2019, 27(5):1-4.
摘要:軟件故障定位旨在利用程序信息以及測試用例找到導致程序出現故障的語(yǔ)句,以提高程序的安全性與健壯性。首先介紹了常見(jiàn)的單故障定位技術(shù)和現有的多故障定位技術(shù),并對比分析了兩者之間的差異,然后介紹了常用的測試用例集合,并列舉了一些用來(lái)測試評價(jià)故障定位技術(shù)效率的方法,最后對現有的故障定位技術(shù)進(jìn)行總結并提出未來(lái)研究方向的展望。
2019, 27(5):5-8.
摘要:模擬電路的故障率長(cháng)期以來(lái)居高不下,但模擬電路由于其客觀(guān)世界信號本質(zhì)無(wú)法完全被數字電路取代,模擬電路的可靠性也成為制約電路系統可靠性的關(guān)鍵因素。主要針對模擬電路的軟故障診斷方法進(jìn)行了研究,分析了模擬電路在故障診斷中的難點(diǎn),分別對傳統和智能化的故障診斷發(fā)展和研究現狀進(jìn)行了綜述,展望了未來(lái)模擬電路故障診斷的發(fā)展趨勢。
2019, 27(5):9-12.
摘要:豬舍的環(huán)境是影響豬生產(chǎn)水平的重要因素之一,為豬舍環(huán)境改善提供依據并提高豬的健康水平和生產(chǎn)效率,結合6LoWPAN網(wǎng)絡(luò )和IPv6網(wǎng)絡(luò )的快速演進(jìn),文章設計并實(shí)現了一種基于6LoWPAN和IPv6的豬舍環(huán)境遠程監測系統。該系統實(shí)現了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)與IPv6網(wǎng)絡(luò )之間的點(diǎn)到點(diǎn)通信,實(shí)現了豬舍內溫度、濕度、光照強度、CO2、H2S、NH3等環(huán)境因子實(shí)時(shí)監測。文章詳細描述了該系統硬件框架和軟件框架實(shí)現過(guò)程,最后基于Visual C++ 6.0和MySQL開(kāi)發(fā)了豬舍環(huán)境遠程監測系統的上位機管理軟件,并利用Android Studio開(kāi)發(fā)了移動(dòng)端豬舍環(huán)境遠程監測APP。試驗結果表明,該系統能準確獲取監測數據,可滿(mǎn)足豬舍環(huán)境遠程監測的需求。
2019, 27(5):13-17.
摘要:絕緣子串工作狀態(tài)的智能監測是實(shí)現智能電網(wǎng)的重要前提。針對電網(wǎng)巡檢圖像中絕緣子串特征檢測效果受復雜環(huán)境的影響。本文引入超像素和統計方法來(lái)降低復雜場(chǎng)景的難度,首先采用多尺度方式將圖像分解為不同的層,然后采用SLIC將每層圖像分解為不同大小的超像素,采用超像素特征來(lái)描述多尺度圖像的某個(gè)區域位置的特征信息,得到圖像的粗略顯著(zhù)區域,并作為樣本集輸入區域網(wǎng)絡(luò )Region net進(jìn)行處理,最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訓練迭代得到準確完整的顯著(zhù)特征圖。將本文算法和其它流行算法對不同環(huán)境中絕緣子串圖像進(jìn)行特征檢測對比實(shí)驗,證明本文算法的F-Measure 以及平均誤差MAE均優(yōu)于當前流行算法。
2019, 27(5):18-21.
摘要:物理層基于網(wǎng)絡(luò )結構底層,負責網(wǎng)絡(luò )電信號的發(fā)送、接收,當物理層性能狀態(tài)出現問(wèn)題時(shí),將嚴重影響網(wǎng)絡(luò )設備的通信質(zhì)量,且故障點(diǎn)難以被發(fā)現排除。本文依據《IEEE 802.3-2000和ANSI X3.263-1995標準》對以太網(wǎng)物理層的相關(guān)要求,對1000Base-T型網(wǎng)絡(luò )接口物理層一致性特征信號測試方法進(jìn)行研究,結合數字示波器高級觸發(fā)功能設計了能夠準確捕獲特定特征信號的測試方法,該方法能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )物理層一致性測試相關(guān)需求。
2019, 27(5):22-25.
摘要:目前國內仍有很多航空發(fā)動(dòng)機試車(chē)臺使用的是模擬振動(dòng)測量?jì)x,濾波和積分選擇均需針對機型專(zhuān)門(mén)定制,靈活性不夠,同時(shí)也不能分析振動(dòng)頻率,滿(mǎn)足不了發(fā)動(dòng)機振動(dòng)分析的要求。選擇合適的振動(dòng)傳感器、振動(dòng)測量?jì)x并采用合適的軟件分析方法,迅速準確地測量發(fā)動(dòng)機的振動(dòng)值并分析振動(dòng)頻率是發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)、所對發(fā)動(dòng)機整機臺架試驗的要求。在發(fā)動(dòng)機整機振動(dòng)測量選擇了壓電式加速度傳感器并使用帶有抗混濾波的差分放大器以消除頻率混疊和共模干擾,編寫(xiě)了專(zhuān)門(mén)的振動(dòng)分析軟件,在振動(dòng)分析軟件處理中采用Butterworth濾波器和Flat Top窗函數。該方法能夠滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)廠(chǎng)提出的通帶平滑度≤±5%,阻帶衰減大于-30dB/倍頻程的濾波要求以及對振動(dòng)測量精度≤±5%的要求。通過(guò)研究提出的航空發(fā)動(dòng)機整機振動(dòng)測量方法準確可靠,能夠滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)、所對試車(chē)臺架整機振動(dòng)測量的要求。
2019, 27(5):26-29.
摘要:傳統的疲勞駕駛檢測系統,一般采用對面部特征進(jìn)行識別與信息提取的方式,易受到外界因素干擾,檢測效率較低。針對這一問(wèn)題,提出基于深度信念網(wǎng)絡(luò )(DBM)的腦電信號(EEG)疲勞檢測系統。結合深度信念網(wǎng)絡(luò )工作原理和系統整體框架,設計系統硬件結構和軟件功能。采用SAA7115型號信號解碼器對數字化信號進(jìn)行分離,通過(guò)采集模塊電路圖,將解碼器連接到低噪聲Video接口處,保證分離后的腦電信號為合成信號;通過(guò)TMS320DM642的DSP數字信號處理器對端口1信號進(jìn)行合成、對端口2信號進(jìn)行復合信號編碼,保證信號采集不受外界因素干擾;將受限玻爾茲曼機在硬件采集模塊中提取的信號進(jìn)行疲勞程度檢測,根據腦電信號變化強度,區分疲勞和未疲勞狀態(tài)下腦電信號特征,完成系統設計。實(shí)驗結果表明,所設計系統具有較高檢測效率,可為疲勞駕駛人員生命安全提供保障。
2019, 27(5):30-34.
摘要:變壓器運行過(guò)程中存在多種狀態(tài),能夠正確劃分運行狀態(tài),對變壓器的維修和故障診斷有著(zhù)重要的意義。首先,詳細分析了馬爾科夫鏈的衍生模型,并構造了隱式半馬爾科夫模型(Hidden Semi-Markov Models, HSMM);然后,通過(guò)引入“微狀態(tài)-宏狀態(tài)”的對應關(guān)系,用于在HSMM中描述變壓器運行過(guò)程中的狀態(tài);最后,建立了涵蓋變壓器歷史狀態(tài)信息,并包含特征提取、狀態(tài)分類(lèi)和故障識別過(guò)程的HSMM故障診斷流程。通過(guò)變壓器DGA故障診斷的算例分析,結果表明所述方法的有效性。
2019, 27(5):35-38.
摘要:文章介紹了城市軌道交通車(chē)載電源的組成、功能和故障樹(shù)分析法的理論基礎。在分析車(chē)載電源功能的基礎上,針對車(chē)載電源可靠性研究的不全面,提出運用故障樹(shù)分析方法對車(chē)載電源的可靠性進(jìn)行分析和研究。通過(guò)建立電源失效故障樹(shù),對導致電源失效的故障進(jìn)行了定性以及定量分析,定性分析找出了導致城市軌道交通車(chē)載電源失效的所有故障組合; 定量分析找出了容易導致車(chē)載電源失效的故障類(lèi)型,根據定性定量分析得到的結果,為城市軌道交通車(chē)載電源的可靠度計算方法提供了新的思路,并提出了有效提車(chē)載信號電源可靠性的相應建議,為車(chē)載電源的維修以及檢測提供科學(xué)依據。
朱湘臨 , 宋彥 , 丁煜函 , 王博 , 朱莉 , 姜哲宇 , 陳威
2019, 27(5):39-43.
摘要:針對松茸發(fā)酵過(guò)程中關(guān)鍵參量難以實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測的難題,提出了一種基于改進(jìn)布谷鳥(niǎo)算法(CS)與改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(BPNN)相結合的松茸菌絲生物量軟測量建模方法。首先采用兩階段動(dòng)態(tài)發(fā)現概率法對傳統CS進(jìn)行改進(jìn),平衡CS的全局搜索與局部搜索能力;然后引入附加動(dòng)量和動(dòng)態(tài)調整學(xué)習率對BPNN進(jìn)行改進(jìn),提高BPNN參量的修正精度;最后,通過(guò)CS算法獲取BPNN的初始權值和閾值,并由權值修正公式(附加動(dòng)量與動(dòng)態(tài)學(xué)習率相結合)對權值進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正。仿真結果表明,改進(jìn)的CS-BPNN軟測量模型在預測精度提高了6%以上,能夠實(shí)現松茸發(fā)酵過(guò)程實(shí)時(shí)在線(xiàn)測量的需求。
2019, 27(5):44-47.
摘要:以某俄式發(fā)動(dòng)機為研究對象,根據該發(fā)動(dòng)機故障分布,使用優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對該故障率模擬。針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )可能陷入局部極小值點(diǎn)的問(wèn)題,在激勵函數中加入模糊參數。與原網(wǎng)絡(luò )相比,在不同學(xué)習速率的條件下,優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )預測結果與實(shí)際故障率更為擬合,預測結果更為準確。該模型對于該型號發(fā)動(dòng)機的故障預測具有一定參考意義。
2019, 27(5):48-52.
摘要:本設計采用電渦流傳感器檢測的方法來(lái)檢測電飯煲內膽涂層厚度,為了滿(mǎn)足對不同規格的內膽的在線(xiàn)檢測要求并減少工件夾緊工位與檢測工位的時(shí)間,本文將檢測裝置設計成用氣缸帶動(dòng)的杠桿來(lái)檢測,同時(shí)將檢測探頭設計成浮動(dòng)探頭進(jìn)行測量。基于單片機編程軟件平臺的計算機實(shí)現對電飯煲內膽不粘涂層厚度進(jìn)行在線(xiàn)檢測的工作原理,并對機械部分的硬件結構、控制部分的軟件進(jìn)行了相應的設計。最后通過(guò)實(shí)驗仿真驗證了系統在線(xiàn)檢測的可行性,且降低了檢測成本和縮短檢測內膽的時(shí)間節拍,提高了生產(chǎn)過(guò)程中檢測的效率。
覃愛(ài)淞 , 呂運容 , 張清華 , 胡勤 , 孫國璽
2019, 27(5):53-57.
摘要:針對傳統智能故障診斷方法在滾動(dòng)軸承的故障診斷中診斷準確率不高的問(wèn)題,引入了一種啟發(fā)式搜索算法——蝙蝠算法(BA)優(yōu)化極限學(xué)習機(ELM)的方法,利用ELM構建滾動(dòng)軸承故障診斷分類(lèi)模型。首先采用滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號的五種代表性時(shí)域無(wú)量綱指標作為診斷模型輸入特征,然后,利用蝙蝠算法的全局尋優(yōu)能力對ELM模型的參數進(jìn)行優(yōu)化,獲取最優(yōu)輸入權重和隱含層偏置的ELM分類(lèi)模型,最后采用美國西儲大學(xué)軸承數據中心網(wǎng)站公開(kāi)發(fā)布的軸承探傷數據集驗證算法診斷效果。實(shí)驗結果表明:該方法可以有效地對滾動(dòng)軸承不同故障狀態(tài)進(jìn)行識別,與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、支持向量機(SVM)和極限學(xué)習機(ELM)方法比較,所提出的方法能夠提高故障診斷準確率,達到99.17%。
2019, 27(5):58-63.
摘要:具有非平穩特性的滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號易受到外界噪聲干擾,且傳統的小波包硬、軟閾值函數降噪方法無(wú)法根據信號中的噪聲干擾情況自適應調節。因此,提出一種基于排列熵的改進(jìn)小波包閾值降噪方法,并與自適應噪聲的完整集成經(jīng)驗模態(tài)分解(CEEMDAN)相結合進(jìn)行故障信號分析。首先,對采集的滾動(dòng)軸承故障信號進(jìn)行改進(jìn)小波包閾值降噪處理,然后將降噪信號進(jìn)行CEEMDAN處理,分解得到一系列固有模態(tài)分量(IMF),根據相關(guān)系數選擇IMF,并作包絡(luò )譜分析。最后對滾動(dòng)軸承實(shí)際振動(dòng)信號的故障分析,證明了此方法的有效性。
余學(xué)鋒 , 文海 , 張開(kāi)維 , 趙增興
2019, 27(5):64-66.
摘要:對靶場(chǎng)測試裝備質(zhì)量及綜合保障情況的評估是測試裝備使用階段的一項重要任務(wù),其中可用度(可用性)是最能反映其運行狀態(tài)的參量之一,它是表征測試性、可靠性、維修性、保障性、安全性和環(huán)境適應性的綜合。本文基于云計算技術(shù),運用知識管理方法,給出了靶場(chǎng)測試裝備可用性服務(wù)架構總體思路。對基于云計算分析技術(shù)的測試裝備狀態(tài)監測、可用性預測仿真驅動(dòng)、預防性維修輔助決策的可用性服務(wù)支撐架構進(jìn)行了描述。目的在于使測試裝備可用性得到有效的監測、預測和控制,使靶場(chǎng)測試裝備可用性達到最大化。
2019, 27(5):67-70.
摘要:為解決對低空大航程移動(dòng)目標全程遙測難度大、費效高等問(wèn)題,對現有陸基、海基、空基遙測站特點(diǎn)進(jìn)行分析,提出了一種基于中高空固定翼無(wú)人機的遙測中繼系統實(shí)現方式,系統與現有陸基、海基遙測站配合使用,實(shí)現對低空移動(dòng)目標的遠距離跟蹤。設計了系統的主要組成和工作模式,簡(jiǎn)要分析了系統建設總體設計思路,對系統設計過(guò)程中的無(wú)人機平臺選型、相控陣天線(xiàn)選擇和設計、中繼轉發(fā)方式、微系統技術(shù)、相控陣天線(xiàn)自跟蹤等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了初步分析,簡(jiǎn)要給出了解決思路。
何成 , 劉長(cháng)春 , 吳濤 , 武洋 , 徐穎 , 陳童
2019, 27(5):71-76.
摘要:針對傳統小波核極限學(xué)習機(Extreme Learning Machine-ELM)應用于醫療滾動(dòng)軸承故障診斷中識別精度不高且訓練速度慢的一系列問(wèn)題的出現,并針對性的想出一種更好的對滾動(dòng)轉軸發(fā)生的故障進(jìn)行識別的辦法,通過(guò)對小波核極限學(xué)習機算法進(jìn)行改進(jìn)的方法。該方法運用改進(jìn)果蠅算法(LGMS-Fruit-flying Optimization Algorithm, LGMS-FOA)優(yōu)化小波核極限學(xué)習機中的正則化系數和小波核函數中的參數。采用的方法是變分模態(tài)分解(Variational Mode Decomposition-VMD),通過(guò)這種方法能夠對滾動(dòng)軸承的故障信號分解為含有故障信息的各模態(tài)分量從而提取到故障特征。通過(guò)與其他三種算法的實(shí)驗結果對比證明,基于LGMS-FOA-WKELM的滾動(dòng)軸承故障診斷方法的識別精度更高且訓練時(shí)間更短。
2019, 27(5):77-81.
摘要:針對相機所采集的圖像大多都存在畸變現象的問(wèn)題,設計了基于改進(jìn)遺傳模擬退火算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )校正算法。該算法針對傳統遺傳算法易于收斂局部最優(yōu)的問(wèn)題,提出分段選擇策略與隨機抽樣相結合的選擇算子,自適應交叉與變異算子。在畸變校正中,該算法通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的輸入輸出建立理想點(diǎn)與畸變點(diǎn)的關(guān)系,使用改進(jìn)的遺傳模擬退火算法來(lái)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中的閾值與權值,然后使用基于LM算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行局部?jì)?yōu)化,最后通過(guò)插值算法得到校正后的圖像。實(shí)驗表明,該算法能過(guò)較好的對圖像進(jìn)行畸變校正,同時(shí)與傳統的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法相比精度更高,收斂速度更快。
2019, 27(5):82-86.
摘要:為了在現有C6000系列DSP芯片上擴展多路SPI外圍設備,提出了一種基于FPGA和EMIF接口的多路SPI控制器系統方案。該方案采用C6000系列DSP上的EMIF接口與FPGA進(jìn)行數據交互,擴展出多路SPI控制器。在FPGA上實(shí)現了接口模塊、寄存器讀寫(xiě)模塊以及多路通用SPI模塊。在ModelSim環(huán)境下對所設計的SPI控制器進(jìn)行了仿真實(shí)驗,仿真結果表明SPI控制器可以進(jìn)行全雙工通信。隨之,在DSP-FPGA集成計算機上進(jìn)行了實(shí)物測試,擴展的SPI控制器外接具有SPI接口的CAN控制器芯片MCP2515,通過(guò)擴展的SPI控制器控制MCP2515的數據收發(fā),測試結果顯示DSP可以通過(guò)MCP2515與其它CAN設備進(jìn)行通信,擴展的SPI控制器工作正常。
2019, 27(5):87-90.
摘要:針對1.2m風(fēng)洞測控系統存在的不足,對其測控系統進(jìn)行了重新設計。本文闡述了該測控系統設計方案,主要是基于PLC及總線(xiàn)技術(shù)設計新的系統,采用PROFINET通訊和VXI系統搭建整個(gè)風(fēng)洞測控系統。形成基于現場(chǎng)總線(xiàn)、功能分散、指揮集中的開(kāi)放式集散系統。詳細介紹了項目的實(shí)施情況和關(guān)鍵技術(shù),說(shuō)明了調試及應用情況,最后給出了主要結論。結果表明:新的測控系統,不僅提高了1.2m風(fēng)洞試驗自動(dòng)化水平,而且提高了風(fēng)洞安全性和運行效率,風(fēng)洞試驗能力得到整體提升。
2019, 27(5):91-95.
摘要:本文針對小衛星對上面級的快速定向問(wèn)題,設計了小衛星對上面級定向的姿控方案,設計了基于陀螺的4階龍格庫塔積分算法與遞階飽和PD控制算法,首先通過(guò)數學(xué)仿真初步驗證了姿控方案、姿控算法設計的正確性。在此基礎上,搭建了小衛星姿控系統半實(shí)物仿真平臺,并開(kāi)發(fā)了相應的仿真軟件,進(jìn)行了飛輪開(kāi)環(huán)跟蹤與飛輪閉環(huán)跟蹤的小衛星姿控系統半實(shí)物仿真,進(jìn)一步驗證了姿控方案、姿控算法設計的正確性。最后經(jīng)過(guò)飛行試驗,根據實(shí)際飛行結果,證明了姿控系統設計的正確性。
2019, 27(5):96-99.
摘要:采用傳統人工控制技術(shù)受到人為因素影響,在排線(xiàn)過(guò)程中出現慣性誤差,導致控制效率較差,對于實(shí)現全自動(dòng)變壓器繞線(xiàn)機的高效率運行,提出了伺服自動(dòng)排線(xiàn)控制技術(shù)的研究。根據繞線(xiàn)機主要設備,分析張力產(chǎn)生原因。使用三菱伺服驅動(dòng)器,根據執行時(shí)發(fā)送的脈沖指令改變發(fā)送脈沖頻率,在指定時(shí)間內使漆包線(xiàn)機構跟隨繞線(xiàn)機主軸轉動(dòng),由此獲取排線(xiàn)時(shí)序圖。根據時(shí)序圖設計具體排線(xiàn)方案,通過(guò)調試確定慣性補償系數,保證繞線(xiàn)能夠平滑移動(dòng),改善慣性誤差,實(shí)現恒定張力控制。通過(guò)調試結果可知,該技術(shù)最高控制效率可達到90%,為線(xiàn)圈繞制中絕緣帶的張力控制和軸向緊密度提供保證。
2019, 27(5):100-104.
摘要:以STM32F103為主控制器,威綸通MT6103iq為人機界面,設計了一套完整的電梯平衡鏈測長(cháng)設備控制系統。讀取直線(xiàn)位移傳感器的電壓信號來(lái)判斷摩擦力變化范圍,結合模糊控制算法實(shí)現對伺服電機轉速的實(shí)時(shí)調節,補償測量誤差。讀取編碼器的脈沖信號,并通過(guò)公式將其轉化成長(cháng)度,在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示。測量誤差被控制在0.1%之內。
2019, 27(5):105-108.
摘要:本文通過(guò)數學(xué)建模進(jìn)行動(dòng)力學(xué)系統分析,研究實(shí)現了基于硬件和軟件的四旋翼無(wú)人機飛控系統。首先、構建了四旋翼無(wú)人機動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行理論分析;其次、設計了無(wú)人機機架,對各組成模塊進(jìn)行測試、分析和試驗;再次、通過(guò)集成軟硬件實(shí)現了無(wú)人機飛控系統并進(jìn)行飛行測試;最后、實(shí)驗結果表明,實(shí)現的無(wú)人機飛控系統取得了較好的飛控效果,具有靈敏性強、穩定性高,總體性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。
2019, 27(5):109-113.
摘要:設計與制作集機械設計、控制理論應用、軟硬件控制于一身的機電一體化高精度板球控制系統。系統采用微處理器Kinetis K60單片機為主控芯片,選用灰度攝像頭OV5116作為滾球位置坐標的反饋模塊,使用灰度轉化二值圖像以及卡爾曼濾波處理,并以MG995舵機作為系統的執行部件。運用位置式PID 閉環(huán)控制算法,控制光滑平板的傾斜角度使滾球能在平板上按可設路徑滾動(dòng),并實(shí)現任意可設坐標的定點(diǎn)停留。實(shí)驗結果表明,板球控制精度高,響應速度快,滾球停于指定位置的誤差小于4mm,其滾動(dòng)路徑偏離誤差小于4mm,同時(shí)系統具有較強的抗干擾能力。
2019, 27(5):114-117.
摘要:摘 要 經(jīng)過(guò)對機構設計原理以及控制理論的長(cháng)期研究,本文設計了一種可以實(shí)現多角度,多個(gè)方向,可以人為控制啟動(dòng)和停止的多功能智能翻身系統[7]。文章主要闡述了翻身系統的機構設計以及控制原理。機械結構部分包括機械功能介紹以及Solid works軟件實(shí)現的機械結構原理圖。控制部分主要包括以ARM8/STM32F407為核心的硬件設計,自主設計底板以保證各部分功能的實(shí)現。軟件部分是在KEIL5的開(kāi)發(fā)環(huán)境下,通過(guò)C語(yǔ)言編寫(xiě)程序對I/O口高低電平進(jìn)行控制,實(shí)現電機的運行從而保證翻身機構的平穩運行。最后,通過(guò)Mental軟件驗證了控制方法的可行性,通過(guò)Solid works對運動(dòng)軌跡進(jìn)行仿真保證機械結構設計的可行性。
2019, 27(5):118-121.
摘要:傳統控制系統在控制移動(dòng)終端標準信息在線(xiàn)錄入誤差時(shí),控制范圍小。針對這一問(wèn)題,設計了一種新的控制系統,分別對系統的硬件和軟件進(jìn)行設計,硬件主要設計了采集器、處理器、存儲器、顯示器結構,采集器內部芯片選用ADS7809采集芯片,提高采集精度,處理器選用最新上市的Intel酷睿處理器,加快運營(yíng)速率,存儲器選用型號為DDR31866存儲器,加大存儲容量,顯示器選用AOCQ27P1U顯示器,提高系統分辨率。軟件流程分為移動(dòng)終端標準信息采集、標準信息錄入、誤差檢測、誤差控制、控制結果顯示五步。為檢測設計的控制系統效果,與傳統控制系統進(jìn)行了實(shí)驗對比,結果表明,設計的控制系統比傳統控制系統控制范圍更大,控制效果更好,值得推廣使用。
2019, 27(5):122-126.
摘要:針對運動(dòng)控制器實(shí)時(shí)性、開(kāi)放性、柔性化、可配置的需求,實(shí)現了基于RTX64的軟運動(dòng)控制器。根據多任務(wù)對實(shí)時(shí)性需求不同,采用“Windows7 + RTX64”的方案,將實(shí)時(shí)任務(wù)運行在RTX實(shí)時(shí)子系統內;采用分層架構模式、功能模塊化的設計思想,使用共享內存、環(huán)形緩沖區分別作為進(jìn)程、線(xiàn)程間的通訊方式,同時(shí)利用互斥體、臨界區域保證數據交互的正確性;通過(guò)實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現軟控制器與從站設備的通訊;討論了軟控制器的事件流與數據流模型;最后,設計了以軟控制器為主控單元的測試平臺。實(shí)驗表明,基于RTX64的軟運動(dòng)控制器達到了通用運動(dòng)控制平臺的高性能要求,具有較高的穩定性、開(kāi)放性、擴展性。
康海濤 ,
2019, 27(5):127-130.
摘要:全自動(dòng)無(wú)人駕駛軌道系統是全球各國軌道車(chē)輛發(fā)展的趨勢,通過(guò)分析基于CBTC信號系統的無(wú)人駕駛地鐵系統特點(diǎn),G0A4級的全自動(dòng)無(wú)人駕駛地鐵系統相對于傳統軌道車(chē)輛系統具有明顯的優(yōu)點(diǎn),系統具有高可靠性、高安全性和可維護性等優(yōu)點(diǎn)。全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統的應用,提升了運營(yíng)系統應急處置水平,提升系統和自動(dòng)化水平,降低了勞動(dòng)強度。本文明確了全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統設計的總體原則,對全自動(dòng)無(wú)人駕駛軌道系統運行的11種典型場(chǎng)景進(jìn)行了設計分析,配置了全自動(dòng)無(wú)人駕駛運行系統的各子系統。
2019, 27(5):131-135.
摘要:為了對軍用軟件進(jìn)行科學(xué)系統的過(guò)時(shí)淘汰評估,提出基于機器學(xué)習的軟件過(guò)時(shí)淘汰評估模型。首先使用機器學(xué)習預處理與縮放技術(shù)處理相關(guān)的特征數據,然后基于主成分分析模型進(jìn)行特征提取和降維,消除特征數據中的噪音值并選擇重要的軍用軟件過(guò)時(shí)淘汰特征數據,使用由粒子群優(yōu)化算法改進(jìn)的支持向量機模型進(jìn)行分類(lèi)和評估建模,并使用混淆矩陣的精度評估模型,最后通過(guò)案例驗證模型有效性、適用性和科學(xué)性。
2019, 27(5):136-140.
摘要:針對滑翔式高超聲速飛行器(HGV)平衡滑翔軌跡可達區域的高精度快速計算問(wèn)題,研究了一種基于降階動(dòng)力學(xué)模型和連續凸優(yōu)化方法的可達區域計算方法。首先,根據“準平衡滑翔假設”條件,將再入飛行器三自由度動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行降階處理,得到以速度為自變量的三階動(dòng)力學(xué)方程。然后,將可達區域計算問(wèn)題描述為一系列滿(mǎn)足再入走廊約束和初、末狀態(tài)約束下的橫程最大優(yōu)化問(wèn)題,將動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行線(xiàn)性化、離散化處理后,采用連續凸優(yōu)化方法對該問(wèn)題進(jìn)行求解,得到了滑翔飛行器不同末端速度下的可達區域。最后,以CAV-H飛行器模型為例進(jìn)行了仿真驗證,結果表明,該方法具有較高的求解效率和可達區域計算精度。
2019, 27(5):141-144.
摘要:隨著(zhù)共享單車(chē)企業(yè)市場(chǎng)競爭的日益激烈,共享單車(chē)越發(fā)普及,市民使用單車(chē)后亂停亂放現象亦日益嚴重,進(jìn)而在眾多城市中出現了共享單車(chē)引發(fā)的諸多管理問(wèn)題。針對市民使用共享單車(chē)后亂停亂放的問(wèn)題,本項目提出利用百度電子地圖平臺,通過(guò)百度地圖API技術(shù)實(shí)現在電子地圖上對位置區域的自由劃分形成虛擬電子圍欄,并結合GPS技術(shù)使每一臺共享單車(chē)形成一個(gè)單獨的地理位置坐標。當該自行車(chē)坐標進(jìn)入劃定的允許停放的虛擬電子圍欄后代表該輛自行車(chē)允許在該區域內停放,當該地理坐標未進(jìn)入停放區域則不允許該輛自行車(chē)上鎖。從而實(shí)現了強制市民將自行車(chē)停放于規定的區域內,政府管理部門(mén)可通過(guò)該方法實(shí)現共享單車(chē)的規范管理,減輕城市管理工作量,美化城市環(huán)境等作用。
2019, 27(5):145-149.
摘要:針對目前偏遠地區旅游景區配電設備常出現超負荷運行和火災隱患的情況,本文基于地理信息系統設計了低壓配電用戶(hù)安全預警系統。研制了保護控制器并對各低壓配電用戶(hù)電氣量、開(kāi)關(guān)量及溫度數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,將用戶(hù)的地理位置和對應數據顯示在系統中。系統對數據進(jìn)行智能分析,可以實(shí)現用電安全與火災隱患預警功能。該系統可以較好的適應旅游景區低壓配電設備復雜的特點(diǎn),提高低壓配電網(wǎng)的可視化管理和信息化水平。
2019, 27(5):150-154.
摘要:數字科技的高速發(fā)展使得家居安防趨于網(wǎng)絡(luò )化和智能化,為了滿(mǎn)足人們對居住環(huán)境安全性的要求,采用Android智能手機作為監控終端、家庭個(gè)人電腦作為服務(wù)器、STC89C52單片機作為傳感器采集節點(diǎn)的核心處理器,結合WIFI局域網(wǎng)、3/4G運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )、NRF傳感器網(wǎng)絡(luò )設計了一個(gè)具備環(huán)境監測、防火防盜、異常警報功能的安防系統。系統整合了實(shí)時(shí)視頻監控功能,用戶(hù)可以在A(yíng)ndroid手機客戶(hù)端實(shí)時(shí)觀(guān)看遠程監控視頻并作應急處理。聯(lián)調測試表明該系統穩定可靠,易于擴展,具有實(shí)際應用價(jià)值。
2019, 27(5):155-159.
摘要:針對如光束平差這樣的大規模優(yōu)化問(wèn)題,實(shí)現基于OpenCL的并行化自動(dòng)微分。采用更有效的反向計算模式,實(shí)現對多參數函數的導數計算。在OpenCL框架下,主機端完成C/C++形式的函數構建以及基于拓撲排序的計算序列生成,設備端按照計算序列完成函數值以及導數的并行計算。測試結果表明,將實(shí)現的自動(dòng)微分應用于光束平差的雅可比矩陣計算后,相比于采用OpenMP的Ceres Solver,運行速度提高了約3.6倍。
2019, 27(5):160-163.
摘要:醫學(xué)影像診斷學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性比較強的學(xué)科,需要接觸大量的臨床影像病例,以課本為中心的教學(xué)方式已不能滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習的需求,為了提高學(xué)生的學(xué)習興趣以及閱片能力,開(kāi)發(fā)了一套具有自主影像診斷學(xué)習功能的醫學(xué)影像診斷學(xué)自主學(xué)習系統,系統采用B/S架構,web服務(wù)器端使用Linux+Apache+PHP+Mysql技術(shù)架構,PACS影像存儲服務(wù)器使用Linux+Apache+FTP架構以便于存儲海量的影像圖片。提出了一種單用戶(hù)獨占服務(wù)器的設計思路,大大提高了服務(wù)器的性能。經(jīng)過(guò)學(xué)生的課堂實(shí)驗測試,系統運行穩定,能夠滿(mǎn)足學(xué)生的診斷學(xué)習需求,具有較好的推廣價(jià)值。
2019, 27(5):164-168.
摘要:相對于傳統1553總線(xiàn),基于光纖的FC-AE-1553航電總線(xiàn)具有更大的的帶寬、更靈活的拓撲和更高的系統可靠性,其核心為交換型的總線(xiàn)通信模式;在分析FC-AE-1553總線(xiàn)交換協(xié)議的基礎上,提出一種基于A(yíng)BTS的FC-AE-1553交換管理模塊實(shí)現方案,對模塊進(jìn)行原理設計并詳細分析了交換處理流程;基于FPGA硬件平臺完成了交換管理模塊的工程實(shí)現,搭建系統模擬NC和NT進(jìn)行總線(xiàn)通信,驗證了總線(xiàn)數據交換和ABTS差錯處理功能,實(shí)現了FC-AE-1553總線(xiàn)數據的5Gbps傳輸;驗證結果表明,模塊支持各類(lèi)復雜交換管理模式,有高的集成度和較強的通用性,IP軟核能夠方便地進(jìn)行功能擴展和平臺移植,具有良好的實(shí)用價(jià)值和應用前景。
2019, 27(5):169-172.
摘要:針對高速運動(dòng)的導彈末端制導、彈道實(shí)驗或機載武器姿態(tài)跟蹤中目標圖像模糊及跟蹤精度較低的問(wèn)題,給出一套基于CMOS高幀頻圖像傳感器與FPGA的高速圖像跟蹤系統。在FPGA中采用流水線(xiàn)方式,設計了的圖像采集模塊、乒乓高速緩存模塊、圖像處理及跟蹤控制模塊,采用動(dòng)態(tài)閾值分割法獲取目標,計算出目標形心偏移圖像視場(chǎng)中央的偏移量,依據二維視場(chǎng)的偏移量控制云臺跟蹤目標。實(shí)驗結果表明,該系統能夠有效獲得高幀頻圖像傳感器數據,數據讀出速率可達80Mb/S,提高了系統跟蹤精度。
2019, 27(5):173-177.
摘要:由于傳統系統存在防竊效果差的問(wèn)題,結合無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò ),提出了配電網(wǎng)用戶(hù)實(shí)時(shí)防竊電系統設計。根據系統總體結構,將無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )作為載體,以現場(chǎng)RS-485總線(xiàn)為主要通訊方式設計硬件終端,通過(guò)雙向通信向主站傳遞信息。采用ADE7758芯片作為防竊電主站核心芯片,保證各相電流在1000:1動(dòng)態(tài)范圍內誤差最小,將通信接口與SPI兼容串行接口相連接,保證計量參數全部傳遞。采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入方式設計無(wú)線(xiàn)通信服務(wù)器供電線(xiàn)路,使每一級負荷點(diǎn)計量都可用作實(shí)時(shí)通訊數據。采用.NET Remoting設計系統軟件功能,通過(guò)計算主負荷節點(diǎn)用電量和實(shí)際線(xiàn)損率,實(shí)現配電網(wǎng)用戶(hù)實(shí)時(shí)防竊電系統設計。由實(shí)驗結果可知,該系統最高防竊效果可達到98%,確保配電網(wǎng)的可靠運營(yíng)。
2019, 27(5):178-182.
摘要:隨著(zhù)智能終端應用的日益增長(cháng)和對其功能需求的不斷提高,需要對嵌入式軟件進(jìn)行遠程在應用升級。針對電壓監測終端遠程在線(xiàn)升級的安全性,從前的升級只考慮實(shí)現升級功能,而忽視升級效率和安全性,造成升級軟件易被第三方竊取等問(wèn)題,提出了一種在線(xiàn)升級加密通訊方法,通過(guò)對電壓監測系統的架構、通訊規約、文件結構及加密方法等進(jìn)行了分析和研究,采用斷點(diǎn)續傳、Fibonacci矩陣和Diffie-Hellman密鑰交換等方法,既保證了升級操作的升級效率,又實(shí)現了安全性,容錯性。實(shí)踐結果表明,此種升級加密通訊方法,提高了終端的升級效率和安全。
2019, 27(5):183-187.
摘要:統一S波段測控體制采用相位調制技術(shù)實(shí)現遙控副載波的調制,星上應答機在實(shí)現S波段載波剝離后將遙控副載波送給星上遙控設備進(jìn)行解調最終實(shí)現指令和數據的上注。遙控設備通常采用模擬電路實(shí)現解調,當輸入不同碼速率時(shí)均需要重新調試輸入濾波器,并且當碼速率較低時(shí)調試困難,濾波器及解調環(huán)路的工作參數更容易受環(huán)境溫度影響,導致解調損失變高,跟蹤解調環(huán)路易失鎖。文章介紹了一種適應多種碼速率的遙控副載波數字化解調方法。可以有效解決上述問(wèn)題,減小解調損失,提高產(chǎn)品可靠性。文章中涉及到了數字化副載波跟蹤環(huán)設計,數字化自動(dòng)增益控制以及早遲路位同步恢復環(huán)路的設計方法,最后提出了兩種提高產(chǎn)品可靠性的設計措施。本方法適用于采用FPGA工程實(shí)現,具有解調損失小,節省資源易實(shí)現以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
2019, 27(5):188-191.
摘要:對當前城市熱島效應研究所采用的三類(lèi)主要方法進(jìn)行了分析,分別得出其優(yōu)勢和存在的不足,提出了一種基于微小型多旋翼無(wú)人機平臺開(kāi)發(fā)小尺度高分辨率地表溫度場(chǎng)觀(guān)測系統的創(chuàng )新思路,并通過(guò)對紅外測溫原理的研究,設計了熱紅外無(wú)人機地表溫度場(chǎng)反演系統,開(kāi)發(fā)了B/S架構的地表溫度場(chǎng)反演軟件,實(shí)現了紅外圖像實(shí)時(shí)傳輸、自動(dòng)拼圖、米級網(wǎng)格化地表溫度場(chǎng)反演、實(shí)景地圖疊加、歷史數據回放和數據導出等功能。經(jīng)多次飛行實(shí)踐應用表明,該系統運行穩定、數據準確、投資少,機動(dòng)靈活,使用方便,可彌補傳統衛星遙感等觀(guān)測手段的不足,為開(kāi)展城市區域熱環(huán)境精細化觀(guān)測提供了一種新的技術(shù)平臺與工具,也為氣象無(wú)人機的應用開(kāi)辟了一個(gè)新的方向。
2019, 27(5):192-198.
摘要:手是人類(lèi)在長(cháng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的最完美的工具,能夠靈活、精細的進(jìn)行抓取物體等操作。機械手設計初衷是取代人手完成工作,是機器人系統的重要組成部分,因此抓取物體等操作一直是仿人機械手的研究重點(diǎn)。傳統的抓取方法是利用機械手三指形成力封閉完成任務(wù)。但由于機械手本身結構復雜等原因,易出現控制信號偏差或某自由度未達到要求水平,使得抓取過(guò)程中目標物體脫落等問(wèn)題。為了使機械手達到穩定抓取的效果,本文提出了一種效仿人手抓取的五指力封閉抓取算法,其本質(zhì)是利用冗余機制解決傳統三指抓取過(guò)程中可能出現的抓取不平穩或脫落的問(wèn)題。首先,基于三指力平衡算法的思想上提出了滿(mǎn)足五指力封閉抓取算法的條件。然后,對五指力封閉抓取算法進(jìn)行了充分性和必要性的證明。最后,通過(guò)仿真環(huán)境下的實(shí)驗抓取不同目標物體,驗證了五指力封閉算法的可行性及必要性。
2019, 27(5):199-202.
摘要:云計算因其存儲容量大和計算能力強等優(yōu)點(diǎn)深得人心,然而云技術(shù)卻為數據安全帶來(lái)新的威脅。由于云平臺與用戶(hù)間存在大量數據交互,故在整個(gè)數據生命周期中存在的一系列安全風(fēng)險。本文針對這些數據安全風(fēng)險從國家監管、專(zhuān)業(yè)人員的技術(shù)研發(fā)、云供應商的可信服務(wù)和云相關(guān)人員的防范意識這四個(gè)方面來(lái)展開(kāi)研究,提出了相應的數據安全保護模型和防御策略,能夠較好的解決云計算數據安全風(fēng)險問(wèn)題。
2019, 27(5):203-206.
摘要:針對傳統人臉對齊算法效率較低的問(wèn)題,提出一種基于形狀索引的高斯差分(DoG)特征與高斯過(guò)程回歸樹(shù)(GPRT)的人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測算法。首先,由高斯過(guò)程回歸樹(shù)的內核測量?jì)蓚€(gè)輸入之間的相似性,并表示為兩個(gè)輸入進(jìn)入相同葉子的樹(shù)木數。然后基于高斯過(guò)程回歸樹(shù)模型提取形狀索引DoG特征,并進(jìn)一步完成GPRT的特征設計。最后從局部視網(wǎng)膜模式中采集濾波回應來(lái)增加穩定性,實(shí)現對抗幾何差異的魯棒性。在LFPW人臉數據庫上驗證結果表明該方法能夠取得良好的性能表現,證明了基于形狀索引的DoG特征與GPRT的人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測算法的有效性。
2019, 27(5):207-211.
摘要:提出了一種自適應擾動(dòng)觀(guān)察(P&O)算法,用于在不同天氣條件下太陽(yáng)能光伏(PV)并網(wǎng)系統的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制策略。該策略對于從太陽(yáng)能光伏電池板中,獲取最大的功率輸出是十分重要的。利用一種依賴(lài)于功率變化的可變的擾動(dòng)步長(cháng),提出了改進(jìn)的自適應擾動(dòng)觀(guān)察算法。最后將通過(guò)仿真所得到的數據與傳統的擾動(dòng)觀(guān)察算法進(jìn)行了比較,結果表明所提出MPPT算法的收斂值和速度得到了改善,穩定時(shí)間縮短25%,穩態(tài)值提高20%以上,在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)系統的最大功率點(diǎn)跟蹤時(shí)是有效而實(shí)用的。
2019, 27(5):212-215.
摘要:針對石油行業(yè)常用物理模擬實(shí)驗裝置功能單一,成本高特點(diǎn),研發(fā)了基于模塊化設計的智能物理模擬數據采集平臺。在硬件配置上將注入系統、壓力控制、溫度控制、計量系統等功能單元進(jìn)行模塊化設計,形成接口統一、快速連接、獨立運行的六大模塊;在軟件配置上將數據采集、數據處理、數據分析進(jìn)行通用模塊化處理,形成智能化數據處理平臺;軟、硬件的模塊組合,實(shí)現在同一平臺開(kāi)展不同油藏條件下488種實(shí)驗流程功能,滿(mǎn)足油田開(kāi)發(fā)、提高采收率研究等實(shí)驗需求。
2019, 27(5):216-220.
摘要:隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展, 人力成本的不斷提高, 傳統的售貨方式即將發(fā)生了改變,無(wú)人售貨模式會(huì )成為未來(lái)提升銷(xiāo)售競爭力的關(guān)鍵,基于移動(dòng)支付方式的興起,改變了人們的付款方式,未來(lái)這種支付方式將為無(wú)人售貨模式的主流支付方式。因此有必要重新研究基于移動(dòng)通信和移動(dòng)支付的新型無(wú)人售貨系統。采用何種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)成為其中的成為了研究的關(guān)鍵要素。通過(guò)實(shí)驗對現行的幾種無(wú)線(xiàn)通信方式進(jìn)行了性能分析,最終確定可以采用GPRS通訊方式實(shí)現信息的可靠性傳輸。
2019, 27(5):221-225.
摘要:針對多航天器的協(xié)同任務(wù)規劃,設計了一種基于多Agent技術(shù)的體系結構,將航天器任務(wù)體系分為多航天器協(xié)同層、系統層和分系統層的多層結構,分析了同構式多航天器以及異構式多航天器的任務(wù)差異,給出了多航天器協(xié)同任務(wù)模型。在此基礎上,提出了多航天器的招投標任務(wù)協(xié)商策略和評估發(fā)布協(xié)商策略,以及基于SGPLAN的任務(wù)協(xié)同算法。以多航天器進(jìn)行推進(jìn)補加問(wèn)題為例進(jìn)行了驗證,仿真表明了模型的合理性以及算法的有效性,為多航天器協(xié)同任務(wù)實(shí)際應用提供了一種可行的方法。
2019, 27(5):226-230.
摘要:文章分析了當前圖像匹配的應用領(lǐng)域以及地形匹配處理相關(guān)應用,提出了構建基于Web的地形匹配系統體系。地形匹配系統整個(gè)體系架構統由web網(wǎng)站、消息調度服務(wù)器、文檔服務(wù)器、匹配處理服務(wù)四部分組成,其中網(wǎng)站系統、消息調度服務(wù)器、文檔服務(wù)器托管在阿里云服務(wù)器中,匹配處理服務(wù)部署在另一臺GPU服務(wù)器上面,web網(wǎng)站通過(guò)消息傳遞機制與匹配處理服務(wù)進(jìn)行通信,實(shí)現GPU地形匹配計算與地圖網(wǎng)站的功能分離。文章對系統實(shí)現所依賴(lài)的軟件環(huán)境進(jìn)行了介紹,實(shí)現了對匹配算法的封裝,并描述了地形匹配處理流程,并對系統頁(yè)面進(jìn)行了設計,并結合實(shí)例對系統地形匹配應用結果進(jìn)行了分析。
2019, 27(5):231-235.
摘要:針對目前工業(yè)自動(dòng)化用戶(hù)的個(gè)性化需求,設計了一種連接CNC系統和套料軟件的中間件系統。首先設計了一種適合普通工程師理解與使用的人機界面,并基于過(guò)程控制系統的PVI通信方式,實(shí)現CNC系統數據的實(shí)時(shí)顯示與跟蹤;通過(guò)FTP協(xié)議,將標準套料軟件生成的G代碼傳輸到CNC系統,并采用消息機制的進(jìn)程通信方式,實(shí)時(shí)回傳CNC系統自動(dòng)解析并執行G代碼時(shí)的運行參數,保證CNC系統執行路徑與套料軟件規劃路徑的一致性。最后,以某公司套料軟件與B&R激光切割機CNC系統為對象,設計并實(shí)現了該中間件。經(jīng)過(guò)工業(yè)現場(chǎng)測試表明,該中間件能夠連接到B&R公司目前所有的硬件系統上,穩定性良好,并能滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化的開(kāi)發(fā),具有一定推廣價(jià)值。
2019, 27(5):236-239.
摘要:為提高多旋翼無(wú)人機航向角解算精度,研究磁羅盤(pán)校準和羅差補償方法。通過(guò)詳細分析羅差產(chǎn)生原因,并結合多旋翼應用,將磁羅盤(pán)干擾劃分為機體坐標系靜態(tài)干擾、機體坐標系動(dòng)態(tài)干擾、導航坐標系靜態(tài)干擾、導航坐標系動(dòng)態(tài)干擾四大類(lèi)。針對機體坐標系動(dòng)態(tài)干擾,結合多旋翼應用背景,研究干擾的離線(xiàn)測量與在線(xiàn)補償方法;針對機體坐標系靜態(tài)干擾,提出一種飛行過(guò)程中實(shí)時(shí)校準方法;針對導航坐標系靜態(tài)干擾,創(chuàng )新性采用GNSS模塊的速度方向信息修正羅差;導航坐標系動(dòng)態(tài)干擾為原理性誤差,這里暫不討論。結果表明:研究?jì)热菘捎行аa償機體坐標系動(dòng)態(tài)與靜態(tài)干擾,以及導航坐標系靜態(tài)干擾對磁羅盤(pán)和航向角解算精度的影響,有助于改善無(wú)人機的飛行性能。
2019, 27(5):240-244.
摘要:隨著(zhù)動(dòng)中通控制及天線(xiàn)技術(shù)的逐步成熟以及用戶(hù)對航空上網(wǎng)需求的逐步增加,結合航空制造及衛星通信技術(shù)經(jīng)驗,設計了一種Ku/Ka雙頻、雙天線(xiàn)控制系統。該系統可根據機載計算機控制指令在不同地域快速完成Ku、Ka天線(xiàn)對星及衛星切換,保障鏈路通信正常,以最佳帶寬服務(wù)理念為航空用戶(hù)提供多層次通信服務(wù)保障。系統采用尺寸輕量化設計、融合高精度伺服控制技術(shù)、快速衛星切換技術(shù)以及高動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)提高系統的動(dòng)態(tài)響應及精準對星、衛星跟蹤能力。該系統嚴格按照軍品研制流程進(jìn)行設計,已完成樣機研制和地面相關(guān)試驗,技術(shù)指標符合前期設計要求和具有良好的應用前景。
樊啟潤 , 唐彪 , 孫開(kāi)鑫 , 萬(wàn)美琳 , 盧仕
2019, 27(5):245-250.
摘要:所述六足仿生機器人基于SoC FPGA平臺實(shí)現,結合了機械結構設計、六足步態(tài)控制、藍牙傳輸技術(shù)、彎曲傳感器、OpenCL圖像處理加速、VR顯示等諸多技術(shù)。ARM部分作為主控,存儲攝像頭視頻圖像,并調用FPGA模塊對圖像處理加速,通過(guò)路由器架設的局域網(wǎng)向VR眼鏡輸出視頻流信息。FPGA部分用于接收藍牙信號,驅動(dòng)機器人手臂運動(dòng),攝像頭拍攝角度切換以及六足行進(jìn)。實(shí)際操作時(shí)操作者需佩戴自制的數據手套和VR眼鏡。操作數據手套上的方向按鍵可控制機器人移動(dòng)。數據手套的每個(gè)手指上安裝有彎曲傳感器,用于控制機械手臂跟隨人手實(shí)時(shí)運動(dòng)。VR眼鏡中放置一個(gè)智能手機作為顯示終端,實(shí)時(shí)顯示機器人攝像頭獲取的畫(huà)面。經(jīng)過(guò)多次實(shí)際測試,操作者佩戴VR眼鏡及數據手套均可遠程操控機器人抓取置于復雜地形中的水瓶。
向琦 , 陳旭 , 王春城 , 劉滿(mǎn)祿 , 任萬(wàn)春
2019, 27(5):251-254.
摘要:隨著(zhù)我國老齡化進(jìn)程加快,老人看護問(wèn)題日益突出,成為困擾家庭和社會(huì )的又一難題;針對這一社會(huì )問(wèn)題,提出一種基于移動(dòng)終端的智能看護系統;以STM32微處理器為控制核心,運用新型MEMS姿態(tài)傳感器MPU6050實(shí)時(shí)采集人體運動(dòng)狀態(tài)信息,經(jīng)過(guò)數據轉換、濾波和姿態(tài)融合,結合人體加速度向量幅值SVM和姿態(tài)角特征量對傳統閾值跌倒檢測算法進(jìn)行優(yōu)化;以無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)為橋梁,看護人可通過(guò)移動(dòng)終端設備上的客戶(hù)端軟件對老人進(jìn)行實(shí)時(shí)位置監控;經(jīng)大量試驗結果表明,該系統能夠有效檢測跌倒行為并報警,準確率高達98.5%,誤判率僅0.71%,且客戶(hù)端軟件通過(guò)調用百度地圖直觀(guān)顯示老人所在地理位置及周邊環(huán)境;系統具有結構簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、使用性強等優(yōu)點(diǎn),應用前景較為廣泛。
2019, 27(5):255-259.
摘要:針對步進(jìn)電機在恒壓驅動(dòng)控制中,高頻條件下容易出現電機失步,造成無(wú)法正常運轉的情況,設計了基于LMD18200的電流滯環(huán)驅動(dòng)電路。通過(guò)對步進(jìn)電機功率放大器電路的常見(jiàn)形式進(jìn)行研究,分析恒壓與恒流驅動(dòng)電路設計上的差異,理論上推導恒流驅動(dòng)穩定電流及波動(dòng)頻率等特性。利用Matlab仿真對比恒流與恒壓驅動(dòng)電路相電流的上升速度,說(shuō)明兩種方式下平均輸出力矩以及運行頻率情況。以電機驅動(dòng)集成芯片LMD18200實(shí)現兩種驅動(dòng)方式的硬件電路,分別對型號TS3641N1E2的負載電機進(jìn)行測試。在不同的運行頻率下,根據兩種驅動(dòng)電路的相電流以及運行狀態(tài),驗證步進(jìn)電機恒流驅動(dòng)電路設計滿(mǎn)足空間光學(xué)遙感器機構控制的要求。
董攀 , 白長(cháng)虹
2019, 27(5):260-264.
摘要:USBKey具有硬件加密功能,目前廣泛應用在軟件版權保護、網(wǎng)銀支付、智能家居等重要場(chǎng)所,因此,對其安全性能的評估是十分重要的。基于FPGA數據采集的評估系統正是實(shí)現USBkey的安全性能評估的,同時(shí)在一定程度上彌補了現有的USBKey安全性能評估方法的缺點(diǎn)。該系統使用USBHUB連接PC機和USBkey,同時(shí)采用FPGA采集并解析USB數據包,這不但能夠精確地捕獲USBKey在進(jìn)行算法調用時(shí)產(chǎn)生的功耗波形圖,還能實(shí)現啟動(dòng)攻擊設備和功耗采集設備時(shí)間和USB進(jìn)行安全運算的時(shí)間的精確匹配,從而實(shí)現高效率地評估USBKey的安全性能。該系統已在實(shí)驗室進(jìn)行了驗證,結果表明該系統的評估效果好,成功率高。
2019, 27(5):265-270.
摘要:針對現有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)協(xié)議中更多消耗sink附近節點(diǎn)能量導致網(wǎng)絡(luò )壽命短的問(wèn)題,本文提出一種基于簇的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )交會(huì )路由協(xié)議(Cluster-based Rendezvous Routing Protocol, CRRP)。該協(xié)議是基于交會(huì )的路由協(xié)議,其中在網(wǎng)絡(luò )的中間構建交會(huì )區域,該交會(huì )區域劃分整個(gè)網(wǎng)絡(luò )區域并在傳感器節點(diǎn)之間分配網(wǎng)絡(luò )負載,這延長(cháng)了網(wǎng)絡(luò )壽命。此交會(huì )區域內的節點(diǎn)分為不同的簇,每個(gè)簇的簇頭(CH)負責不同簇之間的通信,sink在此交會(huì )區域內發(fā)送其更新的位置信息,并且當傳感器節點(diǎn)想要發(fā)送數據時(shí),會(huì )從該交會(huì )區域檢索sink的當前位置信息并直接將數據發(fā)送到sink。仿真實(shí)驗結果表明,在能耗與網(wǎng)絡(luò )壽命性能方面,本文CRRP協(xié)議優(yōu)于Rendezvous協(xié)議、LBDD協(xié)議、Railroad協(xié)議和Ring協(xié)議。
2019, 27(5):271-275.
摘要:針對航管雷達終端對顯示畫(huà)面、雷達視頻、監控視頻、臺位語(yǔ)音、航跡數據、操控數據等信息的綜合記錄需求,對各類(lèi)數據的特征和應用場(chǎng)景進(jìn)行了研究,采用了以集成ARM A9處理器和視頻編解碼引擎的SOC為主,高性能FPGA為輔的綜合記錄系統架構,高速、高集成度電路設計方法和模塊化、并行化的軟件設計方法,高效、靈活的音視頻壓縮算法,實(shí)現了一種基于SOC+FPGA的航管雷達終端綜合記錄系統。解決了現有記錄系統數據記錄信息不完整、記錄時(shí)長(cháng)短、設備量大等問(wèn)題。經(jīng)實(shí)際產(chǎn)品測試,該綜合記錄系統滿(mǎn)足了航管雷達終端記錄的各項功能、性能指標,具備產(chǎn)品推廣應用的條件。
2019, 27(5):276-280.
摘要:現階段軌道車(chē)輛中,確保MVB和WTB通信正常是整車(chē)功能調試的關(guān)鍵。但由于MVB的分布式網(wǎng)絡(luò )結構及源尋址廣播機制,WTB的長(cháng)線(xiàn)路傳輸衰減問(wèn)題,給網(wǎng)絡(luò )故障排查定位帶來(lái)很多困難。目前調試手段單一匱乏,效率低且對現場(chǎng)人員技術(shù)要求高。針對列車(chē)調試中的困難及時(shí)效性準確性要求,研究了一種MVB和WTB通信網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)化檢測及診斷技術(shù),用來(lái)檢測網(wǎng)絡(luò )的通信情況,定位MVB網(wǎng)絡(luò )中故障點(diǎn);分析WTB網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量。定義了自動(dòng)化測試與診斷的功能和工作模式。設計了硬件各模塊,包括接口電路,數據處理中心及電源模塊等。定義了軟件模塊,層級及拓撲關(guān)系。給出了自動(dòng)化檢測及診斷技術(shù)在高鐵及地鐵列車(chē)中的典型應用場(chǎng)景。
您是本站第 4754718 訪(fǎng)問(wèn)者
通信地址:北京市海淀區阜成路14號航天12院
電話(huà)/傳真:010-68371556 68767886 68372068 E-mail:ck@chinamca.com
版權所有:計算機測量與控制 ® 2025 版權所有