裝結構越寬,安裝強度越大。
2017, 25(8):234-236. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.060
摘要:對多核環(huán)境下內存數據進(jìn)行并發(fā)調度,可以減少計算機宕機次數和數據切換時(shí)時(shí)間,提高數據并發(fā)調度精度,增加數據操作平穩性;當前的內存數據并發(fā)調度方法是利用PrebuiltTrigger對內存數據進(jìn)行并發(fā)調度,在調度過(guò)程中,沒(méi)有設定具體的內存數據調度目標,導致內存數據庫中的數據因此錯亂無(wú)序,存在數據并發(fā)調度精度低的問(wèn)題;為此,提出一種基于Linux的多核環(huán)境下內存數據并發(fā)調度優(yōu)化方法;該方法首先采用IACT算法對影響調度進(jìn)行的數據和內存數據庫中相似或重復數據進(jìn)行清洗,然后以清洗的數據為基礎,利用啟發(fā)式算法對其進(jìn)行數據特征選取,依據多屬性決策理論對內存數據并發(fā)調度的最優(yōu)路徑屬性權重集合進(jìn)行計算,以其結果為依據,計算調度最優(yōu)路徑的偏差值,最后利用最小偏差值,建立調度最優(yōu)路徑線(xiàn)性規劃模型,對每條調度路徑的綜合決策屬性值進(jìn)行排序,由此得到調度的最優(yōu)路徑,完成對多核環(huán)境下內存數據的并發(fā)調度;實(shí)驗結果證明,所提方法可以對多核環(huán)境下內存數據進(jìn)行高效率地并發(fā)調度,提高了數據調度精度,增加了內存數據的可循環(huán)利用性,為低開(kāi)銷(xiāo)的內存數據調度提供了支撐。
2017, 25(8):237-240. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.061
摘要:根據返回式衛星的特點(diǎn),衛星在軌飛行包括兩個(gè)階段的時(shí)間同步工作模式:1)“返回艙和儀器艙在軌段組合體”時(shí)間模式;2)兩艙分離后,“儀器艙留軌段”時(shí)間模式;因此,如何設計返回式衛星的時(shí)間系統,并進(jìn)行優(yōu)化使其在不同階段完成不同任務(wù),是返回式衛星時(shí)間系統設計的關(guān)鍵點(diǎn);返回式衛星時(shí)間包括時(shí)間產(chǎn)生、時(shí)間維護、時(shí)間發(fā)布及時(shí)間傳輸;返回式衛星時(shí)間系統設計就是為了滿(mǎn)足時(shí)間用戶(hù)對時(shí)間同步精度的需求,通過(guò)特定方法和必要手段對星上時(shí)間產(chǎn)生、維護和發(fā)布機制進(jìn)行相應的系統設計;針對實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗衛星時(shí)間同步需求、時(shí)間管理模型、時(shí)間系統架構以及時(shí)間系統的設計進(jìn)行了說(shuō)明,并對衛星在整星電測以及在軌運行的驗證情況進(jìn)行說(shuō)明。
2017, 25(8):241-243, 247. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.062
摘要:網(wǎng)絡(luò )信息安全關(guān)系到數據存儲安全和數據通信安全,為了提高網(wǎng)絡(luò )信息安全管理能力,需要進(jìn)行數據優(yōu)化加密設計,提出一種基于前向糾錯編碼的DES數據公鑰加密技術(shù),采用Gram-Schmidt正交化向量量化方法構建DES數據的Turbo碼模型,通過(guò)三次重傳機制產(chǎn)生密文序列,對密文序列進(jìn)行前向糾錯編碼設計,結合差分演化方法進(jìn)行頻數檢驗,實(shí)現網(wǎng)絡(luò )信息安全中DES數據加密密鑰構造,選擇二進(jìn)制編碼的公鑰加密方案有效抵抗密文攻擊;仿真結果表明,采用該加密技術(shù)進(jìn)行DES數據加密的抗攻擊能力較強,密鑰置亂性較好,具有很高的安全性和可行性。
2017, 25(8):244-247. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.063
摘要:本體理論在知識工程領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注和普遍認可,構建完備且準確的領(lǐng)域本體已經(jīng)越來(lái)越重要,同時(shí),企業(yè)知識資源的更新與集成要求本體的不斷進(jìn)化與融合;針對目前本體構建與重構過(guò)程中數據處理效率低的問(wèn)題,運用支持向量機分類(lèi)及K-均值聚類(lèi)的方法對本體構建數據進(jìn)行處理,從文本數據中抽取關(guān)注的特定的信息,運用基于二叉樹(shù)的多分類(lèi)支持向量機以及支持向量機與K-均值融合的多樣本聚類(lèi),總結基于分類(lèi)與聚類(lèi)的本體構建過(guò)程,并以離散型和連續型兩種數據樣本驗證了方法的可行性;最后,在上述框架與理論研究的基礎上,設計并開(kāi)發(fā)了面向知識管理的本體工具平臺,簡(jiǎn)單介紹系統的模塊功能;實(shí)驗結果表明,基于數據挖掘的本體構建與重構技術(shù)具有良好的應用效果。
2017, 25(8):248-251. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.064
摘要:提出一種新的UH形DGS寬帶共模濾波器,通過(guò)選擇單個(gè)DGS結構合適尺寸和諧振點(diǎn),利用每個(gè)諧振器間的相互耦合,達到了面積小(8 mm×8 mm),寬阻帶(3.61~10.7 GHz)和低下限截止頻率的效果;對于差模信號,阻帶內衰減小于-1.5 dB,保持了良好的信號完整性;同時(shí)采用一種新的減小寬帶DGS結構濾波器面積的設計方法,通過(guò)改變圖形的形狀,用“C”形槽代替“U”形槽,使該DGS結構相比原有模型減小了10%,同時(shí)阻帶范圍增加了1.34 GHz。
2017, 25(8):252-254, 293. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.065
摘要:四旋翼無(wú)人機具有低成本、垂直起降、機動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn),在民用領(lǐng)域諸如航拍、植保、物流、電力巡線(xiàn)等場(chǎng)合得到了廣泛的關(guān)注和應用;隨著(zhù)四旋翼無(wú)人機應用的普及,一些新的問(wèn)題也隨之出現,其中一個(gè)厄待解決的問(wèn)題是如何提高無(wú)人機的降落精度和可靠性,特別在超視距應用場(chǎng)景下,這一需求尤為突出;通過(guò)采用機器視覺(jué)技術(shù),利用LabVIEW Vision編制視覺(jué)識別軟件,可以控制四旋翼無(wú)人機實(shí)現高精度的自主降落。
2017, 25(8):255-260. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.066
摘要:首先簡(jiǎn)要介紹了異步串口板的通常設計方法,并且提出了這些方法的不足之處,重點(diǎn)闡述了基于FPGA狀態(tài)機和片上總線(xiàn)的新設計方案,以及該方案的技術(shù)優(yōu)勢,隨后公布了基于該方案的異步串口板達到的性能指標;通過(guò)比較有關(guān)應答延遲的試驗數據,提出了基于FPGA狀態(tài)機和基于DSP處理器的異步串口板卡存在明顯的處理速度差異問(wèn)題,并基于兩種設計方案,解釋了形成差異的原因;最后提出了FPGA狀態(tài)機對外部總線(xiàn)存儲器或端口的訪(fǎng)問(wèn)管理性能大幅超越了任何一款DSP處理器的觀(guān)點(diǎn),并對同行提出了類(lèi)似研發(fā)項目的設計建議。
2017, 25(8):261-264. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.067
摘要:針對傳統的氣象數據查詢(xún)方法存在查詢(xún)過(guò)程復雜、準確率低等問(wèn)題,提出一種網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下氣象數據自動(dòng)查詢(xún)系統設計方法;首先設置在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下,設計氣象數據查詢(xún)系統的硬件部分和軟件部分,其中,系統的硬件由上位機和下位機組成;軟件設計包括氣象數據查詢(xún)系統氣壓查詢(xún)軟件設計、濕度數據查詢(xún)系統氣壓查詢(xún)軟件設計、氣象數據查詢(xún)系統氣壓查詢(xún)軟件設計和氣象數據查詢(xún)系統風(fēng)向風(fēng)速查詢(xún)軟件設計,在此基礎之上,最終實(shí)現氣象數據的自動(dòng)查詢(xún);仿真實(shí)驗結果證明,所提方法可以方便、快捷、準確地查詢(xún)氣象數據信息。
2017, 25(8):265-267, 299. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.068
摘要:當前的虛擬校園三維場(chǎng)景構建方法是利用osgEarth獲取GoogleEarth數據,構建虛擬校園三維地圖,然后依據本地地形信息與三維場(chǎng)景模型完成對虛擬校園的三維場(chǎng)景構建;該方法在三維場(chǎng)景構建過(guò)程中沒(méi)有考慮到校園后續建設發(fā)展,只憑現在所需進(jìn)行三維場(chǎng)景構建,導致虛擬校園三維場(chǎng)景雜亂,存在虛擬校園三維場(chǎng)景構建顧慮不周的問(wèn)題;為此,提出一種基于A(yíng)utoCAD和3DSMAX的虛擬校園三維場(chǎng)景構建方法;該方法首先利用Kinect的RGB深度攝像頭獲取校園平面數據、影像數據和貼圖資料,采用相機陣列合成算法對所得校園圖像進(jìn)行特征提取,然后依據非局部均值濾波方法對獲取的校園圖像進(jìn)行去噪操作,最后利用邊緣方向和梯度表示中的結構方向與強度,對校園圖像外輪廓的紋理特征進(jìn)行收斂,依據外輪廓紋理特征收斂實(shí)現校園圖像內輪廓的準確定位,將校園圖像與虛擬校園三維場(chǎng)景構建所需圖像進(jìn)行匹配,由此完成對虛擬校園三維場(chǎng)景的構建;實(shí)驗結果證明,所提方法是虛擬校園三維場(chǎng)景構建領(lǐng)域革命性的突破,提高了學(xué)校的招生率,增加了校園文化歷史的展現機會(huì ),為該領(lǐng)域的研究發(fā)展提供了有效依據。
2017, 25(8):268-271. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.069
摘要:為了提高P2P匿名通信系統的安全性與可信性,需要對P2P匿名通信系統進(jìn)行設計;當前使用的匿名通信系統,無(wú)法在用戶(hù)節點(diǎn)匿名的情況下,保證P2P匿名通信系統匿名節點(diǎn)的可信性;因此,提出一種基于可信計算模式的P2P匿名通信系統設計方法;該系統的硬件部分分為系統登錄模塊、通信模塊、數據模塊、可信計算模塊4大模塊,模塊之間相互合作,形成一個(gè)完整的匿名通信系統,匿名通信系統軟件設計部分通過(guò)建立可信計算的聯(lián)接,實(shí)現在匿名通道中進(jìn)行數據傳遞,并對待傳遞的數據進(jìn)行層次性打包加密,同時(shí)采用可信度計算對匿名通信系統中節點(diǎn)、匿名通道進(jìn)行計算,形成安全可信的匿名傳遞通道;實(shí)驗仿真證明,該方法在保證該系統數據傳遞的效率的同時(shí)提高了匿名通信系統的安全性與可靠性。
2017, 25(8):272-274, 314. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.070
摘要:為降低大數據云中心的能量消耗和實(shí)現資源的優(yōu)化配置,提出一種虛擬機資源高效分配策略;提出的策略對選定的特征上具備相似性任務(wù)分組的聚類(lèi)進(jìn)行定義,將各組任務(wù)映射到定制化的高效虛擬機類(lèi)型;其高效指的是以最低限度的資源損耗成功執行任務(wù);虛擬機的相關(guān)參數為核數量、內存量和存儲量;虛擬機分配基于日志中提取的歷史數據,并以任務(wù)的使用模式為基礎;提出的資源分配策略以任務(wù)的實(shí)際資源使用量為基礎,實(shí)現了能源消耗的降低;實(shí)驗結果表明:不同聚類(lèi)任務(wù)下,提出的虛擬機資源分配策略可以大幅節約能源消耗,具有較低的平均任務(wù)拒絕次數。
2017, 25(8):275-278. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.071
摘要:為有效管理人工智能技術(shù)操作步驟的規范性,需要對人工智能技術(shù)的IETM業(yè)務(wù)規則進(jìn)行研究;而當前已經(jīng)制定的IETM業(yè)務(wù)規則,在人工智能技術(shù)復雜繁多的操作步驟中,許多細節問(wèn)題沒(méi)有得到規范管理;為此,提出一種基于人工智能技術(shù)的IETM業(yè)務(wù)規則研究方法;該方法首先確定人工智能技術(shù)的IETM業(yè)務(wù)規則數據模塊,再將所有人工智能數據模塊進(jìn)行分類(lèi),并分配給各部門(mén)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行IETM業(yè)務(wù)規則的制定,數據模塊ETM業(yè)務(wù)規則的制定過(guò)程將采用PCR技術(shù)以層次形式來(lái)表述,然后將所有分類(lèi)數據模塊IETM業(yè)務(wù)規則進(jìn)行匯總、協(xié)商、統一,形成完整的人工智能技術(shù)的IETM業(yè)務(wù)規則,管理人工智能技術(shù)操作步驟的規范性;實(shí)驗仿真證明,所提方法能夠有效管理人工智能技術(shù)操作步驟的規范性。
2017, 25(8):279-282, 303. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.072
摘要:針對云存儲環(huán)境下多副本方案存儲效率低下的問(wèn)題,設計了一種高效的數據安全存儲策略;該策略采用了并行思想,設計了高效的數據同步存儲算法;該算法將用戶(hù)的存儲請求同時(shí)轉發(fā)給多個(gè)工作者,由這多個(gè)工作者同時(shí)向每個(gè)副本服務(wù)器寫(xiě)入數據;該策略將云端設計為整體協(xié)調、并行處理模式,即多個(gè)工作者由管理者統一分配調度,各個(gè)工作者獨立地服務(wù)于對應的副本存儲服務(wù)器,由管理者與用戶(hù)進(jìn)行交互處理,并且這多個(gè)工作者對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的,該設計模式并沒(méi)有增加用戶(hù)使用云存儲的復雜度;實(shí)驗結果表明,提出的數據安全存儲策略在保證副本冗余的情況下可以有效地降低額外的時(shí)間損耗,保證用戶(hù)讀寫(xiě)云端數據的效率不低于單副本情況下的效率;該方案用于云存儲環(huán)境下高效的數據安全存儲是可行的、有效的。
2017, 25(8):283-285, 318. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.073
摘要:針對目前車(chē)載顯示單元監測、診斷及維護方式的局限性,通過(guò)分析研究,提出了一種新型的車(chē)載顯示單元診斷維護方案,并通過(guò)設計進(jìn)行了軟件實(shí)現;新實(shí)現的系統軟件可以自動(dòng)對底層程序及應用程序進(jìn)行監控及故障記錄,并實(shí)現故障信息的提取,為設計和維護人員進(jìn)行故障分析和故障處理提供便利;系統通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行固件及軟件的升級和備份,且支持一鍵升級,能夠極大地提升工作效率;同時(shí),系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中融入人機工程理念,充分考慮界面美觀(guān)和交互的便利性;盡量降低軟件的耦合度,提高軟件的可移植性。
2017, 25(8):286-288. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.074
摘要:傳統故障指示器在現場(chǎng)只記錄采集信息,不能有效進(jìn)行現場(chǎng)故障分析和判斷,故障分析判斷的延遲較大,故障判斷的準確率較低;引入周期濾波方法,消除工頻信號對采樣的影響,利用微分符號統計和最大值統計方法,獲得小電流接地系統暫態(tài)過(guò)程的純凈波形和峰峰值,采用基于聚類(lèi)分析的故障判斷策略,及時(shí)準確地判斷供配電網(wǎng)絡(luò )故障,上報故障集控中心綜合處理,提高電網(wǎng)運行的可靠性,同時(shí)實(shí)現故障指示器采集信息的現場(chǎng)分析處理。
彭健 , 趙雯 , 章樂(lè )平 , 賈長(cháng)偉 , 蔡斐華 , 張麗曄 , 許昶
2017, 25(8):289-293. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.075
摘要:虛擬試驗驗證技術(shù)可為復雜航天產(chǎn)品的試驗驗證提供有效的技術(shù)支撐。結合航天產(chǎn)品研制過(guò)程對虛擬試驗驗證技術(shù)的需求,開(kāi)展了虛擬試驗支撐框架VITA研究與實(shí)現;VITA系統由運行中間件及系列輔助工具集組成,實(shí)現對虛擬試驗應用系統“試驗設計-試驗運行-試驗分析”全生命周期的支持;全面介紹了VITA運行中間件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、試驗設計、試驗調度管理、試驗記錄與回放、試驗結果分析、試驗數據管理、異構網(wǎng)關(guān)、硬件網(wǎng)關(guān)等各模塊的實(shí)現方案,給出了其在航天復雜產(chǎn)品試驗系統互聯(lián)中的應用情況;實(shí)踐表明VITA支持對產(chǎn)品關(guān)鍵系統的技術(shù)性能驗證,有效解決了產(chǎn)品難以開(kāi)展大系統聯(lián)合試驗的難題,后續將完善跨平臺功能、提升實(shí)時(shí)性指標,實(shí)現產(chǎn)品化推廣。
2017, 25(8):294-299. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.076
摘要:開(kāi)放的社交媒體平臺給用戶(hù)帶來(lái)使用便捷的同時(shí),也存在不少惡意站點(diǎn)、信息欺騙和信任缺失等安全性和可信性問(wèn)題。社交平臺的安全性和可信性作為社會(huì )交互的基礎,在信息共享與交流中至關(guān)重要;傳統的安全和信任評估僅關(guān)注于用戶(hù)間的信任關(guān)系以及安全實(shí)現,而針對社交媒體平臺的評估和度量方法還不健全;因此提出了一種基于信息管理信號理論的在線(xiàn)社交網(wǎng)絡(luò )平臺安全和信任度量方法;首先,對平臺安全性和可信性信號進(jìn)行分類(lèi),并采用OWL語(yǔ)言和時(shí)態(tài)邏輯形式化描述了平臺靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)行為特征;其次,使用FAHP確定此類(lèi)信號的指標權重并進(jìn)行系統的評價(jià),并結合群體計算思想提出了一個(gè)平臺安全和信任的綜合評估計算模型;最后,在一個(gè)現實(shí)的多媒體社交網(wǎng)絡(luò )平臺(CyVOD.net)上進(jìn)行了評估實(shí)驗;實(shí)驗結果顯示,該方法能夠準確地獲得社交平臺的各安全和信任要素的評估值,并有效地指導社交媒體網(wǎng)絡(luò )平臺的功能進(jìn)化和版本更新。
2017, 25(8):300-303. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.077
摘要:裝備的可靠性是完成遂行任務(wù)必備條件,對裝備可靠性進(jìn)行評估可為任務(wù)決策提供理論支持;目前關(guān)于裝備可靠性評估方面的研究大多數都是基于概率統計學(xué)的,而概率統計的準確性受限于樣本的大小,從而使得基于概率統計學(xué)的裝備可靠性評估因裝備樣本的大小而產(chǎn)生不可避免的或大或小誤差;為解決這一評估受樣本大小制約的問(wèn)題,引入逼近理想點(diǎn)(TOPSIS)法;同時(shí),針對TOPSIS法受主觀(guān)因素影響較大的問(wèn)題,修定了該法評估指標權重及理想解的確定方法,并在評估結果中引入了“合格分數線(xiàn)”的概念,使得評估結果等級劃分有了量化依據,從而體現出了客觀(guān)性和科學(xué)性,然后構建了某裝備基于該改進(jìn)TOPSIS法的可靠性評估模型;最后,通過(guò)示例分析,利用MATLAB計算驗證了本文方法的正確性,評估結果可為裝備的使用者或指揮者提供決策依據。
2017, 25(8):304-308. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.078
摘要:任意波形發(fā)生器作為測試測量設備的一種重要儀器,在航空航天的測量與控制技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛應用;當前市場(chǎng)成熟任意波形發(fā)生器產(chǎn)品多為國外產(chǎn)品或者國內廠(chǎng)商基于國外FPGA和DAC研制的產(chǎn)品;為了打破技術(shù)壟斷,提高國產(chǎn)任意波形發(fā)生器的自主技術(shù)保障能力,研制基于國產(chǎn)芯片的任意波形發(fā)生器愈發(fā)重要;隨著(zhù)國產(chǎn)芯片設計技術(shù)提升,國產(chǎn)FPGA和DAC的性能顯著(zhù)提高,并得到了廣泛應用;PXI總線(xiàn)作為當前儀器領(lǐng)域的主要總線(xiàn)類(lèi)型之一,可以滿(mǎn)足大部分測試儀器的通訊要求;基于國產(chǎn)FPGA和DAC器件,從硬件設計和軟件設計兩個(gè)方面出發(fā),成功研制了一款采樣率為100 MSa/s的 PXI總線(xiàn)任意波形發(fā)生器模塊,實(shí)現了43 MHz信號輸出,通過(guò)實(shí)驗測試了模塊的功能和性能,完全滿(mǎn)足模塊指標要求,充分證明了國產(chǎn)芯片在工程設計中的性能特性。
2017, 25(8):309-314. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.079
摘要:航天器的密封性能是極其重要的指標之一,利用壓力變化方法進(jìn)行艙體密封性檢漏是保障其密封性的重要技術(shù)手段;設計研制小型壓力變化檢漏儀對滿(mǎn)足航天器檢漏設備小型集成化、高精度的迫切需求是十分重要的;以DSP為數據的核心處理器,分析絕壓和差壓具有溫度補償方法,設計基于485通信接口實(shí)現數字絕壓傳感器的數據采集,采用250Ω的高精度電阻接入電流環(huán)的方法實(shí)現差壓傳感器的信號調理,通過(guò)ADS1247高精度24位數模轉換器實(shí)現差壓信號的采集;并采用恒流供電和電阻比測量原理實(shí)現對兩路熱敏電阻溫度傳感器的測量;各信號經(jīng)DSP中固化的壓力變化檢漏算法集中處理,得到被測物體的漏率值,檢測結果通過(guò)LCD顯示;所研制集絕壓、差壓和溫度多參量監測于一體的檢漏儀,經(jīng)過(guò)溫度、壓力、檢漏試驗等測試,驗證了其精度和檢漏能力滿(mǎn)足要求;研究結果表明:所研制的檢漏儀小巧,精度高,可靠性高,可實(shí)現壓力、溫度、漏率等多參量的同時(shí)監測,漏率檢測的最大相對誤差為19.3%,相對不確定度小于2%,可有效地解決航天器泄漏檢測的問(wèn)題。
2017, 25(8):315-318. DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.080
摘要:針對磁通門(mén)傳感器檢測到的多路弱磁信號,設計了一種以AD7791為采集核心的小信號采集系統,解決了6路AD采集的同步問(wèn)題;以MSP430F5437超低功耗單片機為主控,運用無(wú)磁轉臺測試實(shí)驗,實(shí)現了數據的存儲和探頭姿態(tài)的校正,后采用最小二乘法進(jìn)行數據修正;經(jīng)實(shí)rt驗驗證,該采集系統可穩定于野外長(cháng)時(shí)間工作(半年以上),零點(diǎn)穩定度由1.7 nT/h、2.4 nT/h、1.4 nT/h(XYZ三軸)下降到0.2 nT/h、0.31 nT/h、0.23 nT/h,采集精度(參考地磁場(chǎng)49535nT)由49516nT下降到49534nT;有效地降低了系統測量誤差,精度明顯提高。
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