2020, 28(8):1-8.
摘要:集成化裝備的結構和功能日益復雜,傳統的故障診斷方法難以進(jìn)行準確的特征提取,而深度學(xué)習具有強大的學(xué)習能力,能夠有效挖掘特征,適合于集成化裝備的故障診斷。為此,首先按照應用領(lǐng)域的不同,分別描述了國內外基于深度學(xué)習的故障診斷最新研究進(jìn)展;其次,簡(jiǎn)要介紹了三種典型的深度學(xué)習故障診斷方法(深度置信網(wǎng)絡(luò )、堆棧自編碼機和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )),整理出已經(jīng)取得的成果和存在的問(wèn)題并做出總結;而后將基于深度學(xué)習實(shí)現故障診斷面臨的挑戰總結為六種類(lèi)型,并根據前文總結出的研究成果提出了研究思路;最后結合實(shí)際應用情況,提出了四種發(fā)展方向。
2020, 28(8):9-12.
摘要:提出了一種衛星有效載荷自動(dòng)化測試系統的設計方法,詳細論述了其實(shí)現原理和系統中的各個(gè)功能模塊,重點(diǎn)介紹了載荷自動(dòng)化測試系統的OCOE內部結構設計、數傳SCOE內部結構設計、載荷SCOE內部結構設計和系統工作流程等部件的設計思路和實(shí)現方法。文章所介紹的衛星有效載荷自動(dòng)化測試系統,有著(zhù)高內聚、低耦合的特點(diǎn),同時(shí)支持多個(gè)載荷處理終端進(jìn)行載荷數據并行分析。試驗結果表明,本系統能至少提高一倍以上的工作效率,避免了人力耗費過(guò)大和人工參與對測試結果的不良影響,使有限的測試人員有更多精力集中在載荷測試數據本身,提高了測試結果的準確性和可靠性。
高括 , 劉會(huì )杰 , 劉磊 , 楊杰峰 , 張銘 , 潘小彤
2020, 28(8):13-17.
摘要:隨著(zhù)世界各國快速進(jìn)入太空的需求增加,衛星大規模組網(wǎng)應用不斷增多。批量生產(chǎn)、并行測試、一箭多星、密集發(fā)射已經(jīng)成為當前衛星技術(shù)的發(fā)展趨勢,對衛星的批量快速測試提出了更高的要求。為了提高衛星測試效率、縮短衛星研制周期、降低衛星測試成本,研究適用于批量衛星流水作業(yè)自動(dòng)化測試系統至關(guān)重要。提出了一種適用于批量衛星流水作業(yè)自動(dòng)化測試體系方案,為批量衛星的流水作業(yè)自動(dòng)化測試提供參考。
2020, 28(8):18-22.
摘要:傳統的霾污染監測技術(shù)監測準確率低,收集的圖像完整度差,為了解決上述問(wèn)題,基于深度學(xué)習研究了一種新的霾污染監測技術(shù)。通過(guò)污染數據收集精準劃分其產(chǎn)生的地點(diǎn),整合獲取的追蹤信息,在三維分布空間圖掌控霾污染可能存在的條件,多次進(jìn)行機器飛行追蹤實(shí)驗,根據不同的污染項目組對霾污染進(jìn)行數據監測,根據霾污染數據的濃度信息以及深度機器學(xué)習的輸入數據類(lèi)型對收集數據進(jìn)行分類(lèi),查詢(xún)數據類(lèi)型,同時(shí)監測氣溶膠的厚度、霾污染中具有毒性的二氧化硫及二氧化氮物質(zhì)以及興趣區域。為驗證技術(shù)的有效性,設定對比實(shí)驗,結果表明,基于深度機器學(xué)習的霾污染監測技術(shù)監測結果準確率為90%,圖像收集完整度平均值為82%,具有更強的監測能力。
2020, 28(8):23-26.
摘要:本文將采用基于案例推理和粗糙集的方法進(jìn)行國產(chǎn)商用飛機故障診斷的研究。其中,用MongoDB存儲飛機故障案例庫,通過(guò)構建中文航空詞本進(jìn)行同義詞替換減少案例描述的中文表述差異,使用粗糙集表示故障案例,粗糙集確定屬性權重結合海明距離實(shí)現案例檢索,并通過(guò)實(shí)例驗證該方法的可行性和有效性,最后是案例庫學(xué)習提高基于案例推理系統的可靠性。
2020, 28(8):27-31.
摘要:SMT貼片印刷中,鋼網(wǎng)的平整度是影響貼片印刷質(zhì)量的重要因素。鋼網(wǎng)平整度是通過(guò)測量鋼網(wǎng)四角和中間位置的表面張力確定。表面張力測量計分為指針式和數字式。目前尚無(wú)SMT鋼網(wǎng)張力在線(xiàn)測量系統。設計一款基于容柵式位移傳感器的表面張力檢測系統,對于提高貼片印刷的質(zhì)量,具有實(shí)際應用意義。容柵式位移傳感器設計為定尺和動(dòng)尺。表面張力引起動(dòng)尺的微小位移,在定尺形成與位移關(guān)聯(lián)的電容變化。GC7626控制器將定尺電容變化轉成數字信號,精度為1N/cm。采用STM32F103C8T6微控制器為主控系統,STM32F103C8T6讀取GC7626的張力數據,以及存儲有鋼網(wǎng)信息的RFID數據,并將數據通過(guò)藍牙模塊傳輸給上位機(手機)。上位機(手機)上設計有APP軟件,對張力數據進(jìn)行處理。系統已經(jīng)成功應用工業(yè)生產(chǎn)中,實(shí)現了鋼網(wǎng)張力的在線(xiàn)檢測和智能化管理。
2020, 28(8):32-35.
摘要:為提升箭載嵌入式軟件測試的效率和質(zhì)量,本文專(zhuān)門(mén)針對箭載軟件時(shí)序控制這一測試需求,提出了一種基于狀態(tài)轉移圖的測試用例自動(dòng)生成算法設計方法。具體分析步驟為首先分析時(shí)序控制特性,其次選取狀態(tài)轉移圖來(lái)表征,自定義所需圖元屬性以及圖元關(guān)系、觸發(fā)條件全面性與一致性的約束條件從而保證模型合理性;再次采用基路徑覆蓋、轉移對覆蓋、條件元覆蓋三種覆蓋準則相結合方式實(shí)現測試用例的自動(dòng)生成;最后以某箭上軟件全飛行周期時(shí)序控制為基礎,多次結果表明該方法生成的軟件測試用例可完全覆蓋時(shí)序控制功能和性能需求,驗證了方法的有效性和穩定性,可為箭載軟件自動(dòng)化測試工程化實(shí)踐提供一定的借鑒。
2020, 28(8):36-40.
摘要:導航系統中冗余IMU傳統故障檢測方法由于數學(xué)模型過(guò)于復雜,計算量大,存在較大延時(shí),難以實(shí)現實(shí)時(shí)故障檢測,而主成分分析法僅僅應用于靜態(tài)情況下的故障檢測與隔離,針對主成分分析法無(wú)法在動(dòng)態(tài)情況下對冗余IMU進(jìn)行故障檢測的缺點(diǎn),提出了一種基于奇偶空間法改進(jìn)主成分分析的故障檢測算法,該方法利用奇偶向量隔離車(chē)輛的動(dòng)態(tài)變量,以消除動(dòng)態(tài)變量對故障檢測的影響,再用PCA方法檢測數據以實(shí)現對車(chē)輛傳感器信息的實(shí)時(shí)檢測,通過(guò)將原始數據集轉置到特征平面來(lái)形成圖案,實(shí)現了IMU傳感器正常與故障模式的準確分離,提高了冗余IMU故障檢測的結果精確性和可靠性。實(shí)驗結果表明,該方法能夠較好檢測動(dòng)態(tài)狀態(tài)下冗余IMU的故障,提高了主成分分析的故障檢測性能,可有效消除導航系統運動(dòng)的負面影響。
2020, 28(8):41-47.
摘要:針對微電網(wǎng)線(xiàn)路故障診斷問(wèn)題,本文通過(guò)電流和電壓故障分量求解橢圓方程參數來(lái)提取故障特征,利用橢圓方程和最小二乘法獲取特征余弦來(lái)描述電壓和電流的聯(lián)合行為。使用5個(gè)采樣點(diǎn)來(lái)確定用于獲取總線(xiàn)電壓和電流之間極性關(guān)系的橢圓參數。分析微電網(wǎng)的結構和使用特征余弦,討論故障發(fā)生在不同位置時(shí)特征余弦的變化。采用±1定義總線(xiàn)的特征方向,結合特征余弦得到差分特征方向來(lái)檢測故障區段位置,避免不同微電網(wǎng)運行方式的閾值選擇。
2020, 28(8):48-52.
摘要:針對光電式織物緯斜檢測方法存在準確度低、適應性差、耗時(shí)長(cháng)的問(wèn)題。提出了結合Sobel邊緣方向和累加概率霍夫變換(PPHT)的機器視覺(jué)織物緯紗傾斜檢測方法,能夠快速準確的檢測出織物緯斜方向角度。首先對工業(yè)相機采集到的織物圖像進(jìn)行頻域濾波再逆變換,增強織物圖像中的緯紗紋路;然后使用Sobel方向算子對織物圖像卷積運算得到織物圖像的邊緣方向圖,并對其閾值化分割出邊緣方向圖中的緯紗紋路區域;最后將緯紗紋路區域骨架化,采用累積概率霍夫變換檢測出近似緯紗紋路區域骨架直線(xiàn)的傾斜角度,即織物緯紗傾斜角度。通過(guò)對不同類(lèi)型的織物樣品進(jìn)行緯斜檢測測試,測試結果為檢測緯斜角度的偏差值低于0.1°,檢測時(shí)間低于0.6秒。結果證明提出的方法能夠滿(mǎn)足機器視覺(jué)整緯器精確性、實(shí)時(shí)性和通用性的要求。
2020, 28(8):53-57.
摘要:目前航天器機械加工裝配作業(yè)依賴(lài)人工操作,影響航天器密封艙內結構裝配精度。為此,設計了航天器密封艙內結構裝配精度檢測系統,為高精度裝配航天器密封艙內結構提供基礎。由于航天器密封艙艙內結構較為復雜,為了保證使用電池供電時(shí),檢測系統能夠保持穩定可靠工作模式,應保證電池電量充足前提下,系統發(fā)出預警信息,以便工作人員及時(shí)采取相應解決措施。在電池供電電路中,設計欠電壓電路監測形式,該電路主要是由電壓比較器LM393和555和諧振電路構成。當電池供電量不足時(shí),諧振電路中的微電流高效率650nm諧振腔發(fā)光二極管會(huì )出現閃爍報警信號。以STC89C52RC-40I-PDIP40單片機中央控制單元為核心芯片,檢測航天器密封艙密封性能。依據機器視覺(jué)檢測原理,使用非線(xiàn)性濾波算法增強圖像,避免外界噪聲對圖像采集結果造成影響,濾除圖像上若干白點(diǎn)。設計檢測流程可得到儀器板安裝精度和設備安裝支架裝調檢測結果。由實(shí)驗結果可知,該系統檢測精度最高與實(shí)測值一致,為航天器密封艙內結構優(yōu)化提供設備支持。
2020, 28(8):58-61.
摘要:針對隧道裂縫人工識別低效、檢修不便以及隧道環(huán)境復雜多變、檢測易受噪聲干擾等問(wèn)題,文中提出一種基于深度學(xué)習的裂縫檢測算法。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對原始圖像進(jìn)行非裂縫區域過(guò)濾,減少無(wú)關(guān)背景信息的干擾,同時(shí)在分割算法基礎上通過(guò)多維分類(lèi)器將誤識別的裂縫區域剔除。實(shí)驗結果表明,密集連接卷積網(wǎng)絡(luò )(DenseNet)在裂縫分類(lèi)中最高可達99.95%的準確率,有效提升了隧道裂縫自動(dòng)檢測精度。
2020, 28(8):62-66.
摘要:作為火電廠(chǎng)燃煤脫硝工作的基礎,選擇性催化還原(SCR)脫硝反應器入口氮氧化物(NOX)含量的測量至關(guān)重要。針對難以準確現場(chǎng)實(shí)時(shí)測量NOX含量的問(wèn)題,提出了基于回歸型支持向量機(SVR)的軟測量模型。首先對SCR反應器生成NOX的過(guò)程進(jìn)行機理分析,并結合相關(guān)性分析、主成分分析等數據處理方法選取輔助變量,然后基于回歸型支持向量機算法建立模型,最后運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對模型進(jìn)行檢驗,解決了SCR反應器入口NOX的含量的難以準確預測問(wèn)題。為SCR反應器入口NOX含量的實(shí)時(shí)、準確測量打下基礎。
2020, 28(8):67-71.
摘要:針對傳統檢測方法受到復雜環(huán)境和人工干預影響而導致檢測精準度低的問(wèn)題,提出了基于CNN深度學(xué)習的機器人抓取位置檢測方法。根據CNN基本結構,研究基于CNN深度學(xué)習檢測原理。按照切線(xiàn)斜率方向劃分機器人抓取位置模板點(diǎn),計算模板匹配距離,得到機器模板上匹配點(diǎn)到邊緣坐標圖像點(diǎn)中最近的距離。保持橫縱坐標變量保持不變,觀(guān)察映射圖上坐標灰度值及匹配度函數分布情況。引入GA求解匹配方法,根據匹配流程,尋找最優(yōu)解。分析彩色圖像、深度圖像的可抓取位置和不可抓取位置信息,并將其轉化為符合CNN深度學(xué)習的數據格式,完成信息預處理。根據機器人抓取作業(yè)示意圖,設計具體檢測流程,并顯示檢測結果,由此完成機器人抓取位置檢測。由實(shí)驗結果可知,該方法檢測精準度最高可達到0.988,能夠應用到實(shí)際機器人抓取相關(guān)任務(wù)之中。
2020, 28(8):72-77.
摘要:為滿(mǎn)足從微觀(guān)尺度研究沉積物孔隙中水合物分布對電阻率響應特性影響的需求,設計開(kāi)發(fā)了基于CT的含水合物沉積物電阻率測量系統,包括天然氣水合物實(shí)驗模擬部分、電阻率測量部分和CT掃描部分,實(shí)現了水合物原位生成過(guò)程中電阻率和CT掃描圖像的同時(shí)監測。通過(guò)開(kāi)展甲烷水合物生成實(shí)驗,驗證了系統的可用性。實(shí)驗結果表明:(1)電阻率隨通過(guò)CT圖像計算的水合物飽和度呈指數規律上升;(2)水合物飽和度為17.13%~30.72%時(shí),阿爾奇公式中飽和度指數在1.57至2.48之間。所開(kāi)發(fā)的測量系統為進(jìn)一步開(kāi)展不同環(huán)境條件下水合物生成分解實(shí)驗提供了技術(shù)保障,為研究水合物微觀(guān)分布對電阻率的影響以及優(yōu)化水合物飽和度計算模型提供了數據支撐。
2020, 28(8):78-82.
摘要:針對現有電力儀表存在信號采集精度低,數據傳輸方式落后的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了一款集成無(wú)線(xiàn)通信功能的電力儀表。該儀表的硬件由供電電源、電量采集與計量單元、通信單元、控制與存儲單元等組成。采用主控芯片STM32F030和新型數字式多功能計量芯片V9203,實(shí)現數據采集處理與本地存儲。MCU通過(guò)窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)無(wú)線(xiàn)通信模塊將儀表采集到的數據上傳到OneNET云平臺,實(shí)現用戶(hù)在遠程情況下隨時(shí)通過(guò)前端網(wǎng)頁(yè)登錄系統查看每塊儀表電量采集信息,便于監測與管理。經(jīng)實(shí)驗測試證明,此款電力儀表能夠高效、準確地采集到電流、電壓、有功功率和功率因數并將這些數據實(shí)時(shí)上傳至云平臺。
王亞軍 , 賀世超 , 邢蘭昌 , 魏偉 , 韓維峰 , 齊淑英
2020, 28(8):83-87.
摘要:為了優(yōu)化設計時(shí)域反射技術(shù)(TDR)中的探針結構,建立基于TDR響應的含水/水合物測量模型,利用有限元數值模擬方法建立了TDR測量過(guò)程數值仿真模型。分別以空氣、不同濃度氯化鈉溶液以及不同水合物含量的石英砂為被測介質(zhì)驗證了模型的正確性、研究了被測介質(zhì)電導率和介電常數對反射波形的影響規律。通過(guò)改變被測介質(zhì)的介電常數來(lái)模擬含水/水合物飽和度不同的石英砂,隨著(zhù)石英砂中水合物含量的增加,含水量逐漸降低,表觀(guān)介電常數隨之減小,電磁波傳播速度隨之以非線(xiàn)性形式增加;與理論值相比較,仿真計算所得到的傳播速度最大誤差處于5%以?xún)取O乱徊叫枰跀抵的P椭械谋粶y區域中填充各相異性材料來(lái)更加真實(shí)地模擬含水合物沉積物被測介質(zhì)。
2020, 28(8):88-92.
摘要:傳統的無(wú)人機傾斜攝影測量測量數據有效率低,得到的攝影圖片清晰度差。為了解決上述問(wèn)題,基于自適應末端滑膜控制研究了一種新的無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù),利用垂直影像攝影,將數據進(jìn)行初步收集追蹤,并對傾斜攝影圖像進(jìn)行記錄,結合空中三角測量方法,加強數據自身主導性,同時(shí)為無(wú)人機監測系統提供較好的數據來(lái)源,強化系統內部數據聯(lián)合功能,在多視影像聯(lián)合的過(guò)程中注意充分考慮影像間的遮擋關(guān)系及遮蔽條件,在經(jīng)過(guò)對影像數據的聯(lián)合收集后,對無(wú)人機傾斜攝影數據進(jìn)行數據匹配操作,提升數據的整合性,并通過(guò)數據整理加強攝影影像的可操作性,利用無(wú)人機作為影像傳輸主要載體,進(jìn)一步加強對傾斜影像的監測,確定影像空間位置,在數據集中的過(guò)程中加大滑膜控制,并經(jīng)過(guò)控制點(diǎn)坐標及連接線(xiàn)方位確定輔助數據的具體位置。實(shí)驗結果表明,基于自適應末端滑膜控制的無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)能夠得到更加清晰的攝影圖片,測量數據的有效率提高了25.21%。
2020, 28(8):93-97.
摘要:航天器在故障定位過(guò)程中易受原始電源信號的干擾,導致識別效果較差,為了解決該問(wèn)題,提出了基于多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的航天器在線(xiàn)故障檢測系統設計。根據航天器在線(xiàn)故障檢測原理及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設計系統總體架構,并分別對硬件部分及軟件部分進(jìn)行設計。硬件部分結合工業(yè)標準?PC組件,設計PXI機箱結構,完成對PXI測量模塊的控制,利用MXI-4接口工具實(shí)現遠程遙控,解決干擾信號對系統定位識別干擾。設計FPGA的EP3C10芯片外圍結構,確定電路板主、子適配器管腳連接方式,利用2個(gè)高速?AD轉換器差分采樣,通過(guò)?FIFO存儲采樣結果。通過(guò)電子負載板繼電器控制模塊,控制信號阻斷性能。構建基于多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )識別模型,依據確定性邏輯推理規則得出識別門(mén)限值,依據閾值設定具體識別流程,判斷則判定參數有故障,完成系統設計。實(shí)驗結果表明,該系統信號阻斷效果優(yōu)異,在距離為2和6 m時(shí)達到最大信號幅值0.9,故障模式的檢測結果與理想結果一致,能夠為航天器穩定運行提供設備支持。
談?dòng)榔?/a> , 王換換 , 陽(yáng)媛 , 張?chǎng)?/a>
2020, 28(8):98-101.
摘要:為滿(mǎn)足醫院信息化管理需求,解決醫院信息軟件測試的經(jīng)驗依賴(lài)性、不可量化性及兼容困難性等問(wèn)題,實(shí)現高效率、高質(zhì)量和低能耗軟件運行目標,該研究基于已開(kāi)發(fā)的MNSS(Medical Network System Simulator,醫療虛擬仿真)平臺,設計了一種基于智能化集成設備的醫院大數據信息化云測試系統,該系統內置任務(wù)分配器,根據不同用戶(hù)需求,提供個(gè)性化智能終端服務(wù);利用智能化集成設備實(shí)現快速邊緣計算目標;利用機器學(xué)習算法解決軟件自動(dòng)化測評問(wèn)題,并采用遷移學(xué)習方法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )完成資源調度任務(wù);為醫院信息化建設提供了一種高效、精準的測試工具。
2020, 28(8):102-106.
摘要:針對地面測發(fā)控系統電能有線(xiàn)傳輸的局限性,以及人工操作帶來(lái)的不便,設計一種基于ZYNQ平臺的無(wú)線(xiàn)供電系統。系統采用感應式無(wú)線(xiàn)輸電基本原理,設計系統結構由發(fā)送端和接收端組成。電能通過(guò)發(fā)送端傳輸到接收端,經(jīng)過(guò)ZYNQ-7000平臺的控制管理,將電能合理分配到負載,由上位機進(jìn)行電能配置和信息顯示。經(jīng)實(shí)驗測試實(shí)現了發(fā)送端12V輸入下與接收端50W的負載在距離12mm以?xún)认到y功率穩定傳輸,并且負載電壓在4-10V范圍可調,效率可達75%以上,并能夠實(shí)現信息監測和智能化管理,適用于測發(fā)控系統設備。
2020, 28(8):107-111.
摘要:為解決電梯群控系統(Elevator group control system,EGCS)時(shí)間和能耗性能不理想的問(wèn)題,提出一種基于改進(jìn)人工蜂群的電梯群控多目標優(yōu)化調度算法。首先,針對EGCS控制目標復雜性,建立具有多評價(jià)指標的群控電梯調度模型,依據該模型的適應度值進(jìn)行合理派梯選擇;其次,引入模擬退火準則優(yōu)化基本人工蜂群算法結構以解決算法易陷入局部最優(yōu)解的問(wèn)題,使用混合改進(jìn)的人工蜂群算法進(jìn)行多目標優(yōu)化調度。仿真結果表明,所提算法在侯梯時(shí)間、乘梯時(shí)間和停靠次數三個(gè)性能指標上對比基本人工蜂群算法均有所提高,有效說(shuō)明該方法在求解柔性多目標群控電梯優(yōu)化調度時(shí)具有一定的優(yōu)越性。
鄧哲 , 龔靖傑 , 張玉璽 , 王家樂(lè ) , 張夢(mèng)妍
2020, 28(8):112-115.
摘要:在全箭模態(tài)等試驗控制系統中,為解決模態(tài)試驗系統激振器通道數目與激勵測量模塊通道數量不一致,而導致在實(shí)驗過(guò)程中,連接、更換通道連接線(xiàn)時(shí),不僅耗時(shí)而且經(jīng)常出錯等問(wèn)題,設計并實(shí)現了一種多路信號通道控制器,該信號通道控制器可以實(shí)現多達32路通道與32路通道的信號的任意連接和智能在線(xiàn)切換。配置連接的通道信號線(xiàn)間導通,未配置連接的通道之間成高阻抗狀態(tài)。試驗人員僅需將測量通道連接在輸出端,將模態(tài)試驗系統測量模塊通道連接在輸入端,就可以通過(guò)控制器液晶屏進(jìn)行通道配置,實(shí)現輸入、輸出通道的任意連接和在線(xiàn)通道切換。
2020, 28(8):116-119.
摘要:為了提高溫室監測的控制水平,針對于溫室環(huán)境具有多變量、大慣性、強耦合的特點(diǎn),提出一種基于粒子群優(yōu)化的模糊PID控制算法。根據對溫室監測系統常用控制方法的研究結果,該算法在模糊PID控制的基礎上,采用改進(jìn)的粒子群算法對模糊控制參數進(jìn)行優(yōu)化,有效解決了模糊PID控制過(guò)度依賴(lài)專(zhuān)家經(jīng)驗、缺少動(dòng)態(tài)性能的缺點(diǎn)。通過(guò)溫室監測中環(huán)境溫度的仿真對比實(shí)驗,驗證了所提出的粒子群優(yōu)化模糊PID算法的有效性。在實(shí)驗中,對比監測過(guò)程中常用的控制方法可以發(fā)現,該方法具有更快的響應速度并且在效果上明顯的降低了最大偏差量,在溫室監測控制中取得了良好的效果。
2020, 28(8):120-124.
摘要:針對傳統系統控制精準度低的問(wèn)題,提出了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的手術(shù)機器人控制系統設計。根據基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的手術(shù)機器人控制原理,設計控制系統總體結構,選用PCI插槽上直接內插CAN適配卡作為上位機核心組件,采用C++編寫(xiě)的Lib庫和DLL庫為驅動(dòng)程序提供適配卡。通過(guò)下位機三個(gè)節點(diǎn),處理相關(guān)信號,并進(jìn)行量程轉換和越限判斷,確保機器人不會(huì )失控。選用80C592微控制器設計關(guān)節驅動(dòng)節點(diǎn)結構,以高速工作方式向控制器提供向總線(xiàn)的差動(dòng)發(fā)送和接受能力,避免外界干擾。設計基于視覺(jué)的持鏡臂,為手術(shù)過(guò)程提供上下、左右、前后的運動(dòng)的手術(shù)視野。分別采用FN3002力傳感器和MPS-M拉線(xiàn)式位移傳感器獲取相關(guān)傳感數據,采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )深度學(xué)習方法,設計持鏡臂運動(dòng)控制步驟,采用VC++6.0工具,控制軟件程序,避免抖動(dòng)或者誤操作主手現象的出現。由實(shí)驗結果可知,該系統持鏡臂軌跡規劃與期望軌跡一致,簡(jiǎn)化了控制系統的復雜性。
2020, 28(8):125-129.
摘要:傳統的超聲診斷機器人控制系統數據接收量小,控制有效率低,為了解決上述問(wèn)題,基于邊緣檢測和圖像分割研究了一種新的超聲診斷機器人控制系統,系統設計硬件設計部分將硬件理論劃分為四個(gè)模塊進(jìn)行操作,首先利用RFM63系列無(wú)線(xiàn)通信模塊加大對數據信息的初步連接力度,提升獲取信息的準確性,接著(zhù)選取角度傳感器改善控制系統內部傳感角度,為系統操作增加有利信息,利用性能較好的陀螺儀與加速度計對數據進(jìn)行控制處理,優(yōu)化傳統控制系統,增強數據傳導與傳輸性能,最后選擇相應的微控制器進(jìn)行系統核心控制,以此完成系統硬件設計操作,并在硬件設計的基礎上對系統軟件進(jìn)行處理,掌控數據基本信息,同時(shí)根據不同的數據控制需求加大數據操控,簡(jiǎn)便程序設計步驟,縮減系統運行時(shí)間,提升控制效率,進(jìn)而獲取效果更佳的軟件設計操作。實(shí)驗結果表明,給出的系統數據接收量平均提高了15.21%,控制有效率增強了22.52%,該設計能夠獲取較為精準的數據信息,縮減了控制系統的操控時(shí)間,減少投入消耗,具備更好的發(fā)展前景。
2020, 28(8):130-134.
摘要:隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)廣泛應用于智能建筑電氣設備中,從而加快了建筑電氣監控系統的發(fā)展與應用。為了更好的實(shí)現對建筑電氣設備的遠程監控,對基本B/S模式和C/S模式的監控系統進(jìn)行的深入的研究,采用了L-N(Local-monitoring-Network)總線(xiàn),同時(shí)結合HTTP協(xié)議、Ajax以及JSP等關(guān)鍵技術(shù)和方法,實(shí)現了跨越不同平臺之間的遠程Web建筑電氣設備監控系統,實(shí)驗測試結果表明Web監控系統的頁(yè)面簡(jiǎn)單大方、操作運行穩定,能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對建筑電氣設備監控的要求,經(jīng)實(shí)際應用,滿(mǎn)足了用戶(hù)能夠遠程利用瀏覽器實(shí)現對局域網(wǎng)中的所有的電氣設備的運行情況進(jìn)行現場(chǎng)實(shí)時(shí)的監控與調式。
2020, 28(8):135-138.
摘要:在我國現代智慧農業(yè)設施大棚得到了大面積的推廣使用。棚內環(huán)境是否適宜對作物的生長(cháng)發(fā)育至關(guān)重要,直接決定了能否實(shí)現豐產(chǎn)豐收,為了確保作物在大棚中能處于最合適的生長(cháng)環(huán)境,必須要對棚內的環(huán)境參數進(jìn)行精確的監測。針對當前所存在的棚內環(huán)境監測系統成本較高,布線(xiàn)復雜等問(wèn)題,提出了一種基于近距離無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通信技術(shù)的棚內環(huán)境監測系統設計方案。該方案選用SHT21、TSL2561、CCS811對棚內的溫濕度、光強度以及二氧化碳氣體濃度等環(huán)境參數進(jìn)行檢測,應用CC2530微處理器,對傳感器撿測的環(huán)境參數進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,通過(guò)ZigBee模塊將數據進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸上傳實(shí)現主機PC監測。系統在實(shí)際測試中溫度誤差不超出±0.3℃,濕度誤差不超出±2%RH,在使用距離范圍內的網(wǎng)絡(luò )數據丟包率不超過(guò)2%,系統運行穩定,可靠性強,可以滿(mǎn)足設計要求。
2020, 28(8):139-140.
摘要:隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,起飛飛全重25公斤至150公斤的輕型無(wú)人機飛行空域可完全融入民航空域,本文試著(zhù)從適航審定角度討論其適航安全性。采用民機事故概率統計結果與適航安全水平對比方法,確定了該型無(wú)人機系統定量化的期望安全水平。然后以最關(guān)鍵的飛控分系統為對象,在某型無(wú)人機上進(jìn)行了飛行控制功能危險分析和故障模式影響分析,獲得飛控分系統安全關(guān)鍵清單。最后基于SAE ARP4754A和RPAS 1309,對飛控分系統部件的期望安全水平進(jìn)行了定量化規定,和研制保證等級的分配。研究結果對全重25公斤至150公斤輕型無(wú)人機的適航審定管理實(shí)踐有參考借鑒意義。
2020, 28(8):144-148.
摘要:傳統城市交通感應信號控制系統缺少對交通車(chē)流量的預測,導致信號控制效果較差。為此,設計基于WPD-PSO-ESN的城市交通感應信號控制系統。在系統硬件設計中,將?PC作為上位機,?PLC作為下位機。使用S7-226型號PLC控制器連接EM221數字輸入模塊與EM223組合輸入/繼電器,移除?I/O終端;選擇AT89S51型號采集器,將其接收到的指令向S7-226PLC控制器發(fā)送數據信息;安裝單環(huán)自愈RS-485多機通信接收發(fā)送器,自動(dòng)修復單回路。在軟件設計中,設計手動(dòng)、閃光控制模塊子程序流程,實(shí)現信號控制系統狀態(tài)檢測。建立WPD-PSO-ESN交通流量預測模型,結合PSO算法優(yōu)化參數,以交通流量預測結果為依據,分析交叉口的通行能力,確定不同信號相位綠燈時(shí)間,設計感應信號控制流程。由實(shí)驗結果可知,該系統車(chē)流量共計為310,與交叉口歷史平均交通流量統計結果一致,說(shuō)明系統信號感應較為精準,對實(shí)現實(shí)時(shí)交通控制具有現實(shí)意義。
2020, 28(8):149-152.
摘要:機器人運動(dòng)信息采集的抗噪性較差,導致系統運動(dòng)軌跡與實(shí)際軌跡不符,軌跡控制效果較差。因此提出基于強跟蹤濾波的機器人運動(dòng)軌跡控制系統設計。系統通過(guò)軟硬件協(xié)同工作,實(shí)時(shí)控制機器人軌跡。采用IPM電機驅動(dòng)控制系統硬件結構,根據指令和感知信息,采用多CPU結構控制方式,控制一個(gè)機器人關(guān)節運動(dòng)。使用PCI9052接口控制PCI-485接口卡,實(shí)現了上下位機之間通訊。以TMS32OF240XDS為核心,設計DSP控制器,完全分離程序空間與數據空間。在軟件設計方面,通過(guò)CAN-TTLG單片機光隔離超遠程驅動(dòng)器,使系統具有一定抗噪能力。構建機器人運動(dòng)方程,引入強跟蹤濾波弱化因子,計算運動(dòng)軌跡偏差,并對機器人運動(dòng)控制進(jìn)行重力補償,由此設計軌跡控制流程,完成機器人運動(dòng)軌跡控制系統設計。實(shí)驗結果表明,該系統運動(dòng)軌跡與實(shí)際軌跡相符,且軌跡控制效率較好,具有良好控制效果。
2020, 28(8):153-156.
摘要:隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展,車(chē)輛遠程控制成為了學(xué)術(shù)界的前瞻性研究。此次研究在合理利用計算機視覺(jué)技術(shù)的基礎上,結合模糊PID控制智能算法建立了車(chē)輛遠程控制系統,以期實(shí)現對車(chē)輛裝置的實(shí)時(shí)監控,能夠在危險狀況發(fā)生時(shí)通過(guò)遠程控制中心操控車(chē)輛。實(shí)驗中,以履帶車(chē)輛作為研究對象,對其相關(guān)參數進(jìn)行了設計,以達到驗證該控制系統有效性的目的。研究表明,無(wú)論是在直線(xiàn)行駛作業(yè)下還是曲線(xiàn)行駛作業(yè)下,相較于基于模糊PID控制算法的車(chē)輛控制系統,PID車(chē)輛控制系統均調節震蕩大、調節時(shí)間長(cháng);而基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法的車(chē)輛控制系統也存在諸多問(wèn)題;因而基于模糊PID控制算法的車(chē)輛控制系統調控精度較高,適用性較強。此次研究對車(chē)輛遠程控制研究具有一定的指導價(jià)值。
2020, 28(8):157-159.
摘要:隨著(zhù)紅外成像技術(shù)的發(fā)展及其在探測領(lǐng)域應用的不斷創(chuàng )新,對設備使用的面源黑體的有效輻射面積、控溫精確性、輻射均勻性、調變溫速率等方面均提出了較高的使用要求。為了優(yōu)化提升紅外輻射源的關(guān)鍵技術(shù)指標,一種基于帕爾貼效應的紅外輻射源得到有效應用,圍繞該紅外輻射源配套使用的溫控系統中的溫度采集精度以及模擬電路搭建的恒壓驅動(dòng)等關(guān)鍵設計過(guò)程進(jìn)行主要介紹,實(shí)驗室環(huán)境下利用選取的有效輻射面積為300mm*300mm的紅外輻射源進(jìn)行溫度精確性、輻射穩定性、變溫速率等指標進(jìn)行測試,測試結果表明紅外輻射源的均勻性可達到(0.05+0.02|Δt|)℃,升溫速率為8℃/min,降溫速率為2℃/min,升溫5℃并穩定時(shí)間為8min,能夠實(shí)現預期使用要求。
2020, 28(8):160-164.
摘要:針對雷達裝備測試性?xún)?yōu)化設計的實(shí)際技術(shù)需求,對雷達測試性?xún)?yōu)化設計過(guò)程進(jìn)行了分析。以雷達裝備各階段數據為基礎,綜合考慮測試效能、測試代價(jià)、可靠性約束等要素,研究了基于測試代價(jià)和測試效能的測試性?xún)?yōu)化方法,并給出了基于最小測試代價(jià)的雷達系統測試性?xún)?yōu)化模型。針對模型多目標優(yōu)化求解問(wèn)題,給出了一種基于改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法。該算法引入混沌理論,使初始種群呈現多樣性,避免了傳統粒子群算法的早熟現象,同時(shí)提高了搜索的精度和速度。通過(guò)對案例的仿真與驗證表明,利用這種改進(jìn)的粒子群算法對基于最小測試代價(jià)的測試性?xún)?yōu)化模型進(jìn)行求解時(shí),能夠在滿(mǎn)足模型目標函數的約束條件下,獲得全局最優(yōu)解。
2020, 28(8):165-170.
摘要:彈載合成孔徑雷達(SAR)的方位成像能力受飛行導彈的觀(guān)測角影響,其末制導段采用前側視工作方式。因此,必需合理設計制導律使前側視條件成立。為了保證末制導段彈目間具有合適的夾角,采用變結構控制方法設計了一種固定前置角制導律,該制導律能夠解決合成孔徑雷達導引頭對于前置角約束的問(wèn)題。在制導律設計過(guò)程中,首先建立了彈目相對運動(dòng)關(guān)系模型和具有終端角度約束時(shí)的視線(xiàn)角變化模型;在此基礎上采用變結構控制的方法設計了固定前置角制導律;進(jìn)而,對該固定前置角導引律進(jìn)行了性能分析,得出了其一般攻擊特性;最后,通過(guò)彈道仿真論證了其正確性與有效性。
2020, 28(8):171-176.
摘要:在計算機高速測控的時(shí)代下,運用AVR單片機ATMEGA16做為主控制芯片,在芯片內建立打印字庫,使用FAN8200做為熱敏打印機走紙系統步進(jìn)電機的驅動(dòng)芯片,以日本精工LTP1245高速熱敏打印機芯,用計算機控制程序對移位實(shí)現數據加載,在測量與控制模式下命令走紙步進(jìn)電機所需的PWM驅動(dòng)信號,并通過(guò)計算機設計了自定義的字符庫,簡(jiǎn)化了硬件結構,降低了系統成本。通過(guò)本課題的研究,探索了單片機技術(shù)的最新發(fā)展方向以及AVR單片機對微型熱敏打印機的控制方法,建立簡(jiǎn)單、實(shí)用、低成本的微型熱敏打印系統并取行很好的應用價(jià)值。
2020, 28(8):177-181.
摘要:針對醫院現有的信息服務(wù)系統在信息處理與內容管理方面的問(wèn)題,采用SOA、J2EE技術(shù)等技術(shù),運用面向服務(wù)的設計架構,根據MVC的設計模式開(kāi)發(fā)了統一管理、互動(dòng)性強的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站,實(shí)現了系統內醫院信息服務(wù)的分級管理,提高了醫院各部門(mén)之間協(xié)同業(yè)務(wù)辦理的能力。利用現有的計算機設備以及網(wǎng)絡(luò )環(huán)境對系統進(jìn)行性能測試,測試結果為:在并發(fā)數為100時(shí)系統的業(yè)務(wù)處理成功率為99%,系統響應時(shí)間為0.025s,大于測試目標指標值,說(shuō)明該系統滿(mǎn)足了測試的要求。
2020, 28(8):182-186.
摘要:針對課堂教學(xué)過(guò)程中需要手握激光筆遙控PowerPoint幻燈片翻頁(yè)和話(huà)筒出現嘯叫的問(wèn)題,本文設計了體感手環(huán)教學(xué)控制系統,該系統采用基于藍牙傳輸的無(wú)線(xiàn)控制結構,對體感手環(huán)的慣性傳感器和接收裝置等硬件電路和軟件流程進(jìn)行設計,重點(diǎn)研究并提出了基于慣性傳感器的手勢動(dòng)作定義和特征提取,并對話(huà)筒嘯叫消除的實(shí)現方法進(jìn)行論述。實(shí)驗測試數據表明,系統識別向左或右、向上或下一揮的手勢動(dòng)作成功率在92%以上,誤動(dòng)作率在4%以?xún)龋軌蚩刂芇owerPoint幻燈片向上或向下翻頁(yè)以及控制無(wú)線(xiàn)話(huà)筒的音量大小,可以實(shí)時(shí)緩解話(huà)筒嘯叫引起的干擾,實(shí)現設計效果。
2020, 28(8):187-192.
摘要:人臉檢測在日常生產(chǎn)和應用非常重要。本文提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的AdaBoost人臉檢測算法。首先,使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )代替YCbCr高斯模型建立膚色模型。同時(shí),針對AdaBoost算法提出了一種新的權值更新方法。在權值更新中引入閾值與樣本之間的距離。另外權重有一個(gè)邊界值。最后,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )提取圖像中的膚色候選區域,并采用改進(jìn)的AdaBoost算法對圖像中的人臉進(jìn)行精確檢測。實(shí)驗結果表明,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和改進(jìn)的AdaBoost算法的新的解決方案比現有的方法具有更高的精度。
張書(shū)豪 , 張延華 , 王倩雯 , 王朱偉 , 李萌
2020, 28(8):193-197.
摘要:由于云計算中心在降低能耗的同時(shí)還需要保證服務(wù)質(zhì)量(QoS),針對用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)云計算中心的排隊機制,給出一種云計算任務(wù)排隊模型,在此基礎上提出一種基于M/M/c排隊過(guò)程的云計算中心能耗管理算法,通過(guò)求解該模型獲得了平均等待時(shí)間、阻塞概率等性能指標進(jìn)而建立系統的能耗模型。同時(shí)用參量ERP(Energy-Response time Product)作為排隊網(wǎng)絡(luò )的反饋量,引入反饋策略及服務(wù)器休眠預留機制,動(dòng)態(tài)調整云計算中心服務(wù)器服務(wù)數。仿真結果表明,與其他策略進(jìn)行比較該策略能夠在保證QoS值的情況下,有效降低系統的能耗,避免了服務(wù)器資源浪費。
2020, 28(8):198-202.
摘要:為研究便攜式自動(dòng)割膠機器人在割膠過(guò)程中運動(dòng)軌跡的準確性與實(shí)用性,采用實(shí)體仿真模型輔助分析的研究理念,提出了基于A(yíng)DAMS軟件的便攜式自動(dòng)割膠機器人虛擬樣機的運動(dòng)學(xué)仿真分析方法。針對機器人勻速切割和變速切割兩種切割模式,將簡(jiǎn)化后的SolidWorks模型導入到ADAMS軟件中,應用ADAMS軟件分析機器人割膠刀頭的位移與速度,再利用MATLAB軟件得到刀頭的運動(dòng)軌跡,并與理論計算結果進(jìn)行比較。仿真結果表明:該便攜式自動(dòng)割膠機器人在割膠過(guò)程中具有良好的平順性與穩定性,且運動(dòng)軌跡與理論軌跡的誤差在0.5mm以?xún)龋瑵M(mǎn)足割膠生產(chǎn)的實(shí)際需要。其研究成果對相關(guān)產(chǎn)品的實(shí)物研制及其虛擬仿真方案的制定、參數選取可提供有益參考。
2020, 28(8):203-210.
摘要:在某型以FPGA+C8051單片機架構的控制模塊內,采用串行通信總線(xiàn)RS232實(shí)現FPGA與單片機之間的數據交互。為實(shí)現單片機因外部高優(yōu)先級的中斷觸發(fā)串口接收中斷關(guān)閉,導致串口接收再次打開(kāi)后,出現數據幀錯位、數據幀拼接現象的異常問(wèn)題的解決方案。對單片機接收一幀完整的數據幀時(shí)長(cháng)、接收一幀數據的處理機制、接收數據幀拼接的機制等進(jìn)行研究處理,并在程序內設置監測點(diǎn)對串口數據幀被外部中斷觸發(fā)中斷的關(guān)閉時(shí)長(cháng)、中斷發(fā)生的頻次等進(jìn)行監測; 證實(shí)了本次串口數據幀拼接、數據幀錯誤問(wèn)題引起的因素為單片機串口接收開(kāi)啟后,受到外部高優(yōu)先級中斷觸發(fā)串口中斷關(guān)閉,在執行高優(yōu)先級中斷的同時(shí),FPGA控制軟件端并未停止串口數據幀的發(fā)送,在單片機串口中斷重新開(kāi)啟后,新的串口數據幀與單片機關(guān)閉中斷前接收的部分數據幀進(jìn)行拼接,出現數據幀拼接異常現象;且在拼接數據幀中含有與通信協(xié)議中數據幀幀尾一致的數據時(shí),該幀數據就會(huì )被判讀為正常數據幀,從而出現數據解析時(shí),數據幀有拼接、錯位的異常問(wèn)題。采用在通信數據錯位異常的軟件中增加監測信號及相應的測試用例對串口接收中斷關(guān)閉時(shí)間捕獲,實(shí)現了對串口數據幀拼接的結果分析和試驗驗證。對通信數據錯位異常采取減小串口中斷關(guān)閉時(shí)間等更改措施后,確保了串口數據幀接收時(shí),因串口關(guān)閉時(shí)間過(guò)長(cháng)而導致的通信數據數據拼接、錯位的異常現象。有效地解決了因串口關(guān)閉時(shí)間過(guò)長(cháng)帶了的數據拼接問(wèn)題,保證了該控制模塊的FPGA與單片機之間通信數據的正常。
2020, 28(8):211-216.
摘要:在間歇過(guò)程的狀態(tài)估計中,如何充分利用多批次重復特性信息是一個(gè)挑戰。迭代學(xué)習卡爾曼濾波方法利用卡爾曼濾波沿時(shí)間方向估計相鄰兩批次之間的狀態(tài)誤差,并沿批次方向迭代更新當前狀態(tài)估計,兼顧了時(shí)間和批次兩維特性。但是,這種方法只適用于線(xiàn)性系統。針對非線(xiàn)性間歇過(guò)程,提出一種迭代學(xué)習擬線(xiàn)性卡爾曼濾波器(ILQKF)方法。ILQKF基于間歇過(guò)程的標稱(chēng)模型,將實(shí)際狀態(tài)與標稱(chēng)狀態(tài)之間的誤差作為新?tīng)顟B(tài),建立了與誤差相關(guān)的線(xiàn)性化模型。然后,根據迭代學(xué)習卡爾曼濾波方法,對狀態(tài)誤差進(jìn)行估計,而狀態(tài)軌跡為誤差軌跡與標稱(chēng)軌跡之和,從而估計出非線(xiàn)性間歇過(guò)程的狀態(tài)。啤酒發(fā)酵過(guò)程的應用仿真驗證了ILQKF方法的優(yōu)越性。
2020, 28(8):217-222.
摘要:針對當前連續視頻圖像的空間冗余性較高,圖像數據處理及時(shí)性較差的問(wèn)題,設計了基于CPLD芯片控制的視頻圖像處理系統。將CPLD存儲模塊內提取的數據信息,平均分配至視頻圖像采集元件及圖像邊緣檢測元件中,再借助信息傳輸信道,建立與VGA視頻圖像顯示模塊的物理連接,實(shí)現視頻圖像處理系統的硬件執行方案設計。利用分數像素差優(yōu)化結果,規范子窗口的動(dòng)態(tài)顯示權限,控制連續視頻圖像在空間范圍內的冗余化程度,完成圖像源路數的智能控制處理。聯(lián)合視頻進(jìn)程與多線(xiàn)程控制原理,實(shí)施數據包緩沖區的信息排序,再建立全新的視頻流存儲模式,實(shí)現視頻流的完整播放。對比實(shí)驗結果表明,與多路視頻處理手段相比,應用CPLD芯片控制處理系統后,圖像數據幀緩存速率明顯提升,而VGA信息轉換指標卻大幅下降,在抑制連續視頻圖像空間冗余能力的同時(shí),解決了圖像數據處理不及時(shí)的問(wèn)題。
2020, 28(8):223-227.
摘要:針對當前醫院計算機信息管理系統遇到的安全性問(wèn)題,本文將RBAC(基于角色訪(fǎng)問(wèn)控制)基本思想融入了醫院信息系統管理,有效地減少授權管理的復雜性。在本系統設計中,通過(guò)創(chuàng )建角色集合,能夠有效地減少系統開(kāi)銷(xiāo),進(jìn)一步簡(jiǎn)化角色權限管理。本系統還對設計的數據庫進(jìn)行優(yōu)化,能夠使管理者根據設計目標和需求,在用戶(hù)和角色之間、角色和權限之間構造一定的關(guān)聯(lián)性,進(jìn)而實(shí)現醫院計算機信息管理系統的功能,減少其繁瑣的應用步驟,進(jìn)而滿(mǎn)足健全醫院計算機信息系統的需要。將角色權限訪(fǎng)問(wèn)模型應用到管理系統中,能夠對醫院用戶(hù)進(jìn)行角色分配,當用戶(hù)被分配到適合的角色時(shí),直接獲得該角色本身?yè)碛信涮椎臋嘞?完成用戶(hù)角色激活后,對各功能模型進(jìn)行相應的操作,提高了安全性。實(shí)驗表明,本方法比傳統方法具有較高的數據管理能力。
2020, 28(8):228-232.
摘要:軟件無(wú)線(xiàn)電(Software Defined Radio, SDR)以其靈活性和通用性等優(yōu)點(diǎn),成為了當代移動(dòng)通信的一大研究熱點(diǎn)。然而主流的SDR原型平臺僅實(shí)現了點(diǎn)對點(diǎn)通信,由于未能解決時(shí)鐘同步問(wèn)題,在多點(diǎn)間通信方面難以保證時(shí)序控制和多用戶(hù)調度。為搭建基于SDR平臺的多點(diǎn)通信場(chǎng)景,提出了一種基于軟件的網(wǎng)同步實(shí)現機制,并采用回程時(shí)延(Round Trip Delay, RTD)算法獲得軟時(shí)鐘同步,實(shí)驗表明在微軟軟件無(wú)線(xiàn)電原型平臺(Sora)上能獲得誤差為納秒級精度的軟時(shí)鐘源,能夠模擬TDMA接入方式下的多用戶(hù)通信場(chǎng)景,驗證了軟時(shí)鐘同步機制的正確性與穩健性。
2020, 28(8):233-237.
摘要:為了提高電容式MEMS加速度計測量精度,設計了一種應用于MEMS加速度計微弱信號讀出電路。讀出電路由T型阻容網(wǎng)絡(luò )放大電路、模擬開(kāi)關(guān)解調電路和四階帶通濾波電路組成,通過(guò)Multisim軟件仿真分析各模塊電路原理并確定影響讀出電路的主要因素,進(jìn)一步優(yōu)化確定元器件最佳參數,最后制作出PCB電路板并開(kāi)展實(shí)驗測試,實(shí)驗結果表明微弱信號檢測準確率達90%以上,能很好滿(mǎn)足電容式MEMS加速度計微弱信號檢測要求,同時(shí)該讀出電路具有尺寸小、易調節、易于A(yíng)SIC集成等特點(diǎn),在微機械儀表的微小電容檢測中有較高的實(shí)用價(jià)值。
2020, 28(8):238-241.
摘要:針對于CAN總線(xiàn)的調度問(wèn)題,因現有的平均分區EDF調度算法在對于優(yōu)先級反轉問(wèn)題上收效甚微,從而導致消息缺乏一定的可調度性,故提出一種改進(jìn)的基于冪函數分區的EDF算法;同時(shí)借助量化誤差的概念,對該調度算法進(jìn)行可調度性分析,充分論證了在該調度算法下,消息可調度的判定條件;采用CANoe平臺進(jìn)行實(shí)驗仿真,對比平均分區EDF調度算法和雙冪函數分區EDF調度算法,經(jīng)試驗測試驗證了雙冪函數分區EDF調度算法的可行性和優(yōu)越性,改善了消息的最壞響應時(shí)間,提高了CAN網(wǎng)絡(luò )通訊的實(shí)時(shí)性。
2020, 28(8):242-245.
摘要:如今自動(dòng)進(jìn)樣器已經(jīng)大量應用于分析用儀器設備中。為簡(jiǎn)化操作、提高稀釋精度,在傳統進(jìn)樣器基礎上,設計了一種基于3D進(jìn)樣器的自動(dòng)稀釋控制系統。對進(jìn)樣器三軸聯(lián)動(dòng)定位技術(shù)進(jìn)行補償優(yōu)化,減少樣品瓶的定位誤差,增強針架起停的穩定性和定位的精度。添加自動(dòng)排空、開(kāi)機自檢功能,減少樣品雜質(zhì)污染;通過(guò)485與離子色譜儀等專(zhuān)用分析儀器實(shí)現聯(lián)機通訊,實(shí)時(shí)反映儀器狀態(tài)。添加自動(dòng)稀釋功能,對注射泵吸取待測液體積添加誤差補償優(yōu)化,使稀釋數據更加準確。自動(dòng)進(jìn)樣器降低人力投入和維護成本。實(shí)際工作環(huán)境的測試表明,該系統具有良好的穩定性,色譜儀測試陰離子配置線(xiàn)性結果r值可以提高到0.999以上,效果良好,符合設計要求。
2020, 28(8):246-249.
摘要:針對獲得軌道引導文件的傳統方法比較繁瑣和復雜的問(wèn)題,詳細介紹了采用WPF(Windows呈現基礎)與STK(衛星工具箱)軟件集成的方法;利用Visual Studio(可視化工作室)搭建仿真環(huán)境,以自動(dòng)產(chǎn)生某衛星軌道引導文件的程序為例,具體介紹了集成開(kāi)發(fā)的步驟流程及遇到的問(wèn)題和解決方法;結果表明,利用WPF和STK進(jìn)行系統集成,不僅能夠獲取符合任務(wù)要求軌道引導文件,而且大大減小了WPF的編程工作量,同時(shí)通過(guò)個(gè)性化主界面設計,以可視化的形式對主程序集成,只需輸入參數,便可快速獲取相應的引導文件,避免了獲取引導文件時(shí)需反復對STK參數進(jìn)行修改;在測控任務(wù)開(kāi)始前獲取軌道引導文件的操作中,WPF/STK聯(lián)合仿真相較于僅使用STK軟件進(jìn)行處理而言,要更加簡(jiǎn)潔高效。
牛佳樂(lè ) , 邢蘭昌 , 魏偉 , 韓維峰 , 曹勝昌
2020, 28(8):250-255.
摘要:以自主設計開(kāi)發(fā)的水合物電學(xué)參數測量裝置為基礎,在頻率范圍5Hz~400kHz內測試了不同飽和度條件下的含四氫呋喃水合物海沙體系的寬頻阻抗。分析了水合物生成分解過(guò)程中模擬沉積物的寬頻阻抗特性,討論了不同含水合物飽和度條件下的阻抗幅值頻散特性及其與飽和度之間的定量關(guān)系,建立了基于寬頻阻抗幅值和阿爾奇公式的含水合物飽和度計算模型。研究結果表明:(1)含水合物天然海沙體系的阻抗幅值呈現出頻散特性,頻散特性受到孔隙壁與孔隙流體之間界面極化效應的影響,阻抗幅值頻散度與含水合物飽和度之間呈現近似線(xiàn)性關(guān)系;(2)在測試頻率200~200kHz時(shí),阿爾奇公式中的膠接指數較為穩定,飽和度指數與測試頻率的對數之間呈現出近似線(xiàn)性的關(guān)系,測試頻率應作為含水合物飽和度計算模型的參數。本研究為沉積物中含水合物飽和度的評價(jià)提供了新方法,通過(guò)測量寬頻阻抗幅值并應用所提出的模型,綜合多個(gè)頻率的模型計算結果有望得到更加準確可靠的飽和度評價(jià)值。
2020, 28(8):256-259.
摘要:針對型號測試性驗證工作中存在的驗證周期長(cháng)、驗證時(shí)機滯后、驗證環(huán)境受限等問(wèn)題,開(kāi)展了基于數字孿生技術(shù)的測試性驗證技術(shù)研究,重點(diǎn)關(guān)注數字孿生技術(shù)框架和關(guān)鍵技術(shù)研究,包括基于數字孿生驅動(dòng)的故障模式分析、基于數字孿生驅動(dòng)的故障模式空間模擬、基于數字孿生驅動(dòng)的故障模式分配與注入、基于數字孿生驅動(dòng)的數據融合技術(shù),以期實(shí)現裝備全生命周期的測試性驗證與增長(cháng)。形成一套基于數字孿生驅動(dòng)的測試性驗證流程及方法,用于指導新研產(chǎn)品的測試性驗證工作。
代航陽(yáng) , 鄧圣 , 黃禮淵 , 崔璨 , 付國恩 , 李翔
2020, 28(8):260-264.
摘要:為了解決反應堆物理啟動(dòng)試驗設備獲取物理參數的準確性和實(shí)時(shí)性問(wèn)題,提出建立一種物理啟動(dòng)試驗設備信息共享系統,實(shí)現物理參數和試驗數據的信息共享。利用以太網(wǎng)通訊技術(shù),建立數據采集系統、物理啟動(dòng)監控平臺和遠程可視化系統之間的以太網(wǎng)通訊結構,形成客戶(hù)端/服務(wù)器通訊模式,并采用Modbus TCP/IP通訊協(xié)議實(shí)現在監控平臺實(shí)時(shí)共享物理參數的功能;利用局域網(wǎng)構建技術(shù),構建物理啟動(dòng)監控平臺與物理啟動(dòng)試驗各個(gè)設備之間的星狀網(wǎng)絡(luò )結構,形成一個(gè)中心節點(diǎn)和若干分節點(diǎn)組合的方式,并采用RS-485串行通訊協(xié)議使得每個(gè)節點(diǎn)能在線(xiàn)顯示反應堆物理參數和物理試驗結果,實(shí)現反應堆操作人員、物理啟動(dòng)試驗人員和遠程監控人員同時(shí)共享啟動(dòng)試驗數據的功能。
2020, 28(8):265-269.
摘要:目前鋰離子電池已被廣泛用作能量存儲系統,在手機、電動(dòng)汽車(chē)和飛機中均有廣泛的應用。然而鋰離子電池在使用過(guò)程中存在一定的危險性,若不能及時(shí)對電池健康狀態(tài)評估(SOH)發(fā)現危險將會(huì )導致十分嚴重的后果。因此,研究一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的鋰離子電池健康狀況評估方法,該方法通過(guò)使用卷積自編碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對電池狀態(tài)數據進(jìn)行特征提取,有效提升了評估的準確率,并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )能夠在使用過(guò)程中不斷進(jìn)行學(xué)習,具有較高的靈活性,最后通過(guò)使用NASA公開(kāi)的鋰電池數據集測試,評估準確率達到93.6%,相比傳統方法有較大提升。
2020, 28(8):270-275.
摘要:具有升壓、降壓,能量雙向流動(dòng)的空間電源成為新型航天飛行器的研究熱點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。本文設計一種20kW級多路雙向半橋結構的空間電源,具有以下功能和特點(diǎn):拓撲結構簡(jiǎn)單,采用PWM閉環(huán)控制,利用Boost電路升壓,Buck電路降壓,不僅能夠實(shí)現能量雙向流動(dòng),而且可適應不同工況,不同輸入電壓下可選擇不同電壓恒壓輸出,電壓精度高,電流紋波較小,系統效率高,體積和重量小,具有故障保護功能,可靠性高。
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