摘要:针对故障预测与健康管理(PHM)的复杂性,对融合技术进行了深入的分析和研究,提出了一种基于神经网络的特征融合方法,融合结果最大限度的给出决策分析所需要的特征信息,提高了故障诊断的可靠性；在预测方法上,提出了一种基于故障预兆监控与推理和失效物理(PoF)模型方法相融合的预测方法,充分利用了每种预测方法的优势,故障预兆监控与推理的方法能够提供故障诊断功能,而失效物理(PoF)模型的方法则有助于确定故障根源,融合预测方法能更加及时准确的预测故障；融合技术丰富了PHM的理论体系,提高了其实用价值。

摘要:IEEE1232对广义测试环境下的诊断知识进行了标准化描述,从而保证了诊断知识和数据的可移植和互操作；故障树分析作为被广泛应用的故障诊断方法,却很少有标准像IEEE1232一样对其具体应用进行详细规范,因此分析建立基于该标准的故障树诊断模型,是将其运用到实际故障树分析中的重中之重；首先介绍了IEEE1232标准及其模型构成,然后分析了其中一些公用模型元素的具体含义和用法；对于标准中关于故障树的描述,深入研究了其构成要素及有效的使用方法,并建立了基于这些要素的故障树诊断模型；最后给出了由EXPRESS语言描述的可交换故障树模型文件例子。

摘要:针对某铣刨机,研制了无线测控系统,其主要由PLC、通信模块、继电器、触摸屏、路由设备、远程终端等组成；在系统设计中,基于GE ifix环境开发了基于Ethernet的测控软件,解决了不同操作系统平台和硬件环境下的兼容问题；提出了主机掉线PLC状态自保持、无线控制与本地控制冗余和控制指令优先级划分的技术思路,实现了系统可靠运行；该系统具备本地控制与无线遥控两种控制方式,并已在该铣刨收机上得到应用,实现了平台所有操作的无线遥控,无指令丢失和误动作。

摘要:研究了一种脉冲信号激励的漏磁检测系统；利用USB数据采集卡I/O口输出脉冲方波信号经过功率放大环节生成激励信号,通过数据采集卡触发采样功能实现检测信号的同步采样；基于Labview软件搭建了漏磁检测虚拟仪器平台,实现了漏磁检测信号的采集、调理、储存、回放和分析功能；通过实验对加工有宽度为2 mm深度分别为2 mm、5 mm、10 mm的3个裂纹缺陷的钢样本进行检测,应用霍尔传感器检测漏磁场信号；检测信号经过调理和采集,在电脑中实时显示漏磁信号随时间的变化波形；通过分析回放采样信号的峰值和峰值到达时间评估缺陷的位置和深度；实验结果表明缺陷深度越大采样信号的峰值越大,峰值到达时间越长。

摘要:为解决卫星测控站人工监测下行中频信号效率低、无自动化的频谱处理等问题,设计并实现了一种基于开关矩阵和频谱仪的多路频谱监测系统;首先介绍了该系统的硬件组成,然后介绍了系统软件设计方案,针对系统功能,提出了若干个频谱监测相关的处理算法,包括基于SCPI的频谱实时监测、基于临界线的异常信号检测、基于频谱轨迹的频谱录像与回放以及一种快速的遥控命令捕获等算法,最后通过试验说明系统满足频谱监测的需求;实际应用结果表明,该系统运行稳定可靠,各算法是实用有效的。

摘要:针对LS-SVM算法中小波提取特征存在小波基函数选择和小波分解层次、系数选取的问题,提出了一种基于因子分析技术的故障特征识别方法；该方法通过构建采样数据的相关矩阵求出因子载荷和因子得分,按照累计贡献率自动提取出1~3个因子组成特征向量,从而降低了输入维度,提高了算法训练诊断效率,降低了收敛难度；四运放典型电路的仿真实验结果表明:文中算法的诊断正确率超过了同类方法,同时提高了训练时间和诊断效率。

摘要:由于直升机主减速器的结构特点致使振动信号的信噪比很低,给故障特征的提取带来了难度；文中以某型直升机的主减速器为研究对象,开展时域同步平均技术在主减速器故障特征提取上应用的深入研究,分析了该技术在实际中的应用以及在应用过程中的误差影响,在此基础上提出了时域同步平均误差分析的改进方法,通过在直升机主减速器飞行数据的对比应用分析,证明该方法的可行性和有效性,并能在一定程度上提高故障特征提取的精度。

摘要:针对铝电解槽故障种类繁多和不易诊断的问题,设计了基于BP网络和专家系统的分层故障诊断系统,包括前层分类和后层预报；通过对槽电阻信号的频谱分析,提取了故障特征信息,并对故障进行分类；建立了基于BP网络的前层分类器,用于诊断特征显著的故障；制定了故障诊断和控制规则,完善了专家系统的知识库,根据前层分类结果对余下故障进行诊断；通过制定规则,将前层分类和后层预报相结合,实现了故障诊断系统的整体设计；仿真结果及理论分析表明,该系统可有效预报单一及复合故障,提高故障诊断的准确率,保证铝电解槽工作状况的稳定。

摘要:针对冗余系统的多故障诊断问题,分析了冗余多故障系统的相关性矩阵模型,通过对模型进行转换后,用Rollout算法对基于信息熵的诊断策略进行优化,提出了一种新的多故障诊断策略；该策略不需要计算最小碰集,而且具有先测试,最后修复的特点,在具体应用中更便于操作；实例计算结果表明,和现有算法相比,本策略得到的期望测试费用更低。

摘要:针对传统的飞机燃油系统故障诊断方法如硬件冗余方法和系统模型检测方法存在的飞机重量限制和难以建立精确数学模型的问题,设计了一种基于SOM算法和BP神经网络的故障诊断模型；首先,建立了系统故障诊断模型并对诊断原理进行了描述,然后,对故障征兆数据进行预处理,即先采用SOM算法进行连续属性离散化处理,再通过粗糙集互信息方法进行属性降维,以减少数据量和提高诊断效率；最后,建立了基于BP神经网络的故障诊断模型,为了进一步提高故障诊断精度,在采用免疫优化算法对BP神经网络故障诊断模型中的各参数即权值和阈值等进行优化的基础上,进一步采用BP反向传播算法进行参数调整,从而得到最终的故障诊断模型。通过飞机燃油系统故障诊断实例仿真实验证明了文中方法能较为精确地实现故障诊断,且与其它方法相比,具有较高的诊断精度和诊断效率,具有较大的优越性。

摘要:为实现机器人在移动中快速检测和避开障碍物功能,提出一种在室内以单目视觉为基础的嵌入式机器人检测障碍和避障的设计方案；通过对HSI颜色空间的H空间进行分块,获取分块区的颜色矩特征进行比较,能快速检测障碍物；通过几何法建立机器人坐标和图像坐标的关系,计算障碍物实际距离,准确定位障碍物；通过输入障碍物距离和偏离前进方向的角度到模糊控制器,获得输出转动角度,并对输出的角度进行调节；实验结果表明该系统具有实时性和可行性,实现了利用图像分块的信息快速检测定位障碍物,并通过模糊控制器完成了避障要求。

摘要:针对传统的军车发动机检测系统对于低压涡轮叶片裂纹失效检测的实时性和准确性较低的问题,设计了一款新的军车发动机低压涡轮叶片裂纹失效检测系统;该系统主要由叶片频率检测部分和叶片裂纹实验部分构成;硬件部分主要包括NI USB-9233、PCB加速度传感器、MA-600功放器、PYD-1型电涡流急诊疲劳试验器、以及PCB力锤等构成；软件部分主要针对叶片裂纹检测界面进行了设计,主要设计了检测系统的主界面、检测通道、检测信号模块和信号波形显示模块；最后进行实验,实验中对叶片上的20个测试点进行锤击,在进行通道参数设置的过程中,需要设置通道1作为力通道,通道2作为叶片裂纹信号响应通道；实验结果表明文中算法对叶片裂纹深度0.2 mm~2 mm的发动机低压涡轮叶片检测准确率达到98%,比传统算法提高32%,取得了令人满意的效果。

摘要:为了建立综合控制台对温度试验箱进行集中控制,需要对各独立的温控试验箱的运行文件进行分析和整合,形成可被温控试验箱执行的*.PRG程序文件。方法是首先通过原系统操作界面程序,设定温箱工作温度和时间,产生一个温箱控制器执行的*.PRG文件。然后,用Beyond Compare工具,对此(二进制)文件进行测试分析,得出文件的开始标志,温度阶梯步数,温度值单元,温度点切换时间单元,切换点行标志和文件结束标志等6个部分的位置关系,从而获得温箱控制器运行文件*.PRG的内部结构。根据文件内部数据结构关系,可以建立符合原*.PRG文件格式且可通用的可执行程序文件。在某型综合控制台的设计中采用该方法建立的*.PRG文件对各试验箱进行独立运行实验,实现了对温箱的综合控制。

摘要:燃气轮机转子叶尖间隙对发动机性能有重要影响,为实现其精密测量,首先,根据光纤对光强耦合原理得到了双圈同轴光纤束的光强调制特性函数；接着,分析了倾角变化对反射式光纤位移传感器测量特性的影响；然后,完成了间隙测量系统设计；最后,通过静态测量实验和不同转速下的动态测量实验验证了所设计系统的性能；实验结果表明:所设计传感器线性测量范围为2 mm,测量系统动态性能较好。

摘要:介绍采样频率为2~10 MHz的64通道超高速同步瞬态测试系统的设计技术,主要包括超高速瞬态测试系统的两类硬件架构设计及其软件架构设计；详细讲述基于PXI Express总线传输和高速RAID阵列数据持续流盘存储与基于大容量板载数据缓存和总线下载传输的测试系统硬件架构,并应用生产者/消费者结构与有限状态机结合的软件架构进行高性能测试系统软件设计；针对数十GByte海量测试数据的存储、回调编程以及多通道波形显示等系统软件设计关键技术问题提出解决方案；基于上述技术方案,设计了256 MB/s流盘速度连续采集时间达5 min以上的同步流盘测试系统以及10 MHz/Ch持续时间6.4 s的64通道超高速瞬态测试,满足瞬态测试的各种应用。

摘要:为了实现CAD与CAIP(计算机辅助测量规划)的集成,提出了一种基于产品三维模型的CMM(三坐标测量机)测量点采样方法。该方法从产品的IGES文件中有效识别型面形状与边界定义,采用均匀采样与依曲率变化二次采样相结合的策略,针对各个型面类型制定专门的信息处理机制,实现测量点的自动采样,并通过转换在参数平面中判断采样点与裁剪区域的隶属关系,以有效剔除无效采样点;通过典型飞机部件外形曲面的采样点生成结果表明,该方法能有效应用于飞机的测量规划中。

摘要:随着计算机技术和信息技术的发展,视觉检测技术被引入到板料成形应变测量中。通过基于先进的图像处理软件HALCON,利用双目立体视觉原理,对摄像机进行标定,以获取摄像机的内外参数,并分析图像数量对标定准确度的影响。利用视差原理获得匹配点的三维坐标,根据圆形网格变形后的椭圆长短轴的长度变化,计算真实应变,并分析匹配误差对三维重建的影响,用OpenGL语言将应变可视化；在VC6.0下调用HALCON的算子库编程实现板料成形网格应变测量系统,实验证明该系统在速度、准确度方面能够达到测量要求。

摘要:为了方便测量心电信号,设计了一种便携的基于USB接口的远程安卓手机心电测量系统；系统由检测模块、USB接口模块、安卓手机端软件组成；检测模块检测心电信号,并通过USB接口把信号发送到手机上,手机上的软件对接收到的数据滤波处理,还原出心电波形图,并计算心率；在心率异常时,软件可以自动发送波形截图到指定邮箱和手机；经测试,系统测量精度较高,工作稳定。

摘要:为了快速和实时地从具有强噪声的较低信噪比的原始信号中检测出有用信息,设计了一种混沌相空间重构理论和ELMAN神经网络的信号检测方法；首先,描述了采用混沌相空间重构理论对原始信号进行重构的原理和方法,在获取重构的时间序列的基础上,采用ELMAN网络来近似表示用于检测信号的函数型,然后,设计了ELMAN网络中各层之间连接权值的计算方式,并提出了采用ELMAN网络进行信号检测的具体过程,最后给出了采用混沌相空间重构理论和ELMAN网络的信号检测模型；对Lorenz混沌系统模型进行仿真实验,结果证明了文章方法能有效地对瞬时信号和周期性信息进行检测,在具有高斯白噪声的情况下,仍然具有降噪效果好的优点,是一种用于信号检测的可行性方法。

摘要:针对大型停车场中车位检测装置的能耗问题和可靠性问题,提出了一种主动磁场停车位检测新装置；使用永磁体建立主动磁场,通过设计磁路,使得停车位上车辆的存在会改变通过传感器的磁力线的闭合路径,选用低功耗的磁传感器检测通过其本身的磁通量,以输出的磁感应强度值的大小为依据判断停车位上是否停有车辆；计算与仿真结果表明:该车位检测装置可行且检测结果可靠；其克服了地磁场的干扰,解决了能耗问题,成本低,可靠性高,有利于提高大型停车场的管理质量。

摘要:文章提出了一种基于小波神经网络的模拟电路故障诊断方法:通过分析被测电路的冲激响应来识别电路中的故障元件,利用小波理论中的多分辨率分析的方法提取出相应信号中的故障特征,组成特征向量后输入神经网络进行训练,实现故障诊断；该方法减少了神经网络的输入、简化了其结构、并缩短了训练和处理时间,文中分别用小波神经网络和传统的BP神经网络对实例电路进行故障诊断,仿真结果发现:小波神经网络相比BP网络方法收敛速度更快,诊断率更高。

摘要:车体振动加速度是反映车辆振动状态及轮轨接触品质的重要参数；基于NARX神经网络,结合车辆动力学模型,构建了轨道不平顺激励下的车辆振动加速度神经网络预测模型；为提高模型的预测精度,运用遍历法确定了网络的时延阶数、隐节点等模型参数；基于车辆系统SIMPACK模型仿真数据的验证结果表明,模型输出与目标输出具有较高的相关性以及较小的均方根误差值,模型能够较好的预测出车体振动加速度的变化趋势；最后采用实测数据进一步验证了模型的预测性能,证明了构建的神经网络模型可以准确预测车体振动加速度输出,并有良好的泛化效果。

摘要:针对一种六关节机械臂,导出了各关节和末端的坐标,对可能与舱体碰撞的机械臂的几个连杆,将其上面的各点表示成两端关节坐标的函数,并由此给出了该点与舱体碰撞的检查方法;该方法不仅能检查机械臂关节与舱体的碰撞,而且能够检查机械臂连杆上任何位置与舱体的碰撞;对可能发生相互碰撞的机械臂的每对连杆,将其上面的各点表示成两端关节坐标的函数,并由此给出了每对连杆相互碰撞的检查方法;该方法不仅能检查机械臂两连杆两端关节的相互碰撞,而且能够检查机械臂两连杆上任何位置之间的相互碰撞;仿真结果证实了两种碰撞检查方法可行性和有效性。

摘要:为了解决支持向量机(SVM)方法应用于网络入侵检测中存在的参数设置和由样本不均带来的分类面偏斜问题,文章提出了一种基于萤火虫群优化支持向量机(GSO-SVM)的解决方案；算法在进行参数寻优的同时增加了修正因子,实现对分类面的修正,并采用萤火虫群算法进行求解,提高算法跳出局部最优的能力；在DARPA数据集上的检测精度达到97.33%,优于SVM和SVDD方法；实验结果表明文章提出的方法能够有效提高入侵检测模型的泛化性,降低误报率和漏报率。

摘要:汽车电子漏电信号具有较强的微弱性和瞬时性。当前的漏电信号检测方法无法避免这种微弱性和瞬时性的特点,导致漏电信号检测准确性较低。设计并实现了一种新的汽车电子漏电信号检测系统。该检测系统由硬件部分和软件部分构成。在硬件设计方面重点介绍了基于PCI1712数据采集卡的漏电信号采集模块和滤波电路；软件部分由LADVIEM和MATLAB仿真软件共同编程完成,重点阐述了小波变换滤波器的设计方法,并给出部分漏电信号采集程序。实验结果表明,该系统能够有效提高汽车电子漏电信号检测的准确性和检测效率。

摘要:在分布式系统中,系统的规模庞大,结构复杂,这使得故障数据的收集十分困难；为了对分布式系统进行故障诊断,文章提出了一种基于不完全故障数据的故障诊断方法；首先,应用非对称比较方法进行系统的故障诊断；其次,将系统的故障诊断转化为一个二分类问题；最后,根据系统运行的部分症状数据,应用线性支持向量机模型对系统中的节点状态进行分类；模拟实验表明,文章提出的方法能有效的识别出系统中的故障；此外为了进一步提高该方法的执行效率,可以采用系统的部分症状数据将故障节点限定在一定的范围内。

摘要:为解决某型号炮位侦察校射雷达中高速信号处理模块的测试,文中设计了基于VME总线的高速数字电路自动测试系统,该系统能模拟雷达工作环境,利用VME测试模块提供测试所需的光口、RapidIO等信号,测试结果通过VME主控器网口上报给系统管理平台；该系统成功应用于某型雷达高速信号处理模块的测试,可完成VME总线接口的测试；3路RapidIO信号的测试,Rapid IO信号传输速率为3.125 Gbps；4路光纤通道的测试,光纤通道波特率为2 Gbps；研究及实测结果表明该系统可解决基于VME总线的高速信号处理模块的测试。

摘要:针对某两轴随动转台运行时负载与参数变化大、轴间耦合干扰作用强的特点,将自适应鲁棒控制策略应用到其位置伺服系统控制器设计中,并证明了稳定性；由于控制律中含有采集信号的高阶微分项,为避免采集噪声对控制精度的影响,采用微分观测器,以减小其影响；仿真结果表明,相对于PID及传统自适应鲁棒控制器,使用该控制方法后,系统跟踪精度明显提高,且控制输入更加平滑,具有较好的瞬态与稳态性能。

摘要:为了模拟工业锅炉液位过程控制,以水箱过程控制实验装置为基础进行了液位控制的实验研究。首先提出了基于演算子理论的右互质分解方法实现非线性控制系统的设计；接着以PCL-812PG数据采集卡为基础进行了数据采集与驱动设计；然后利用设计好的控制器在Visual C[HT6"H]++开发环境下对该液位系统进行了实验研究；实验中液位设定值为300 mm,结果显示液位控制系统上升时间小于260 s,系统超调低于5%,满足要求的性能指标；实验结果表明了控制系统设计的有效性。

摘要:针对高层建筑电梯多、分布散、维修不及时等问题,提出了一个优化调度、报警维修及时的群控电梯系统；采用多目标优化方法建立数学模型,利用粒子群算法的概念简单、收敛速度快、易于实现的优点,同时引入模拟退火思想来克服粒子群算法易陷入局部最优的缺陷,对目标函数进行优化,PLC编程计算出参数,上位机调度计算,根据算法结果,优化电梯,合理调度；经过MATLAB仿真分析表明,该系统节省了平均候梯时间、平均乘梯时间和系统能耗,缩短了故障时间和维修时间,具有较大的应用前景。

摘要:以某型地空导弹为背景,采用视觉伺服技术,设计了光电跟踪系统的伺服控制器；系统采用半闭环结构。通过控制对象的分析选择了永磁式直流电机作为执行机构,并建立数学模型；设计了电流环反馈,保证系统的快速响应,并可对电机进行过流保护；位置环采用串联超前校正和PA放大器；通过Bode图分析,本系统符合要求；仿真分析结果表明,本系统具有响应快、超调小等特点,并能够快速平稳的跟踪低频运动的目标。

摘要:飞机防滑刹车系统具有复杂性、非线性以及不确定性的特点,难以建立其精确数学模型；模糊控制具有不依赖被控对象模型的特点,PID控制具有控制精度高的特点,将模糊控制和PID控制结合,提出了一种模糊PI+模糊ID控制律的设计方法,利用MATLAB软件中的SIMULINK仿真工具,对飞机防滑刹车系统的智能控制算法进行了仿真,然后将仿真结果与一般的模糊控制的仿真结果进行了比较分析,结果表明模糊PI+模糊ID比一般模糊控制刹车时间缩短了1.7 s,距离缩短了80 m,能较好地改善刹车系统的性能,提高防滑刹车系统的效率。

摘要:为了解决车辆失窃以及车内盗窃事件因缺乏有力的证据等问题无法侦破的困难,提出了一种基于北斗导航的车载监控系统；系统采用软硬件结合的开发方法,基于S3C6410开发板进行研发,使用LINUX作为操作系统,实现了图像采集、北斗卫星导航定位以及GPRS无线传输等功能；系统可实时监控汽车,10 s内通过短信方式快速提供车载位置和图像信息,有效减少汽车失窃事件的发生,也能为破案提供直接的证据,在基于我国自主的北斗导航应用方面实现了创新,系统工作快速、灵活、稳定,市场前景广阔。

摘要:设计了一种基于模糊PID控制器和超磁致伸缩致动器的车削振动主动控制系统,推导了超磁致伸缩致动器和专用刀架的数学模型,并在Matlab环境下进行建模仿真,当振动频率在50~100 Hz时,仿真结果表明该控制系统能抑制振幅达50%以上；在现场车削试验中,以普通45#钢为车削工件,分别在转速1 500 r/min、车削深度为0.07 mm和转速3 000 r/min,车削深度为0.04 mm下,对车削振动进行主动控制,结果证明所设计的车削振动控制系统能够抑制振动幅度达30%以上。

摘要:根据中央空调冷水机组和冷却水系统各设备的现有功耗模型,拟合实验中采集到的有关数据,包括:系统负荷、冷水机组冷却水进水温度、冷却水泵流量和冷却塔风机运行频率,建立总功率的一般优化方程;采用BFGS变尺度优化算法算出不同条件下的能耗最小工况,并以此来控制冷却水系统设备；结果表明,该方法具有实现方便、节能效果显著的特点。

摘要:为了抑制望远镜驱动系统中的非线性干扰,设计了一种新型机架伺服控制系统；系统以45度斜轴机架转台为硬件平台,以DSP为主控制器,采用HQ7620摄像头模块进行位置反馈；首先DSP对图像模块采集的图像进行实时处理,得到目标图像质心的位置,并计算出该位置相对于视场中心的误差,接着对误差进行粒子群模糊PID控制,最后DSP的EV模块产生相应的PWM对机架驱动电机进行控制,实现对机架的高精度闭环控制；PWM波的频率设为10 kHz；实验数据表明:与模糊PID控制和PID控制相比,系统粒子群模糊PID控制下水平与竖直方向的误差均值为0.323 2像素,大幅度地提高了控制的稳定性,满足实际要求。

摘要:航空业的发展对飞机防滑刹车系统提出了更高的要求,而传统PID+PBM控制器存在着低速打滑、刹车效率较低等问题；针对刹车过程中的不确定性和非线性问题,提出采用T-S模糊神经网络来进行防滑刹车控制器设计；在MATLAB/SIMULINK平台建立飞机刹车总体仿真模型,将设计的控制器与传统控制器进行对比仿真试验；仿真结果表明,基于T-S模糊神经网络的控制器解决了传统PID+PBM系统存在的问题,具有良好的控制效果,系统具有鲁棒性,能够适应变化的跑道情况,为飞机防滑刹车控制提供了一种新的方法。

摘要:根据广播发射机实际的控制要求,设计了以PLC作为核心控制器的40 kW发射机控制系统,概述了系统的硬件设计,详细介绍了基于集成开发环境的软件设计；经过实验室测试和现场联调,该系统实现了对发射机的开关机控制、数据实时监测、故障分析及处理、历史信息记录及查询、参数设置等功能,不仅能够满足发射机所有的控制要求,还具备强大的远程控制能力和人机交互能力,有良好的可靠性和实时性。

摘要:针对平面电机调速系统在PID控制下控制性能差的问题,文章提出了自抗扰控制方案,在突加负载或扰动时,用自抗扰控制器进行估计、补偿和控制,解决了PID控制中产生的“快速性”与“超调量”之间的矛盾；文章详细描述了自抗扰控制器组成、平面电机速度控制器的搭建,最后在突加负载和摩擦力突变的情况下,通过比较自抗扰控制和PID控制,结果表明:自抗扰控制具有良好的动态性能和鲁棒性。

摘要:针对目前超市照明存在效率低、能耗大,管理不便等问题,文章提出一种将以太网技术与RS-485总线技术相结合的智能照明控制系统方案,详细介绍了系统的总体结构、硬件组成及软件设计；试验测试表明,本系统可靠性强、操作灵活方便、易于维护,具有良好的调光和节能效果,在实际超市照明的应用中,能满足超市按需调光的要求。

摘要:针对目前稀土矿山开采中的不足,设计了基于ZigBee技术的稀土矿山生产实时监控系统,利用ZigBee无线传感器网络实现了对注液管道内液面高度信息的实时采集、传输和控制。硬件上,在监控节点中增加TI的CC2591射频前端扩大网络覆盖范围,采用TPS73033电源模块解决了大功率节点的供电,并选用MC35模块支持系统的GSM移动通信短信业务；软件上,设计了方便简洁的后台控制软件,方便用户操作。通过在高度为98米,最大直径为297米的实际矿山中的实验结果表明,系统通信距离可达400米,响应时间小于20 s,监控节点可连续无间断工作6个月,系统能较好地应用于工程实践中。

摘要:不管是在铁路还是公路隧道中射流风机都属于隧道内的大功率运行设备,其能否合理、有效的运行直接影响着隧道内的环境状态和运营成本;文章以公路隧道为例,在分析现有隧道射流风机控制方法的基础上,提出运用模糊控制技术对射流风机进行控制的设计方案；首先用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器并创建了模糊控制规则表,然后对利用iFIX下的VBA开发环境在后台自动运行模糊控制程序完成仿真；根据CO的浓度变化以及在实验过程中风机利用的数量和时间证明该系统具有良好的控制性能,实时性强,隧道运行环境改善明显。

摘要:为了满足视频监控的需求,设计并实现了一种基于Mjpg-streamer的嵌入式无线网络视频监控系统,以S3C6410作为核心处理器,使用CMOS摄像头OV9650作为视频采集设备,通过无线方式传输经过H.264压缩后的视频数据；重点阐述了在开源视频服务器软件Mjpg-streamer的框架结构下实现视频采集和H.264硬编码过程；最后以Android手机作为视频接收显示终端对系统进行测试,传输视频清晰、流畅,系统稳定、可靠,具有良好的扩展性和易用性。

摘要:针对未知环境下移动机器人路径规划和提高自主导航安全性问题,基于行为的控制结构思想,在此基础上提出了一种基于模糊控制的移动机器人路径规划算法；根据传感器接收的障碍物和目标距离方位信息,将路径规划分成避障行为、趋向目标行为；结合模糊逻辑理论和人类驾驶经验,制定模糊规则,输出转角和速度；仿真结果表明,移动机器人能够克服环境中的不确定性,有效地实现良好的路径规划,验证了模糊控制算法的可行性,体现了该路径规划策略的有效性和正确性。

摘要:为了降低踩踏事件发生频率,设计并实现了基于DHCP 网络协议的人流密度Web监控系统,该系统通过DHCP网络协议将现场的人员图像实时传输给服务器,塑造了认证服务器和检测服务器,采用面向服务的架构以及依据角色访问控制相融合的技术管理监控人员的权限,监控人员依据不同的权限进入Web监控平台,Web监控平台实时的通过网络分析、控制、监控终端等模型监控和管理人员流动图像数据,并使用依据人员像素密度阀值的自主报警模块对人流密度进行报警,最终减少了人员踩踏事件的发生;采用该系统对某车站入口处监测点进行应用实验,在Matlab7.0平台上完成测试,实验时Web通信划分成外部干扰能够忽略和外部干扰不可忽略两种情况;仿真时间定为3 000 s,实验结果表明利用文章系统对人流密集区域监控的准确率达到97%左右,误差平均在3%左右,而传统设计误差在20%以上,表明文章系统的鲁棒性更强,更适合推广应用。

摘要:针对无监督学习网络模型对于特定的映射空间,期望产生特定的影响具有一定的局限性,提出了有监督的可生长结构的动态结构模型；该模型将动态结构模型与径向基函数网络结构有机结合,采用的是需要时生长的自组织生长算法,通过插入新的神经元、改变竞争层神经元间的连接以及调整层与层的连接权值,达到模型输出的精度要求,有效地解决了在输入特定的网络数据时,能产生期望的输出；该模型应用于两轮平衡机器人的平衡控制,经过仿真实验表明,该动态结构模型能够实现对两轮平衡机器人的平衡控制,且有一定的抗干扰性和实用价值。

摘要:塔机远程安全监控模型容易受到电缆线或无线电信号的限制,大大降低塔机信号传递距离和质量,导致传统的塔机监控模型信号仅能传递几十米到几百米,无法实现塔机的远程实时监控,设计并实现了一种基于RTP/RTCP的智能塔机远程实时监控系统,采用基于C/S与B/S结合的数据链驱动无缝集成模式,设计了智能塔机远程监控模型,实现了各模块间的网络传递,主要包括嵌入式监控终端、中心服务器以及远程客户端3个模块,对中心服务器和客户端采用RTP/RTCP实现视频传递,设计了基于Ajax的Web交互式人机界面,对大规模网络数据进行实时处理分析,最终完成了塔机远程实时视频传输的过程;实验结果说明,所设计模型能够实现塔机的远程实时智能监控,具有较高的监控效率和精度。

摘要:针对大型设备的润滑需求和现有分油器的缺点,提出了转盘式分油器结构,在此基础上设计了集中润滑系统的液压系统;分析了S7200的PPI协议和集中润滑系统的功能要求,进行了控制系统的硬件选型,采用LabVIEW和状态机的方式设计了集中润滑系统的参数显示系统,通过自制的232PPI线缆与PLC进行通信,并在样机上进行了试验;试验结果表明,设计的PPI功能模块正确,设计的参数监控系统可有效监测集中润滑系统的运行参数,可有效减少控制系统开发的时间,为开展大型设备的智能型集中润滑系统打下基础。

摘要:为了使仿人机器人手臂抓取控制系统更加智能化,提高运行效率,设计并实现了一种基于虚拟位姿迟钝搜索的仿人机器人手臂抓取控制系统。系统采用PMAC运动控制器完成机器人运行数据的传递、处理以及对机器人手臂抓取工作台的控制,采用Accelus系列数字伺服驱动器,调控仿人机器人运动位置和速度,通过关节控制器对机器人抓取过程中手臂关节的位置、速度以及角度信息进行控制,通过以S3C2440为核心芯片的上位机,实现仿人机器人手臂控制的远程通信以及抓取任务的调度,完成仿人机器人手臂抓取的智能控制,软件设计过程中,对基于虚拟位姿迟钝搜索的仿人机器人手臂抓取控制算法进行了详细分析,并给出了机器人手臂抓取控制程序代码实例,通过仿真实例验证了本系统的可用性和实用性。

摘要:介绍了ABB可编程控制器(PLC)、昆仑通态触摸屏及杰控上位机在高空火炬点火系统中的应用；该系统采用ABB可编程控制器和昆仑通态触摸屏为控制核心,能实现火炬的手动、自动点火、状态及数据显示、实时报警；通过工业以太网将3个点火子系统连接至监控室计算机,运用杰控上位机软件在监控室实现实时监控、报警、数据查询、打印报表等功能；实际应用表明,该远程监控系统运行稳定、可靠,点火成功率达100%,满足使用要求；PLC、触摸屏和上位机三者的结合在保证点火安全和可靠性的同时也提高了系统的自动化水平。

摘要:针对视频监控系统在智能家居中对异常情况处理不够智能、响应速度较慢的问题,提出嵌入式视频监控端的方案；首先搭建嵌入式开发板的组成模块,选择摄像头并配置红外线反射模块；其次考虑到智能家居视频监控的特点,提出适合嵌入式环境的改进三帧差分算法,对出现的目标物体进行轮廓提取和阴影消除；最后根据性能指标对改进算法验证,同时通过GPRS技术把处理好的图像发送给家居主人；实验表明该系统能实时对不明物体做出智能判断,运行稳定,实现了智能家居安全防范目的。

摘要:为了能够准确地进行装甲车辆电源系统的故障诊断,深入地研究了故障树分析法在其中的应用；首先,以某型装甲车辆电源系统为研究对象,根据系统失效模型和故障机理,将故障树分析法运用于装甲车辆电源系统故障诊断中,建立电源系统故障树模型,进行故障分析与诊断；其次利用电源系统故障诊断平台对电源系统4个模块进行故障模拟仿真研究,可看出故障树分析法能够准确地诊断出电源系统各个模块的故障,检测精度可达94%,取得了预期效果。

摘要:针对全数字电动舵机无法直接使用传统的模拟信号及数据传输过程中丢帧、串帧、等待时间过长等问题,设计了一种基于DSP的多通道信号转换及传输系统,该系统采用片外AD及DA转换器实现信号转换,并针对传统通信算法存在的弊端,提出新的方法,实时配置FIFO中断等级,实现存在扰动情况下的无丢帧、无串帧通信,且执行时间37 μs,提高了系统的稳定性、实时性。

摘要:针对BTT导弹非线性动力学模型中的参数不确定性及系统存在未知外部干扰的问题,提出了一种基于扩张状态观测器的滑模控制设计方法；将系统参数不确定性和未知外界干扰作为系统的复合干扰,采用扩张状态观测器估计系统的复合干扰,并实时补偿；利用Lyapunov方法证明系统的稳定性；该控制器算法简单、计算量小,更易于实际工程应用；仿真结果表明,设计的控制器对导弹控制系统受到的复合干扰具有较强的鲁棒性和稳定性,满足导弹姿态快速机动和高稳定度的控制要求,性能指标明显优于滑模控制器。

摘要:对FPGA程序设计中存在的信号抖动、相位差异以及在模块继承时不同时钟域引起的软件异常等可靠性设计问题,将目前常用的信号抖动抑制及判断方法进行了分析总结,提出了几种新的FPGA内部的信号处理方法；通过实验验证,这些方法对不同脉冲宽度、不同突发频率的随机干扰,能够进行有效抑制；通过合理降频、例化原语等方法优化软件设计,提高了FPGA输出信号的完整性和可靠性；在航天、航空和工业控制领域中,有效地解决了软件系统的可靠性问题,为建立可靠性高、运行稳定的软件系统创造了条件。

摘要:为了评估空空导弹健康状态,借助测试原理和导弹结构,建立贝叶斯网络拓扑结构模型,根据根节点输入和条件概率值进行推理,利用GeNIe2.0对试验参数进行仿真,确定导弹处于各个健康等级的可能性,仿真结果符合导弹的实际健康状态；敏感性分析确定了导弹部件的重要性,针对寿命周期各个环节提出了建议；借助模型,可以根据测试单元优劣健康评估情况制定有效的维修决策,这为基层部队进行导弹可靠性分析提供了方法和途径。

摘要:对维修性定量指标验证的研究现状进行分析,提出构建基于虚拟现实的产品维修性定量指标验证系统；首先,根据系统需求构建出系统的总体框架；其次,对系统搭建过程和仿真过程中的关键技术进行阐述；再者,对国军标中维修性定量参数估计模型进行改进,构建适用于复杂装备的虚拟仿真MTTR估计模型；最后,在验证系统中对某型车辆传动装置进行MTTR虚拟仿真试验,并运用MTTR估计模型进行MTTR验证；对比得到,通过虚拟仿真试验得到的验证结果与实车试验数据得到的结果基本一致,具有较高的可信性；该方法为在产品研制设计阶段并行维修性定量指标的验证工作提供了非常重要的参考价值。

摘要:在FPGA电路设计中,信号间常发生跨时钟域的传输,亚稳态问题成为影响系统可靠性的关键因素；目前的测试方法不能满足对亚稳态的测试,如何有效地激发亚稳态及验证亚稳态保护措施的有效性,成为FPGA测试的关键问题；文章详细分析了FPGA中亚稳态产生的根源,基于ATE测试系统,提出了一种有效的多时钟域的测试方法,通过设计输入信号间的时序偏差,激发亚稳态,并验证电路相应的保护措施是否有效；在此基础上,设计了基于ATE的测试系统,调整时钟间隔,成功的激发出亚稳态,并验证了经过两级同步后的电路有效地避免了亚稳态的传播。

摘要:虚拟试验正朝着“虚实结合”和“综合集成”的方向发展,将实物设备与数学模型集成起来进行联合试验现已成为虚拟试验中“虚实结合”的有效手段,文章给出了一种将实物设备与数学模型进行联合试验的系统及方法,设计了模型包装器、实时网与RTI网的桥接器,论述了系统的时间管理方式,并在某型号的联合试验中得到了验证,将以反射内存网连接的半实物系统与以HLA连接的防御系统互联进行联合试验,考核型号的总体指标,应用表明该系统与方法具有良好的复用性、可扩展性和互操作性。

摘要:为保证试验的准确性,虚拟试验运行过程中,需要随时查看试验对象的详细信息,文章提出了一种基于心跳监测机制的中间件监控方法,解决了该问题;同时,采用心跳监测机制实现了对试验应用状态的实时监控;文章概述了虚拟试验验证的概念,描述了心跳监测机制及其在中间件监控方法中的关键作用,并对基于心跳监测机制的中间件监控方法的设计和实现进行了详细阐述,最后,通过应用实例验证了该中间件监控方法的实用性。

摘要:针对无线传感器网络中路由节点需要转发大量数据导致网络拥塞,从而引起节点丢包率高和网络吞吐率过低的问题,提出了一种基于主动PI模型和改进量子粒子群优化算法的拥塞控制方法；首先定义了丢包率和队列长度计算方式；设计了改进的PI主动队列管理模型,然后,为了改进PI模型的控制效果,采用改进的量子粒子群算法对PI主动队列管理模型中的比例系数和积分系数kP和kI进行参数优化,从而得到能实现WSN自适应控制的主动PI控制模型；最后,对基于量子粒子群算法和PI主动队列模型的网络拥塞算法进行了描述和说明；仿真实验表明:文中提出的拥戴控制方法能有效实现WSN拥塞控制,是一种适用于WSN的有效拥塞控制方法,与其它方法相比,具有较短的平均队列长度和较大的网络吞吐率,具有很强的可行性。

摘要:为了提升基于经典小波阈值的EMD去噪算法的性能,利用高斯白噪声的统计特征提出了一种改进的硬阈值去噪算法；首先将含噪信号进行EMD分解,把第一个固有模态函数作为高频噪声直接去除并估算出其他 IMF中高斯白噪声的能量,然后根据硬阈值去噪的原理,利用滤除掉的样本点包含的能量等于白噪声的能量确定出合适的阈值；该方法能根据样本点自适应地确定阈值；最后通过对含噪正弦信号和仿真心电信号的去噪实验证实了改进后的阈值使算法去噪效果有明显提升。

摘要:针对计算机超频结果测量值的估计问题,提出一种优化的LS-SVM回归模型解决方案；首先对CPU和显示卡超频的参数设置及主要结果进行了分析,并探讨了常用预测算法的不足,据此选择LS-SVM回归模型进行超频结果测量值的预测；然后设计了一种LCQPSO算法寻找模型参数的最优值,使模型的预测精度和泛化能力得以提高；经采集AMD FX-8350 CPU的50组超频样本验证,该算法的预测误差比RBF神经网络降低了80%,表明了该算法的有效性。

摘要:文章提出了一种改进的传感器网络异常检测和定位方法；该方法通过两个阶段的探查来收集端到端测量数据实现异常检测和定位；第一阶段探查的目的是选择可以覆盖最大数量异常链路的探点,缩小可疑区域范围,供第2阶段探查,这一阶段的探点选择问题被建模为预算有限条件下的覆盖范围最大化问题,文章提出一种基于对偶线性规划的高效近似方法进行求解；第2阶段的目的是以最小的通信代价,定位出导致观察到的端到端异常现象的具体链路,并根据多环置信度传播算法(LBP)来预测诊断质量；在不同网络设置下展开实验,实验结果表明,文章算法的漏检率和精确求解方法相当但运行速度更快。

摘要:通过对提升小波变换的SPIHT算法进行改进和优化,提出了一种适用于无线多媒体传感器网络(WMSNs)的简单、高效、节能的有损图像压缩算法；该算法采用只包含加法和移位操作的整数小波提升算法,使得小波分解的计算量减半,大大提高了变换速度；采用量化截断的预处理技术,省去大量不重要高频系数的量化编码,解决了提升变换后SPIHT算法编码效率低的问题；去除了最外层高频系数的分解和编码,有效地减少了变换和编码的能耗；理论分析和仿真结果均表明,在保证一定重建图像质量的前提下,该算法大大降低了图像压缩能耗,提高了算法的压缩效率和执行效率,非常适合于资源受限的WMSNs中的图像压缩。

摘要:提出了一种针对医学超声图像的自适应各向异性扩散算法；该算法充分利用图像本身的边缘信息以及图像水平和垂直方向梯度的差异,用GHAD方法在两个方向设置不同的梯度门限,避免了传统的常数及单一梯度门限带来的鲁棒性差等问题；改进的扩散系数改善了传统扩散系数收敛过快及边界平滑的问题；经过多组仿真实验,综合峰值信噪比(PSNR)和边缘保持度(FOM)等指标,表明该算法相比同类算法有更好的降噪和边缘保持效果。

摘要:针对RSSI信号强度定位方法中当发射节点和接收节点之间的无线电传播路径被障碍物阻挡而造成噪声误差,使得节点定位欠精确的问题,设计了一种基于混合高斯模型进行测距误差修正和EM-SOM的节点定位算法；首先,通过混合高斯模型对RSSI获得的测量距离误差进行建模,通过EM方法对混合高斯模型中的各参数即各高斯模型的权值、均值和协方差进行训练,采用自组织的SOM对测量距离样本进行聚类,获得各高斯模型的初始权值,最后,将测量距离输入训练后的高斯模型获得较为真实的距离值,并通过极大似然估计进行节点的定位；实验结果表明文中方法能对具有噪声误差的节点进行定位,且相对其它方法,具有平均定位误差和均方根误差小的优点,具有较大的优越性。

摘要:为使车载通信平台中图像数据实时传输,需要对图像进行压缩；图像压缩算法的设计需要综合考虑压缩比、图像质量及处理时间等因素；文章在研究JPEG压缩标准的基础上,针对车载通信系统硬件平台限制及系统对图像质量的要求,设计了一种量化表构造算法,对JPEG标准推荐量化表进行改进；采用改进后的量化表对原始图像进行压缩,压缩图像在满足系统中DM642片上EDMA一次传输能力限制的条件下,峰值信噪比显著提高,满足车载通信系统要求。

摘要:是在网络通信条件下信息世界与物理世界高度集成交互的复杂智能异构系统；为了解决CPS发展中缺乏测试和验证通用平台的现状,文章在深入分析CPS定义,架构及相关特性的基础上,从经济性,易于实现的角度出发,构建了一套基于CPS架构的无人机地面目标跟踪导航系统的通用测试验证平台,并在OPNET和MATLAB/Simulink模块下进行了仿真,最后针对该系统存在的问题提出了在未来发展中的关键技术及挑战。

摘要:文章以CAN总线为研究对象,在网络控制系统中,经过对原有动、静态调度算法及采用分级调度机制的混合调度算法(MTS)的分析和研究,提出了一种改进的混合调度算法IMTS；在IMTS算法中,采用动态调度算法LLF或EDF来调度硬实时性消息；采用静态调度算法DM,并分别结合RM算法或先来先服务策略来调度软实时性消息和非周期非实时性消息；最后利用基于Matlab/Simulink仿真环境下的TrueTime-1.5工具箱分别对一般的MTS算法和改进的IMTS算法进行仿真比较,分析了IMTS算法对网络控制系统性能的影响,该算法取得了较理想的调度效果。

摘要:为实现嵌入式系统对LXI仪器的远程控制,采用DSP芯片扩展DP83848C以太网接口芯片的硬件方案和基于简化TCP/IP协议及RPC协议支持的软件方案,在分析TCP连接过程、RPC调用流程和VXI-11协议工作过程的基础上,设计实现了支持VXI-11协议的嵌入式硬件平台和控制软件；以R&S SMB100A微波信号源为被控对象的实验测试及数据分析结果表明,文中的硬件平台和控制软件可以根据协议工作时序正确发送控制数据包,LXI仪器可以正确响应嵌入式端的远程控制命令；文章提出的基于DSP和VXI-11协议的LXI仪器控制方案即可以用于实现分布式、低成本、灵活性较高的自动测试系统,也可以用于LXI仪器控制的桥接方案设计。

摘要:介绍了一种基于DSP的变频器控制接口电路；在硬件方面,以TMS320LF28035 DSP为控制器,基于其EVM板为扩展数字接口和显示模块；软件方面,使用定时器中断对键盘进行管理,在节约DSP硬件资源的同时完成人机交互；电路达到了通用变频器对于数据输入和输出显示的使用要求,利用串并行相互转换芯片起到了节约硬件资源的作用,为变频器实现更多控制功能奠定了基础；与此同时,减少了DSP控制引脚在人机接口方面的数量,增强了电路的可靠性。

摘要:航天复杂产品研制过程中,形成了大量以CAE有限元模型或实物试验数据形式存在的性能样机模型；性能样机模型统一读取及显示方法,可以支持Nastran、Ansys、Abaqus、Fluent等多种CAE有限元软件数据和实物试验数据文件的直接读取,并支持根据用户需求进行其他格式文件的定制开发,实现了对性能样机模型统一读取和显示的通用化；经测试该系统不需依赖及安装商用CAE软件,文件压缩比可达到2%~30%,易于在PDM、SDM、TDM等外部系统中进行集成使用,能够充分使用产品研制过程中产生的各类数据,为大系统的协同研发打下基础。

摘要:针对矿井环境恶劣、干扰严重和传统信号有线传输的现状,设计了基于ZigBee无线传感器网络的矿井环境监测系统；系统由井下ZigBee传感器终端节点、路由器、协调器和井上监测上位机构成,其中传感器终端节点对井下瓦斯、一氧化碳、温度等信号进行采集,利用ZigBee无线组网技术将信号送给井上PC机,井上管理人员通过PC机能够随时掌握井下设备和环境的状况；与传统的信号有线传输监测方法相比,该系统低功耗、低成本、抗干扰；实验结果表明,该系统运行稳定可靠,精度高,具有一定的实用性和推广价值。

摘要:为实现四轴飞行器的自主飞行,设计了该视觉导航系统；采用基于ARM处理器的飞行控制器和导航控制器的双CPU结构,提高了系统的运行速度；飞行控制部分采用四元数解算姿态,运用经典的PID控制设计了X、Y、Z三个轴的PID控制器进行整个系统的飞行控制；导航部分采用不敏卡尔曼滤波(UKF)融合惯导位置和视觉位置,从而给出载体最优位置,提高导航精度；实验结果表明,基于图像和惯性导航的视觉组合导航方式可使导航精度保持在0.5 m内,同时整个系统具有较好的快速性和稳定性。

摘要:针对原始脑电波信号存在非平稳性且非常容易受到各种信号的干扰等特点,对基于小波变换和快速独立分量分析的脑电波信号的滤波降噪方法进行了研究,说明了小波变换和快速独立分量分析的降噪原理,并通过对利用MindSet耳机采集得到的原始脑电波数据的处理,证明了快速独立分量分析算法可以将原始脑电波信号中包含的心电伪迹和工频干扰等多种干扰信号成功地分离出来,同时比较了两种方法的性能,验证了基于快速独立分量分析的降噪方法具有明显的优越性。

摘要:立体视觉中如何提高图像匹配的密度以及精度,已成为研究中的热点和难点；提出Gray码条纹和正弦位移条纹投射相结合组合编码方案,结合中心线解码完成图像匹配,可消除Gray码解码误差,以及基于绝对相位匹配中的相位展开误差；位移步长不受条纹周期的限制,显著提高了采样点的匹配密度；采用双向正交投射实现视场全局唯一性编码,作为匹配特征完成同名采样点的一一对应；应用该编解码方案建立主动视觉测量系统,完成了标准平板和圆柱的形状检测与误差评定,以及复杂形状物体的三维重构；结果表明了算法的有效性。

摘要:针对反辐射无人机攻击空中机动目标的特点,提出了一种利用MGEKF滤波算法估计无人机-目标接近速度信息的变结构导引律；该导引律利用变结构控制的干扰不变性特性,将目标机动看成是未知的有界干扰,实现了目标有界机动条件下视线角速度的零化；同时针对无人机和目标的接近速度信息不能直接测量的特点,对典型的目标运动模式进行运动状态估计；最后在无人机非线性六自由度仿真模型上仿真证明,其末制导精度优于传统广义比例导引律,且具有较好的工程应用前景。

摘要:步进电机由于具有控制简单,步距误差不长期积累和可靠性高等特点而被广泛地应用于数控和机器人等领域；步进电机的控制,目前主要是采用细分驱动技术,这种控制方式在细分数较低或低频阶段仍然存在明显的“步进”感；采用一种虚拟细分技术,在通常的一个细分步距角中,插入若干个虚拟细分点,使步进电机的电流更接近于正弦波,从而在电机内部产生更趋于圆形的旋转磁场,使步进电机能够低频阶段平稳运行,消除低频振荡；实验结果表明,采用虚拟细分技术能使步进电机运行更加稳定,更接近于伺服电机的性能。

摘要:针对电动汽车锂离子电池组在工作过程中出现的能量不一致现象,设计了一种基于反激式直流变换器的主动均衡电路,包括电源转换、信号采集、驱动电路以及均衡器4个模块。研究了均衡系统的拓扑结构和工作原理以及控制策略,阐述了反激式直流变换器与锂离子电池的建模方法,针对电池组8种典型的非均衡工况,进行了混合策略下的5 kHZ高频仿真实验,实验用电池SOC从44.3%到55.7%均有涉及,仿真与实验结果误差均在10%以内,验证了PSIM仿真电路与同轴多绕组变压器与电池建模方法以及混合控制策略的正确性。

摘要:移动机器人合理的路径规划是进行探索任务的前提,针对移动机器人路径规划的复杂性,把蚁群算法引入到机器人路径规划中；普通的蚁群算法存在收敛速度慢、效率低和容易陷入局部最优等缺陷,难以直接应用于机器人路径规划中;提出一种在蚁群算法中改进信息素的更新方式、引入最大最小蚁群系统以及改进状态转移规则的移动机器人路径规划方法,在栅格环境下对移动机器人的路径规划进行仿真测试,仿真结果表明该方法能缩小最优路径的查找范围,降低发现最优路径所需的循环次数,能有效提高最优路径的搜索效率,整体性能优于普通蚁群算法。

摘要:植物电信号是细胞在生命活动中发出的电磁信号,由于其信号幅值为微伏级,在采集过程中,其有效信号很容易被噪声所淹没；依据植物电位信号的高阻抗源特性以及植物电位信号采集技术的特点,选择贴片电极作为测量植物表面电位信号的传感电极,有效降低了引导电极对植物的伤害和对植物电信号的干扰；采用AD8221芯片,设计了采集放大器电路用于采集植物电位信号,并搭建了植物电信号的采集系统,整个采集系统由放大电路、A/D转换电路、MCU、MAX232和计算机组成；以芦荟为实验对象,测得12 ℃时芦荟叶片电信号幅值的最大值是0.51 mV,最小值是-0.22 mV；结果表明该采集系统能够很好地采集植物电信号,为下一步的信号分析打下了坚实的基础。

摘要:传统的车辆路径规划方法无法有效地应对实时在线客户需求量随机变化的情形且收敛速度过慢,为了克服其缺点,设计了一种基于蒙特卡罗和重要性采样的交叉熵车辆路径规划方法；首先对随机动态车辆路径规划问题进行了数学建模,然后,描述了蒙特卡罗和交叉熵算法实现稀有事件概率估计的原理,并引入Tsallis熵实现对传统交叉熵的改进,采用蒙特卡罗多次采样获得的费用期望作为路径真实费用的估计值,通过交叉熵算法对重要性概率密度函数和分位数进行不断更新,以增加重要样本获取的概率,从而实现最优路径的获取；最后定义了具体的基于Tsallis熵的随机动态车辆路径规划方法；在MATLAB仿真工具下进行试验,结果表明文中方法能有效地解决随机动态车辆路径问题,与其它方法相比,具有收敛速度快和收敛精度高的优点,是一种有效的随机动态车辆路径规划方法。

摘要:对手机网络失效检测是一个新的研究课题。手机网络的失效往往没有明显特征,内部体现为消息的滞后性；根据这一特性,提出一种契比雪夫滞后估计算法并应用到手机网络失效检测中,给出了算法的原理,并根据手机网络传递消息滞后时间,带入算法进而估计下一次信号消息到达的滞后时间估计值,根据手机网络中消息到达的时间间隔,代入算法估计下一个数据消息可能到达的滞后间隔；设置下一个信号消息到达时刻计时器的超时值,将低于该超时值的滞后时间间隔所对应的手机网络消息节点看成失效节点,实现了对手机网络失效的准确检测；实验及分析说明该算法的估计结果同实际手机运行情况匹配度超过85%,具有较高的鲁棒性。

摘要:随着高速列车技术的飞跃发展,车载设备之间的通讯信息、列车的故障检测和诊断信息、车内视频监控信息等信息数据的剧增,对信息承载媒介和通讯接口设备在可靠性和实时性方面提出了更高的要求；通过对RS485模块的研究设计了一种零延时RS485模块,应用于以太网主从式结构的列车车载防火检测系统中,达到实时、高效、安全可靠的设计目的；使用Multisim软件对零延时电路进行仿真验证,结果表明该设计的零延时RS485模块具有可靠的实时性。

摘要:提出了一种增强硬件木马隐蔽性的新思想,通过模拟集成电路老化过程中工艺参数之一阈值电压V_th的扰动变化对电路性能的影响,将木马隐藏于由V_th引起的工艺参数扰动下,降低由木马引起的功耗泄漏,进而造成大部分基于功耗分析的木马检测方法失效；在Hspice仿真环境下增加阈值电压V_th的量由10%变化到80%,相对的电路功耗泄漏减少量增加,此结果验证了所设计理念的有效性。

摘要:结合小卫星综合电子系统可靠性、实时性及数据共享的特点,分析双口RAM芯片的特性,提出了基于双口RAM的多CPU架构星载综合电子计算机应用设计方案；设计用双口RAM实现多CPU之间高速、可靠的并行数据通信和共享,使整个系统软硬件设计简单,数据充分共享,可靠性较高；给出基于双口RAM多CPU架构综合电子计算机的应用实例和实验分析,实验结果表明,该系统运行稳定可靠,具有很高的实时性和数据处理能力。

摘要:针对云计算中心虚拟机集群负载的不均衡问题,设计了一种基于GM(1,1)预测和虚拟机迁移的负载均衡策略；首先,描述了云计算中心的负载均衡原理,介绍了经典ELB算法并总结了其缺点,然后,设计了基于GM(1,1)的虚拟机负载预测算法,能根据虚拟机的历史负载信息来预测下一时刻的负载信息,能有效克服ELB算法中仅依赖当前时刻负载而进行虚拟机的删除和增加,同时通过设定不同的阈值来实现虚拟机的增加、删除和迁移,最后,定义了基于预测机制和虚拟机迁移的负载均衡算法,能在创建虚拟机时根据用户的请求定制AMIs模板,从而提交用户请求的响应速度；在CloudSim环境下进行实验,实验结果表明文中方法能有效地实现云计算中心虚拟机集群的负载均衡,与其它方法相比,具有负载均衡高和负载均衡效率高的优点,是一种有效的云计算环境的负载均衡策略。

摘要:介绍了一种基于DDR2 SDRAM与USB 2.0接口的大容量数据高速采集系统,该系统以FPGA为控制核心；利用FPGA的内部模块化的编程、DDR2 SDRAM的大容量存储以及USB 2.0接口的高速传输能力实现了数据的高速采集、大容量存储和传输；该系统支持热插拨和即插即用,使用方便；实验结果表明该系统可以实时高速的进行数据采集、存储和传输,最高传输速率可达20 MByte/s；在信号的高速采集领域有着很高的应用价值。

摘要:随着物联网技术的发展,设计一种公交IC卡实名制系统已经成为一种可能；在此基础上提出一种基于ZigBee的公交IC卡实名制系统设计方案；该设计方案采用新一代SOC芯片CC2530作为整个系统ZigBee节点主控芯片,多个ZigBee节点构成拓扑网络收集IC卡信息,每个子网最终通过ZigBee协调器和GPRS构成的网关连接远程数据库,实时更新数据库信息；通过C/S客户端管理IC卡,实现公交IC卡实名制；文章方案也可以进行二次开发,加入公交车位置、公交车传感器数据等信息；测试表明,远程数据库中IC卡信息能够准确更新,具有很强的实用价值。

摘要:目前变能量成像管电压选择方法中,没有根据检测物体已采回图像信息,智能、快速选择下一帧成像电压的方法；因此,文章提出变能量最佳成像管电压预测算法；该方法通过变能量预扫描,分析递变能量图像序列中有效厚度(高质量区域)、临近厚度(低质量区域)与电压的匹配关系,并基于幂指数拟合建立有效厚度和临近厚度的灰度变换模型,以及临近厚度最佳成像时的能量预测模型,通过模型求解,实现了能量的自适应预测；最后文章以不同厚度钢块为对象,采集递变能量下的图像序列,利用论文算法逐一预测各个厚度最佳成像管电压,并与实际值对比；结果显示在低能时可跨3~4 mm准确预测,高能时可跨7~10 mm预测,精度可以达到95%以上。

摘要:基于惯性传感器的行人航位推算系统不需要预先安装任何基础设备,能自主运行、实现实时行人定位。设计的硬件平台将低成本、低功耗、小尺寸的MEMS惯性传感器与GPS接收机相结合。在室内、城市峡谷等GPS信号不稳定的环境,惯性传感器根据前一GPS定点推算行人行走的相对位置。行人所处位置高度由气压计测量,与平面位置相结合实现三维定位。简单而有效的跨步探测及步长估计算法降低对微处理器的计算及存储要求。利用互补滤波器融合加速度计、陀螺仪、数字罗盘数据,降低方位误差、提高定位精度。室内行人行走测试实验表明:定位误差低于总行走距离的3%。验证了系统的准确性和可靠性,满足行人定位要求。

摘要:分析了目前汽车交通安全以及同类油门防误踩系统的的状况,依据“低成本高可靠,低功耗高速度”的宗旨,采用MSP430超低功耗单片机,MMA1220D型传感器和触底开关设计了一种新型汽车油门防误踩系统；详细的阐述了本系统的设计思想,硬件工作原理和软件设计特点,对于究竟何时判断为油门误踩提出了新的见解和方案,该方案在保证准确性的前提下简化了系统部件也降低了成本,达到了防止驾驶员误踩油门发生交通事故的目的。

摘要:在飞机的起飞、着陆、巡航飞行中,襟翼运动起着重要的作用；文章将以某型机的后缘内襟翼为研究对象,根据气动的吹风位置,对飞机的内襟翼机构采用数值法予以解算；滚珠丝杠作动器驱动滑轮架带动襟翼运动,通过滑轨的曲率变化和滑轮架的后退量变化来实现气动要求的矢量位置；该计算方法和结果已经成功运用到某型飞机内襟翼运动机构研制当中。

摘要:在导弹、火箭和无人机的研制、定型过程中需进行大量的地面验证试验,对关键单机或整机的各种环境响应特性进行测试,将测试数据存储分析处理,为分析导弹的技术状态和工作性能提供充分的依据；在测试记录系统挂载多台设备,进行高采样率工作情况下,为了对采集的复杂帧结构的大容量数据进行分析、显示,采用多线程、硬件匹配和Windows SDK等技术,使用LabWindows 8.5平台设计了一种方法；实际使用表明,该方法稳定可靠,提高了测试系统的性能。

摘要:EtherCAT是一种实时工业以太网协议；基于EtherCAT实时性强的特点,重点研究了EtherCAT分布时钟机制,并提出了在嵌入式设备上基于实时操作系统μC/OS II完成主站设计的方案；通过分析传输延时补偿、初始偏移补偿、动态漂移补偿等时钟同步过程,完成了对主站系统时钟同步技术的设计；基于环形冗余结构搭建了一主三从的EtherCAT测试系统,并通过计算机、示波器等设备采集得到从站间产生SYNC0信号的时间差值数据；最后,根据SYNC0周期为1 ms的数据,分析得到系统时钟误差维持在55 ns以内的同步性能,为时钟同步技术的理论研究提供了数据支持。

摘要:传统的最大熵模糊概率数据关联滤波器(MEF-PDAF)算法用于水下杂波环境下单站纯方位目标跟踪存在对系统模型变化鲁棒性差、跟踪机动目标能力低的问题；为了解决这些问题,对MEF-PDAF算法进行了改进,提出了强跟踪MEF-PDAF(ST-MEF-PDAF)算法；与强跟踪滤波器(STF)算法类似,ST-MEF-PDAF算法通过引入渐消因子来实时调节增益矩阵,提高了算法的鲁棒性；进行了水下杂波环境下单观测站纯方位目标跟踪的仿真实验,ST-MEF-PDAF能够在500秒以内跟踪机动目标,而传统的MEF-PDAF算法不能,即ST-MEF-PDAF算法跟踪机动目标的能力高于传统的MEF-PDAF算法。

摘要:针对模拟电路多故障分类中存在拒识区域,分类效果不理想的问题,提出基于有序分割最佳偏二叉树结构的模拟电路故障诊断方法；首先分析多分类中分割次序对结果的影响,通过样本类中心欧式距离对故障分割进行排序,以此构造偏二叉树结构；然后对采样数据进行主成份分析降维压缩,最后采用支持向量机作为分类器,对故障数据进行分类；该方法可以使样本类间距离最大,提高了支持向量机模拟电路故障分类的效率和准确度；故障诊断结果表明文章提出的诊断方法在精度提高的情况下,所需训练时间和支持向量数目大大减少,更具稀疏性。

摘要:空间环境对现代武器系统的性能有着重要影响,为生成精确、标准的合成环境数据,构建一套合成环境数据生成系统对仿真试验有着重要意义；该系统基于国际通用的Sedris[1]环境数据统一标准,采用虚拟试验和分布式仿真技术,实现大气、红外以及电磁环境数据的生成；根据不同的战场环境,利用此系统完成合成环境的建模、特性计算、数据转换以及可视化,提高了试验的精度与准确度,为武器系统的效能评估提供了数据支撑。

摘要:给出了一种新型的波导渐变脊的设计方法及其在波导空间功率合成器中的应用,该设计方法采用新型复合函数渐变曲线代替了传统的单一指数函数或三角函数渐变曲线,通过优化渐变脊的结构可以达到对频带内引起的谐振进行抑制的目的,并能降低功率合成器中的通路损耗；将该新型波导渐变脊结构用于30~40 GHz的波导空间功率合成器,经测试得到,由渐变脊组成的合成器部分在整个频段内插入损耗不足0.8 dB,整个无源合成器结构的输入端口驻波小于1.35,满足了合成器的使用要求。

摘要:现场级维修辅助装置体积小,操作灵活,便于携带,是一种常用的装备维修设备；针对某搜索雷达进行了现场级维修辅助装置的硬件和软件设计,以军用加固计算机为主控平台,集成具有USB总线接口的高精度万用表和数字示波器模块,并研制了信号源模块；利用虚拟仪器软件开发响应的测试软件,并导入多信号模型生成的故障诊断策略,具有很高的故障检测率和隔离率；目前已经成功应用于某搜索雷达的现场级维修,在此雷达的维修保障中发挥了积极作用

摘要:运动目标尺寸实时检测与显示是运动图像检测和应用视觉研究领域的一个重要课题,而图像处理则是其核心内容;文章针对采集到的图像进行一系列的处理,最终实时显示图像并获得运动目标的尺寸等信息;首先针对采集图像时电子设备的不稳定性和检测模块的不一致性,进行中值滤波和增益校正同时将处理图像实时显示出来；然后对其整体图像进行分割与二值化、角点检测和边缘拟合处理,获得目标的尺寸信息；最后利用VC++将整体处理图像及尺寸信息显示出来,以便于图像理解和模式识别;实验证明,文章提出的算法、软件的设计很好地滤除不相关的目标,保存感兴趣目标,具有良好的实时性、精确性,能够满足当代工业检测设备中的要求。

摘要:针对现有的基于二元多项式或q-composite的密钥管理方案存在的被捕获率高和网络连通率低的缺点,提出了一种基于可信基站产生三元多项式密钥和HASH函数的WSN密钥管理方案；首先,采用层次型分簇路由协议将整个WSN监测区域划分为簇,然后,由可信基站产生三元多项式密钥,并将其分配给簇头,当任意两簇头之间共享的多项式密钥超过q时可以进行通信,并通过HASH函数来生成对应的通信密钥,有效地隐藏了节点的部分密钥信息；理论研究和仿真试验结果表明:文中方法能有效地实现网络的密钥管理,较其他方法相比,具有网络连通率高和抗捕获能力强的优点,具有一定的优越性。

摘要:在遥测系统中,信号源能否完全模拟测试系统所需信号是保证整个系统高可靠性的核心；设计以FPGA为控制芯片,通过PCI总线实现与上位机的通信,结合硬件和软件的综合设计完成了模拟信号、时间指令信号及可变频脉冲信号的稳定输出。经长期实验表明:模拟信号输出稳定,输出误差±30 mV,脉冲信号可按照要求准确输出不同频率、固定个数的脉冲,且系统数据传输速率可达到40 Mbps。

摘要:针对目前国内制服号型匹配作业效率与精准度低的现状,设计出一种基于配衣参数因子的智能选制服号型装置,能实现快速、智能、精准的对个人制服号型的选择；该装置以超声波身高测量仪、电子体重计、头围测量仪、脚长测量仪、测量控制电路、数据传输转换单元等组成人体测量硬件系统,其作用主要是用于快速采集人体相关测量指标数据；在软件设计方面采用智能选号型算法,其目的是对所采集数据进行智能定量分析,最后准确的匹配出个人制服号型；试验结果表明,该装置设计理论充分且性能良好,具有广泛的应用推广前景。

摘要:为了提高蝙蝠算法的全局收敛能力和收敛速度,提出了一种时变Morlet小波变异的蝙蝠算法(TVMWMBA)；构建Morlet小波分布函数来描述小波变异因子分布的概率密度,然后利用小波变异因子的波动性和周期性,在每次迭代中对蝙蝠种群的个体进行小波变异,避免陷入局部最优,再通过时变系数动态收缩小波变异因子的变异空间,加快算法的收敛,提高收敛精度；函数优化仿真实验结果表明,改进算法有效的保持了种群的多样性,显著提高了优化稳定性,具有全局收敛能力强、寻优精度高和收敛速度快等特点。

摘要:在软件即服务的云传输模型中,托管中心根据需求在服务器上部署一个虚拟机镜像模板；镜像模板往往被维护于中央仓库中。由于托管中心物理上离散分布,而且互联网的带宽较低,所以从仓库中传输千兆字节规模的模板文件时存在较大延时；文章利用模板文件间存在的公共性,提出一种ETSIT-CO算法以确定补丁和模板文件在缓存中的分布,通过计算缓存的构成来实现从仓库开始的传输时间最小化,进而降低请求的响应时间；仿真实验结果表明,与标准的模板文件存储缓存技术相比,使用基于补丁的缓存策略实现了很大的性能提升；部署于文章原型测试床上时,基于ETSIT-CO的补丁缓存策略相对只缓存模板的ETSIT-CO选择策略,性能上升90%。

摘要:机器人视觉路径选择系统的性能,对于提高不同领域机器人应用性能具有重要的应用意义；提出了考虑最优路径数据挖据的机器人视觉路径选择系统的优化设计方法,分析了该系统组成的总体结构,给出了系统的电机驱动模块、图像采集处理模块、USB接口以及电源模块的硬件结构设计,分析了考虑最优路径数据挖据机器人视觉路径规划的具体过程,介绍了系统实现路径规划的关键程序代码,实现机器人视觉路径的准确选择；实验结果说明,所设计模型可实现机器人路径的有效规划,具有较高的规划效率和精度。 

摘要:为了减小电器火灾给人们的生命财产带来的损失,需要有效的电气火灾报警系统；提出了一种新型的综合电气火灾报警系统,该系统以51单片机作为核心处理芯片,利用温度传感器和红外火焰传感器协同监测环境状况;同时,系统利用了步进电机不断调整传感器的探测方位,消除了系统监测的死角,实现了全方位、高灵敏度火灾预警;该系统具有抗干扰能力强,灵敏度较高,实时性好、成本低等优点,满足火灾易发区的火灾报警需求;实验结果表明,该系统实现了对各种电器火灾的实时监测,检测灵敏度及准确率高,对预防火灾和消防救援具有重要的意义。

摘要:提出了一种基于Modbus RTU协议及非接触式IC卡的CNG流量测控、远传及管理系统；系统以STC89C516微处理器为主控芯片,实现CNG流量采集、数据远传、历史记录查询、系统参数设置、实时显示、声光报警等；科氏力质量流量计及上位机均采用RS485接口、基于Modbus RTU协议与微控制器进行串行通信；利用非接触式IC卡及键盘输入密码修改系统参数、结算；使用严密的密码保护系统,保障IC卡的数据安全；系统测试结果表明:该系统运行平稳,能准确地实现数据采集、远传及显示；具有操作简单、检测精度高、抗干扰能力强、电路成本低等优点,具有广阔的应用前景。

摘要:数字电液压调节系统点检仪是针对现场中为汽轮机所配备的数字电液压调节系统而设计的一种点检仪系统；传统对数字电液压调节系统进行检测的方法是基于示波器和信号源发生器等组合操作,操作复杂、实时性不高、检测结果显示不明确；文章提出数字电液压调节系统点检仪设计,不仅可以检测数字电液压调节系统输出的信号,而且可为数字电液压调节系统提供所需信号,最终由上位机控制检测过程和显示检测结果；数字电液压调节系统点检仪包括双STM32实现硬件功能部分和Smartpro实现上位机组态部分；经过实验,该系统可实时对汽轮机所配备的相关数字电液压调节系统模块进行信号的监测和检测,不仅提高现场中模块使用的安全性,同时提高自动化水平。

摘要:脉冲式激光测距仪通过测量激光脉冲的往返飞行时间来求得目标与测距系统之间的距离,而激光飞行时间的测量精度是影响测距精度的最关键因素;文章研究了激光回波信号处理电路,采用TDC_GP21(时间数字转换芯片)设计了时间间隔测量模块,详细介绍了TDC_GP21的测时原理与工作流程,设计的测距仪采用TMS320F2812作为主控芯片以提高系统的数据处理速度;实验结果表明,该激光测距仪结构简单,操作方便,测量范围为75 m~5 km,测量精度为±1 m,成本低,能够满足航空航天领域中对于空间目标的测距需求。

摘要:为解决不同类型传感器互不兼容的问题,在研究IEEE1451标准基础上,提出了统一传感器的TEDS接口；为实现温度传感器AD590的智能化,介绍了IEEE1451.2标准下的智能传感器接口模块STIM的实现方案；利用MATLAB软件生成传感器电子数据表格(TEDS),导入FPGA的ROM IP核,同时结合了软件虚拟TEDS和硬件TEDS的优势；利用FPGA作为中央处理单元控制主从总线适配器之间的数据传输。设计了热插拔保护电路,提高系统工作可靠性；最终在系统平台上,实现了传感器即插即用和自我管理信息的功能。 

摘要:为了顺应智慧交通技术的发展需求,进一步提高车辆检测的准确率,提出了基于地磁感应的新型无线车辆检测器设计思想,该设计集成传感网ZigBee、时钟同步以及地磁感应等技术；检测器硬件以ZigBee芯片MC13213为核心,外围扩展无线高频模块,并通过IIC接口与地磁芯片MAG3110支撑电路相连；软件则是通过在主控芯片中植入具有地磁检测算法,运用时钟同步、无线网等技术从而实现车速、车长等重要数据估算；经过应用测试分析,该检测器器能针对不同车型、不同车速等作出正确响应,准确率可达97%以上,应用前景十分广阔。

摘要:研究了多传感器采样系统在发生一类典型故障情况下的分布式融合估计问题；首先,针对局部传感器,利用Kalman滤波获得的新息进行故障检测；然后在最小方差意义下发展了传感器故障在线递归估计方案；进一步将所获得的估计结果对故障传感器的测量值进行重构,并应用射影定理建立了局部传感器容错更新算法；最后基于线性最小方差融合原则给出了多传感器采样系统的分布式容错估计方案；相比于已有融合估计方法,所提方案不仅能及时检测传感器故障,并且能进一步充分利用故障传感器信息来提高估计精度；数值仿真验证了方法的有效性和优越性。