• 2014年第22卷第9期文章目次
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    • >测试与故障诊断
    • 基于PXI总线的智能弹药电参数通用检测系统设计

      2014, 22(9):2713-2715,2721.

      摘要 (7848) HTML (0) PDF 4.45 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前我军缺乏智能弹药电参数通用测试系统的问题,利用PXI总线和虚拟仪器技术,设计开发了面向电参数的智能弹药通用检测系统;首先提出了该系统的总体设计要求,其次搭建了系统的硬件平台,包括总线以及测试仪器的选择,连接器和适配器的设计;在LabWindows/CVI环境下开发了测试系统软件,介绍了软件结构和各软件模块功能,论述了软件测试流程;最后介绍了系统设计的难点和对下一代通用测试系统的展望。

    • 无人飞行器飞控测试中动力故障自主检测系统设计

      2014, 22(9):2716-2718,2732.

      摘要 (1342) HTML (0) PDF 4.79 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人飞行器动力推进装置容易发生故障而造成飞行器发生事故的问题,提出基于ARM微控制器飞行控制平台构建无人飞行器动力故障自主检测系统,介绍了系统设计的组成与总体结构,研究实现了ARM微控制器LPC2148的硬件连接电路,PWM 信号发生电路,A/D 采样电路及前置放大电路等;对系统硬件平台进行了启动代码等系统底层软件的设计,对自主检测算法进行了研究,建立了系统的启动环境;并通过飞控测试对系统进行了调试,测试中通过PC上的串口软件,设置串口为C0M1,波特率为115 200,校验位为NONE,数据位为8,停止位为1,发送和接收均为16进制显示,实验结果表明系统对于无人飞行器动力故障自主检测的准确性与稳定性均有很大提高。

    • 基于STM32控制器的汽车轴温检测系统设计

      2014, 22(9):2719-2721.

      摘要 (1663) HTML (0) PDF 3.05 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够实时对汽车传动系统变速箱温度进行检测,提高汽车运行过程中的安全性能,设计了基于STM32控制器的温度采集系统;利用Pt100采集齿轮箱润滑油的温度,通过STM32控制卡串口输出将温度数据发送至上位机中,利用LabVIEW编写的监控界面实时的显示温度曲线,并将采集的数据存储在Excle表单中;利用Matlab对数据进行卡尔曼滤波,能够有效地滤除磁干扰信号,同时在单位时间内对温度曲线求导,检测油温上升是否正常;实验结果表明,基于STM32控制器的汽车轴温检测系统动态性能高,响应时间t<50 ms,温度分辨率δ≤0.01 ℃,满足对汽车传动系统轴温检测的使用要求。

    • BGA封装FPGA焊点失效故障诊断系统设计

      2014, 22(9):2722-2725.

      摘要 (2165) HTML (0) PDF 3.87 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对BGA(Ball Grid Array)封装FPGA(Field Programmable Gate Array)焊接点连接失效的故障诊断问题,提出了一种故障检测系统设计方案;该方案分别从焊点级、芯片级和系统级故障诊断3个层次构建故障检测系统;方案基于Altera公司的DE2硬件平台构建单个焊点健康信息提取IP核;针对芯片焊点众多,难以全部监控的问题采用Canary故障检测法监测4个角落的敏感焊点的健康信息;敏感焊点的健康信息经菊花链式通信链路实现了不同FPGA芯片之间的信息互联,完成整个系统的焊点健康信息整合。

    • 基于LSM9DS0的姿态测量系统设计

      2014, 22(9):2726-2729.

      摘要 (1379) HTML (0) PDF 4.43 M (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于ST公司新近推出的LSM9DS0传感器,对某高炮教学实验平台姿态测量系统进行了设计;设计选用STM32F103微控制器进行传感器数据采集,利用四元数法对姿态角进行解算,并且通过串口通信将相关实验数据发送给上位机进行显示分析;最后,对系统测姿范围准确性及数据输出稳定性等参数进行了测试,测试结果表明,该系统具有零漂小、抗干扰能力强、响应灵敏和测量范围准确等优点,满足设计需求。

    • 星载电子设备浪涌电流抑制以及浪涌电流的测试方法

      2014, 22(9):2730-2732.

      摘要 (1423) HTML (0) PDF 3.15 M (107) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种可用于星载开关电源的浪涌电流抑制电路;该电路在设备供电正线上串连P沟道MOSFET管,其栅源电压受专门设计的RC网络控制;通过调节外围的阻容器件改变栅源电压的上升速率,就可以实现浪涌电流抑制;试验结果表明,该电路可以将启动电流抑制在额定输入电流的1.5倍,或不大于2 A,且持续时间不大于5 ms,上升斜率不大于106A/s;该电路已经被广泛应用于各类星载设备中,设备运行稳定可靠;同时对星载设备浪涌电流的形成原理以及测试方法进行了介绍。

    • 飞行试验湿度参数测试技术研究

      2014, 22(9):2733-2735.

      摘要 (7306) HTML (0) PDF 3.13 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定飞机噪声测试结果的有效性及对噪声试飞数据进行修正,设计了一套完整的湿度参数气象测试方案;方案采用塞斯纳作为气象测试飞机,针对特定的气象测试需求,设计了盘旋上升的气象测试轨迹,并采用露点仪作为湿度测试设备;该湿度测试方案已经成功应用于ARJ21-700飞机噪声合格审定试飞,是国内相关飞行试验气象测试的首次尝试;实际的飞行试验结果表明,该方案能够准确、有效地测量飞行试验湿度等气象数据;该方案的成功应用,为今后相关的试飞测试提供了重要的参考价值。

    • 基于OpenCV的机场跑道异物检测系统设计与研究

      2014, 22(9):2736-2738,2744.

      摘要 (1715) HTML (0) PDF 4.48 M (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:机场跑道的异物对飞机起降过程的安全带来非常大的威胁,所以机场跑道的异物精确检测已经成为保障飞机飞行安全一个非常重大的问题。文章主要从软硬件两个部分来研究了机场跑道异物检测系统,主要包括了机场道路监控中心和应急中心两个服务平台,重点分析了采用Camshift目标跟踪算法并应用在系统中,从而实现了监控系统前景目标识别和多目标跟踪两大功能;最后在Windows系统下做了测试实验,以VS2008为实验环境,采用OpenCV函数库开发一款机场跑道异物监控系统;通过实验结果的分析,该软件系统可靠性高,运行稳定,满足了识别精确度高和跟踪实时可靠的要求,显示系统具有较高的检测精确机场跑道异物检测系统设计度,为机场跑道放入侵监测系统更深入的理论研究和进一步的实际应用提供了方便。

    • 基于GA特征选择和BP神经网络的模拟电路故障检测

      2014, 22(9):2739-2741,2751.

      摘要 (1451) HTML (0) PDF 3.72 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对模拟电路故障检测中存在测试节点数较多的问题,提出遗传算法与BP神经网络相结合的方法;利用遗传算法的全局、并行寻优能力对模拟电路的系统特征进行优化选择,从而减少BP神经网络输入层节点数;用MATLAB软件对仿真实例数据进行编程实验,直接使用BP神经网络,检测率为66.7%,采用遗传算法与BP神经网络结合的方法,检测率可为100%;结果表明,相对于传统的BP神经网络方法,该方法提高了模拟电路故障检测的平均正确率。

    • 雷达侦察系统参数测量的建模与仿真

      2014, 22(9):2742-2744.

      摘要 (1265) HTML (0) PDF 3.06 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:在雷达侦察系统工作过程中,对表征敌方雷达信号特征的参数进行测量是后续进行信号分选和辐射源识别的前提条件;首先介绍了相位差测频和相位干涉仪测向的基本原理,然后对常用于表征雷达信号特征的参数的测量过程建立了数学模型,最后对建立的数学模型进行了仿真验证;仿真的结果表明,建立的数学模型能够有效地模拟雷达侦察系统对雷达信号参数的测量。

    • 模拟测试交换格式的研究与实现

      2014, 22(9):2745-2748.

      摘要 (1407) HTML (0) PDF 4.90 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高自动测试系统对模拟电路故障诊断的效率和水平,研究定义一种模拟电路测试交换机制,为基于模拟仿真测试程序集(TPS)开发和数据的传递提供信息和数据格式;通过Spice对电路进行仿真,将仿真数据进行小波分析提取特征,并由BPN、SVM、AIS进行知识生成与评价,最终实现ATIF文件自动生成;实验将ATIF文件解析导入到后处理环境中由测试程序执行检测故障,验证了测试格式的有效性。

    • 基于边界扫描技术和TCL语言的簇测试设计

      2014, 22(9):2749-2751.

      摘要 (1426) HTML (0) PDF 3.13 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:在边界扫描测试技术中,由BS器件和非BS器件主成的逻辑簇测试是研究的难点问题,文章介绍了高效、简明、移植性好的TCL语言,在深入研究边界扫描簇测试原理的基础上,以实现逻辑簇测试为目的,采用了TCL嵌入C++的方法实现测试用例的脚本化,完成了基于TCL语言的Cluster测试脚本设计;通过对数字电路实验板的测试结果分析,得到了使用TCL脚本语言与C++联合编程能够实现簇测试,并且可以提高边界扫描测试软件工作效率的结论,具有较好的应用前景。

    • 基于计算机视觉的切膜机薄膜表面缺陷检测系统的设计

      2014, 22(9):2752-2753,2757.

      摘要 (1453) HTML (0) PDF 2.77 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:在切膜机的生产线上,需要对薄膜进行不同大小的切割;然而,实际生产中的薄膜的表面会存在各种缺陷,需要对其进行缺陷检测,检测内容主要包括划痕、污渍等;针对传统人工检测方法的低效率性,提出基于计算机视觉的自动检测设计方案,同时给出一种改进的适用于缺陷检测的背景差法;实验验证了方法的有效性和检测算法的可行性,实现了薄膜缺陷的快速检测,提高了生产率。

    • 基于DaVinci技术的嵌入式智能监控系统

      2014, 22(9):2754-2757.

      摘要 (1237) HTML (0) PDF 3.98 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:对嵌入式智能监控系统进行研究,提出了一种基于达芬奇技术的嵌入式智能监控系统设计方案;该系统对运动目标检测方法进行分析,采用基于图像序列的背景减除法检测入侵目标,用中值法对背景进行动态更新维护,并在构建的基于DaVinci技术的硬件平台上实现了入侵报警算法;实验表明,采用中值法进行动态背景维护,能较好适应外部环境的变化,在检测到警戒区域运动入侵目标的同时,获得入侵目标的方向信息,并在0.5 s内发出预警信号,满足系统实时性的要求。

    • 基于噪声滤波的非线性系统故障诊断方法研究

      2014, 22(9):2758-2759,2778.

      摘要 (1230) HTML (0) PDF 2.79 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着复杂系统故障诊断的要求不断增加,非线性滤波技术复杂系统诊断已越来越成为研究的热点与难点问题之一;针对传统的粒子滤波进行系统突变故障诊断的问题,文章提出了一种改进的噪声粒子滤波故障诊断新方法;方法给出了噪声粒子滤波统计模型,通过粒子滤波得到状态估计值,并得到全概率分布信息用于故障检测中;最后通过仿真实验以及数值模拟验证了文章提出的方法在复杂系统故障诊断中是有效的,同时具有较高的精确性。

    • 云计算环境下大规模Web服务故障诊断技术研究

      2014, 22(9):2760-2762,2766.

      摘要 (1295) HTML (0) PDF 3.85 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着Web服务规模的不断增大,系统中往往会伴随着大量的噪音数据;为了提高Web服务诊断在噪音影响下的健壮性,文章研究了大规模Web服务下的故障诊断;首先,提出了一种Web服务自动诊断框架;其次,分别定义了转移矩阵和发射矩阵,并通过这两种矩阵来表达Web服务的状态转换过程;最后,提出了一种基于Viterbi方法的故障诊断算法;实验表明,文章提出的算法与其它相关的Web服务故障诊断算法相比准确性高,并且对噪音数据有着良好的健壮性。

    • >控制技术
    • 基于模糊与遗传优化PID的电动助力转向系统的设计与实现

      2014, 22(9):2763-2766.

      摘要 (1172) HTML (0) PDF 3.99 M (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电动助力转向(EPS)系统设计时路感不清晰合理的问题,提出了一种基于模糊推理的电动助力转向目标电流的确定方法;针对传统PID控制参数难整定的问题,设计了一种基于遗传优化PID的控制算法,快速跟随目标电流的变化,达到控制电机输出转矩的目的。为了缩短研发周期和降低成本,基于dSPACE,搭建了EPS半实物仿真实验平台并进行实验测试研究。结果表明,基于模糊方法确定的目标电流,路感清晰合理,满足低速轻便性和高速稳定性,遗传优化的PID控制器响应速度快,超调量小于5%,实现了的良好的助力效果。 

    • 基于RTW的单相锁相环控制新方法研究

      2014, 22(9):2767-2769.

      摘要 (1394) HTML (0) PDF 3.09 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了一种基于DSP TMS320F2812和MATLAB实时代码生成工具(RTW)的单相整流器锁相环控制系统,介绍了MATLAB实时仿真控制系统的搭建过程和实际系统的硬件结构;并在此防控一体化控制平台上,介绍并改进了一种双坐标反馈方法设计锁相环的算法,首先利用Matlab/Simulink工具建立了算法模型,并给出了其仿真结果,结果显示功率因数基本为1;然后将仿真模型转换成实时代码,并将代码烧写到DSP控制实际系统中给出了实验结果,实验结果显示相位差为-2度左右,电流稳定在一定值,与仿真结果吻合,证明了这种由可视化模型生成代码的方法不仅缩短了开发周期,而且提高了系统的能观能控性。

    • 一种欠驱动两级柔性自平衡机器人的建模及其最优控制

      2014, 22(9):2770-2773.

      摘要 (1134) HTML (0) PDF 3.81 M (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章以一种欠驱动两级柔性自平衡机器人这一被控对象的控制问题作为出发点,详细阐述了其数学建模方法,讨论了其最优控制策略,并针对设计过程中出现的LQ加权矩阵Q的选取难题给出了一种解析解和证明,同时运用这一结论计算出了实际问题的加权矩阵Q,从而求得最优的状态反馈矩阵K;仿真结果表明,这样一种加权矩阵Q的求解方法是有效的,并能够在较为复杂的实际问题中获得应用。

    • 基于智能解耦补偿的绿茶烘焙改进模糊控制

      2014, 22(9):2774-2778.

      摘要 (1184) HTML (0) PDF 4.78 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对绿茶烘焙生产过程中,物质交换和热交换复杂,温、湿度变化耦合性强、设备性能易变的问题,提出了一种基于解耦补偿的改进模糊控制方法;首先采用模糊控制器对温、湿度独立控制,为了抑制参数漂移,利用遗传算法对模糊隶属度进行在线优化;同时引入神经元学习算法,实现对温度和湿度控制量解耦关系的学习,对控制量进行补偿,从而保证改进模糊算法计算的控制量相互独立;结果表明采用文章方法处理的3种绿茶样本,橙花叔醇成分平均提升15.7%,α-法呢烯成分平均提升21.4%,芳樟醇成分平均提升13.4%。

    • 一种基于Zigbee与GPS山体滑坡监测系统开发

      2014, 22(9):2779-2780,2788.

      摘要 (1201) HTML (0) PDF 3.10 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对山体滑坡监测布线难度大,实施困难问题,提出了一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测设计方案;该方案结合无线网络传感器技术,GPRS技术以及GPS定位技术,通过无线传感器网络采集山体倾角,液位值实时数据,以及GPS节点坐标信息汇总到嵌入式网关通过GPRS网络接入远程监控中心;通过综合分析可以及时预测滑坡发生的具体位置,为及时疏散居民提供宝贵的时间;文章详细介绍了系统的软硬件设计方法,系统通过实物搭建和实验分析验证了方案可行性;测试表明:系统稳定性好,相对误差控制在3%以内,可以较好地预测滑坡发生。

    • 高速列车车内压力波动模糊控制研究

      2014, 22(9):2781-2783,2804.

      摘要 (1517) HTML (0) PDF 4.09 M (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速列车在通过隧道或两车交会时,列车表面会产生很大的气压波动,此压力波动通过车体缝隙和换气风机、风道传入车内,引起车内空气压力较大波动,造成乘客耳鸣、耳痛等症状,影响乘坐舒适性;为了抑制高速列车车内压力波动,根据某型高速列车换气风机特性曲线与车体等效泄露关系,建立了换气风机频率可变的车内外空气压力传递数学模型;采用模糊控制策略,以车内压力、车内压力变化率为控制输入,对高速列车换气系统中的新风风机、废排风机运行频率进行调节;仿真结果表明:该控制方式能够提高现有换气系统对车内空气压力波动的抑制能力,提高乘坐舒适性。 

    • 基于类前馈解耦的双模糊控制在电站锅炉燃烧系统的仿真研究

      2014, 22(9):2784-2788.

      摘要 (1645) HTML (0) PDF 4.87 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步提高目前电站锅炉燃烧系统的控制性能,在分析了某亚临界锅炉燃烧系统动态特性与影响因素的基础上,将各回路主控制器采用可以适时调整控制器参数的模糊自适应PID控制器,并且根据前馈补偿解耦原理在各耦合回路间增加类前馈补偿的模糊解耦控制器来实现全新的燃烧系统优化设计;通过MATLAB仿真表明,采用文章提出的双模糊控制策略相比常规的模糊自适应PID控制,响应时间缩短了45.2%,超调量降低了53.6%,调节时间减少了32.7%,鲁棒性增强,控制性能有了很大提升。

    • 基于KNX的地下停车场智能监控及车位引导系统

      2014, 22(9):2789-2790,2800.

      摘要 (1477) HTML (0) PDF 3.29 M (114) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前地下停车场的自动化监控和管理方式单一,缺乏智能化的停车位引导以及停车场内照明、通风、泵站设施管理方式落后等问题,提出一种基于KNX的地下停车场智能监控及车位引导系统;通过将各个KNX节点设备挂载到KNX总线上,构建KNX系统,通过挂接在KNX总线上的智能终端实现对整个地下停车场的监控与管理,即实现对停车场照明、通风设备的管理和监控,以及车辆检测、车位检测以及车辆进入车位的智能引导功能;经实践验证,系统运行稳定可靠,实时性好,抗干扰能力强。

    • 大规模雷达喇叭阵列控制系统

      2014, 22(9):2791-2793.

      摘要 (1253) HTML (0) PDF 3.64 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:研制一种应用于毫米波制导仿真实验的大规模雷达喇叭阵列控制系统并进行实现;针对采用的三元组天线阵列结构,对上位机和下位机进行软件实现,对由RS485收发板和TTL控制板组成的阵列控制系统进行设计并进行利用FPGA进行实现,对整个控制系统进行软硬件协同仿真;最终对阵列控制系统采用Xilinx公司Virtex-4系列的XC4VSX55-10FFG1148C器件进行综合,差分传输逻辑和TTL控制逻辑分别占用4353LUTs 和5565 LUTs;试验证明,该系统在硬件规模和性能上都满足设计要求,具有很好的应用前景。

    • 基于FPGA的PLC数据输出控制IP核设计

      2014, 22(9):2794-2796,2809.

      摘要 (1737) HTML (0) PDF 4.56 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出应用FPGA设计PLC数据输出控制IP核的思路。该IP核执行输出数据相关命令时,在内部时序脉冲控制下按照Y编号地址自主完成数据在存储单元的寻址和读写操作;论述了控制器的工作原理和电路设计,应用Verilog语言实现硬件电路的构建及功能;测试表明:该IP核可以自主完成对数据处理和输出要求,使数据输出与系统其它功能模块实现并行处理,提高了PLC运行速度。

    • 基于PID-A1传感关联模型的冶金有毒气体监控系统

      2014, 22(9):2797-2800.

      摘要 (1149) HTML (0) PDF 4.38 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对冶金生产环境中的有害气体监控系统实时性和准确性不强的问题;设计并实现了基于光离子传感器PID-A1关联模型的冶金有毒气体监控系统;硬件部分设计了光离子传感器PID-A1的气体检测电路、数据处理P89V51RD2FN芯片的主控电路等,软件设计包括软件工作流程、光离子传感器PID-A1关联性的程序实现等;仿真实验结果表明:文章系统保持平稳下降趋势,最终在检测准确率86%附近达到稳定,平均检测准确率比传统系统提高54%左右,冶金生产环境得到明显改善。

    • 蛇形机器人蜿蜒运动控制分析

      2014, 22(9):2801-2804.

      摘要 (1514) HTML (0) PDF 4.43 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对蛇形机器人的蜿蜒运动控制,首先分析了关节角度约束对运动控制函数参数取值的限制,确定了满足机械结构的运动控制参数范围;之后在Adams仿真环境下,建立蛇形机器人的三维虚拟运动模型,进行蜿蜒运动仿真,通过分析幅值控制参数对蛇形机器人弯曲度、运动速度和运动轨迹偏移的影响,提出了调整幅值参数的方法;实验结果表明,调整方法的有效性,从而实现蛇形机器人蜿蜒运动控制的优化。

    • 自构建小波神经网络的内模控制研究与应用

      2014, 22(9):2805-2809.

      摘要 (1193) HTML (0) PDF 5.10 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到小波神经网络隐含层神经元的数目决定了整个网络的规模和性能,根据小波基函数的激励强度和衰减程度可以添加或者删除小波神经网络隐含层神经元,优化了小波神经网络隐含层结构,采用自构建小波神经网络辨识内模控制系统的正模型和逆模型,该模型的神经网络结构可根据性能要求动态调整,从而改进了神经网络内模控制技术,实验结果表明,提出的控制方法比传统方法在鲁棒性和抗扰性方面具有更好的性能表现,各项指标均优于传统控制方法,实现氧化铝熟料烧结工艺优化。

    • 交通装备售后绩效保障系统控制策略研究

      2014, 22(9):2810-2812.

      摘要 (1807) HTML (0) PDF 2.84 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对装备售后保障逐渐向绩效保障模式转变的趋势,文章研究绩效模式下的交通装备售后保障系统控制策略,分析部件损耗特征并给出不同模拟情境下的最优控制策略;首先,从仓库备件库存出发推导出备件库存水平状态概率分布,并获得如可用度等系统绩效性能指标,然后,建立绩效约束的保障系统优化模型并设计出有效的遗传算法;最后,进行数值实验;结果表明,平均故障间隔时间对保障系统控制策略的影响大,而备件可修复率对保障系统控制策略的影响较小。

    • 基于RFID和低占空比机会路由协议的冷链物流监控系统设计

      2014, 22(9):2813-2816.

      摘要 (1207) HTML (0) PDF 4.05 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有冷链物流监控系统往往侧重于系统软硬件设计或仅对感知层获取的数据进行压缩融合处理,没有考虑到可靠、节能和短路径路由协议的设计,设计了一种基于RFID和低占空比机会路由协议的冷链物流监控系统;首先给出了系统总体结构框图,并对各组成部分即RFID标签,标签阅读器、节点和汇聚节点均进行了硬件设计,然后,设计了一种基于低占空比休眠机制的机会型路由协议,通过汇聚节点广播Hello数据包确定数据传输方向和邻居候选节点集,在此基础上进一步通过预测候选节点在某时刻的状态来确定是否为最终的候选节点获得转发机会;通过部署实验进行测试,结果证明文章设计的系统能实时有效地对冷链物流系统进行有效监控,较其它方法,具有数据传输路径短、数据包到达率高和数据延时短的优点,具有较大的优越性。

    • 基于模糊视觉技术的车辆监控系统设计

      2014, 22(9):2817-2819.

      摘要 (1693) HTML (0) PDF 3.17 M (56) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前的车辆监测系统进行大型车辆监控的过程中,容易受到环境不可控因素的影响,造成监控过程形式单一,对车辆细节识别准确度较低;提出基于模糊视觉技术的大型车辆监控系统设计方法;系统由硬件和软件这两部分构成;硬件部分以FPGA为控制核心进行了设计,重点对交通图像的采集模块、缓存模块、摄像机方案、监视器方案和嵌入式处理器方案进行阐述;软件部分首先对图像进行预处理消除图像中的噪声,引入车辆细节模糊视觉特征识别模型表示外界随机因素的干扰,根据模型的输出结果计算车辆细节特征的像素密度,能够对车辆的细节状态进行准确识别;实验结果表明,利用设计的监控系统对大型车辆进行监控,能够有效提高监控的准确率,具有较强的稳定性。

    • 基于改进蜂群算法的倒立摆控制器优化设计

      2014, 22(9):2820-2822,2825.

      摘要 (1241) HTML (0) PDF 3.87 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:环形倒立摆系统以其非线性、不稳定、高阶的、强耦合的特性,已经成为控制理论教学以及模拟机器人行走、卫星飞行姿态等复杂系统控制的重要实验平台;文章中引入了LQR控制算法,实现对倒立摆的稳定控制;而为了避免LQR控制器设计过程中反复调节加权矩阵Q,R的复杂性,同时得到更优异的控制效果,将人工蜂群(ABC)算法应用于LQR控制器设计中;而为了克服传统蜂群算法的缺陷,加快收敛速度和增加种群的多样性,在雇佣蜂阶段和跟随蜂阶段对算法进行了改进;仿真结果表明,改善的ABC算法的能够很好地完成LQR控制器参数寻优,控制效果良好。

    • Smith-Fuzzy-PID在集中供热控制系统中的应用研究

      2014, 22(9):2823-2825.

      摘要 (1223) HTML (0) PDF 3.19 M (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:供热过程存在的大惯性,时变性,滞后性等特性,严重影响了供热过程的控制性能;为了解决上述问题,针对二次网进行了基于温度的流量调节;并且分别针对滞后特性在PID的基础上加入了Smith算法,针对时变特性又在Smith和PID基础上加入模糊控制,分别就所建模型和由于扰动等外界因素造成的系统参数变化后的模型设计了Smith-Fuzzy-PID控制器并进行了仿真研究;仿真结果表明,Smith-Fuzzy-PID在模型精确和外界扰动两种情况下均能达到很好的控制效果,方法可行有效。

    • >军事装备测控技术
    • 基于综合权重多属性决策模型的装备测试性最优诊断方案获取

      2014, 22(9):2826-2829.

      摘要 (1196) HTML (0) PDF 3.71 M (51) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对诊断方案多属性决策模型中的权重确定问题,采用专家评分法和改进AHP法计算主观权重,结合客观熵值权重确定方法,给出基于数学规划模型的主客观权重综合方法,避免主观判断和客观生成权重存在的不足;实例比较结果显示该方法能够在主观和客观权值之间寻找最佳的平衡权值,能够吸取两者优点,避免不足。

    • 基于DSP某高炮随动控制系统设计

      2014, 22(9):2830-2833.

      摘要 (1243) HTML (0) PDF 4.30 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高炮随动系统的控制精度问题,设计一套基于DSP随动控制系统设计方案,介绍了系统的软硬件;基于CCS3.3开发环境的基础上,对随动控制系统试验台进行在线调试,并根据上位机给出速度与位置目标参数进行实验调试信号,测出实际测量与目标值之间的实时误差,并且对仿真结果进行分析,实验结果表明,系统设计合理,满足各性能指标要求,稳定性能好、具有快速跟踪能力。

    • 基于不确定推理的军用软件故障诊断方法研究

      2014, 22(9):2834-2837.

      摘要 (1332) HTML (0) PDF 3.79 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于构件的军用软件使用过程中故障频发,传统规则推理的方法进行故障诊断存在不确定性问题,提出了基于不确定规则知识库的故障诊断方法;首先根据不确定推理逻辑,分析传统规则推理的不确定因素,构建不确定规则知识库;然后基于该知识库和正向链推理策略,计算确定性因子;合理设置激活规则的阈值,并对中间结论的确定性因子进行排序以消解冲突;实验结果表明,基于不确定推理的诊断方法与传统精确推理方法相比,具有更高的诊断准确率。

    • >测试软件工程
    • 基于优度评价方法的面向信号软件平台中的仪器更换研究

      2014, 22(9):2838-2841.

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 3.60 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现在维护ATS时遇到的对仪器更换方案很难选择的问题,首先讨论在维护ATS时,更换ATS中仪器的必要性,并介绍面向信号ATS软件平台给测试带来的便利,然后在面向信号ATS软件平台的基础上使用可拓学中物元模型较为完善的对仪器进行形式化的描述,并通过蕴含分析和发散分析来生成仪器的更换方案,最后通过一个简单的例子介绍使用优度评价方法来定量描述仪器更换方案的优劣以选择较优的更换方案。

    • 基于机器视觉的雷达测角精度评估系统

      2014, 22(9):2842-2843,2866.

      摘要 (2190) HTML (0) PDF 3.17 M (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用光学成像原理,设计了基于机器视觉的雷达测角精度评估系统,主要包括光学部分(CCD相机)、图像采集部分和图像处理与目标角度信息提取部分等;机器视觉的定位成像和高精度测角,保证了该系统能在紧缩场中对雷达系统进行自动化、高精度、实时的角度测量校准和测量精度评估试验;理论分析和仿真结果表明,补偿由于雷达系统和机器视觉系统安装位置不同引起的角度测量偏差后,在正常的实验测量误差条件下,基于机器视觉的角度测量校准和评估系统能达到0.005°的校准和评估精度。

    • 某型无人机碳纤维复合材料翼梁安全寿命预估

      2014, 22(9):2844-2846,2874.

      摘要 (1427) HTML (0) PDF 4.08 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种无人机机翼碳纤维复合材料翼梁安全寿命预估的方法;首先进行了某型无人机静平衡飞行时的有限元分析,获得了碳纤维复合材料机翼的应力分布及应力集中区域;基于地面数据终端的遥测帧数据提取无人机基本飞行参数,在合理假设基础上推导了无人机机体迎角、侧滑角计算公式,再利用动力学方程反演无人机在机动载荷下的重心过载谱,进而结合机翼编制了机翼在各飞行剖面下的应力谱;然后,设计了机翼翼梁碳纤维复合材料试样,开展了试样的静力试验与疲劳试验,拟合得到了机翼翼梁碳纤维复合材料的S-N曲线;最后,基于Miner线性损伤累积原理,完成了某型无人机机翼翼梁的安全寿命评估;文章方法基于无人机地面数据终端的遥测帧数据进行翼梁应力谱编制,简单便捷,特别适用于中小型无人机装备过载谱的获取。

    • 全球导航卫星系统脆弱性计算机仿真环境设计及其评估方法实现

      2014, 22(9):2847-2850.

      摘要 (2153) HTML (0) PDF 5.23 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计并搭建了全球卫星导航系统(GNSS)脆弱性计算机仿真验证环境,并对GNSS信号传输环境的评估方法进行了计算机仿真实现;GNSS脆弱性仿真验证环境由空间信号环境子系统、空间段脆弱性仿真子系统、脆弱性评估验证子系统等组成,可提供包括GNSS信号传输全链路干扰的的仿真、验证与缓解;文章着重介绍了该仿真环境的系统构成及功能,对GNSS信号传输环境的评估方法进行了细分,并完成了脆弱性评估验证平台环境的软硬件实现,通过既定的评估方法及验证标准步骤及途径,完成了空间段脆弱性链路仿真,SAIM对星间链路的监测,GNSS脆弱性评估软件实现数据等结果分析,实验结果证明系统方案合理有效。

    • >设计与应用
    • 基于支持向量机的图像飞机目标自动识别算法研究

      2014, 22(9):2851-2852,2889.

      摘要 (1355) HTML (0) PDF 2.98 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够快速、准确地识别飞机目标,文章给出了一种基于支持向量机的飞机目标自动识别方法;采用Touzi边缘提取,得到目标形状参数的几何特征,Hu不变矩等16个特征矢量作为SVM的训练样本,通过SVM训练得到飞机目标识别模型,从而完成飞机目标的自动识别;试验结果显示,该算法对不同尺度和模糊程度的飞机目标的识别度可达99%; 该算法减少了样本训练时间,在提高识别准确率的同时降低了算法的复杂度,具有识别度高、识别速度快的特点,可用于飞机目标的快速识别。

    • 基于PSO的测距模型参数估计三维定位算法

      2014, 22(9):2853-2855.

      摘要 (2517) HTML (0) PDF 3.51 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:节点定位技术是无线传感器网络应用的重要支撑技术之一;针对粒子群优化(PSO)定位方法的定位精度依赖于测距模型参数与实际值的符合程度,在接收信号强度指示(RSSI)测距模型的基础上,提出一种测距模型参数估计的三维定位算法;该方法无需计算距离,将未知节点的位置和RSSI测距参数作为自变量,以信号强度误差为目标函数,采用粒子群优化算法估算未知节点坐标;仿真结果表明所提算法不依赖于测距模型参数的选取,并取得了理想的定位精度。

    • 三平动绳牵引并联机器人轨迹预处理算法

      2014, 22(9):2856-2859.

      摘要 (1182) HTML (0) PDF 3.83 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一种新型飞行摄像平台,能够实现摄像机在大范围的三维空间内可以沿任意轨迹快速运动的摄像平台;摄像平台的运动由四台伺服电机带动四根缆绳并联拖动;绳牵引并联机器人是一种将电机的运动和力以绳为介质并行地转换为末端执行器运动和力的装置,具有结构简单、工作空间大、惯性小等优点;运动过程中满足轨迹光滑、不能出现停顿、振动,为了获得连续、平稳、无噪声的轨迹,文章采用轨迹预处理的方法,当出现轨迹不光滑,且影响了拍摄质量的情况下,采用三次样条圆弧插补的方法对其进行光滑处理,仿真结果表明该圆弧插补预处理算法能够很好地解决吊舱在高速运行而引起加速度过大的问题,进而达到提高运行效率的目的。

    • 基于RSSI测距的传感器节点质心定位修正算法

      2014, 22(9):2860-2862.

      摘要 (1885) HTML (0) PDF 2.80 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传感器网络节点定位精度问题,研究基于RSSI测距的定位算法,提出多信标节点质心定位修正算法,通过该算法计算得到多组未知节点估计坐标,并在此基础上利用质心定位修正算法计算节点坐标修正值;利用仿真实验,证明基于RSSI测距的传感器节点质心定位算法定位精度比传统质心定位算法定位精度提高13.8%,比RSSI加权质心定位算法提高6.3%。

    • 基于角度信息的递推最小二乘无源定位算法

      2014, 22(9):2863-2866.

      摘要 (1649) HTML (0) PDF 4.03 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对机载单站无源定位的定位精度和实时性等问题,提出了一种基于角度信息的递推最小二乘(RLS)无源定位算法;首先建立了机载单站三维无源定位模型,求出最小二乘(LS)解;然后依据机载单站无源定位的实时性要求将最小二乘估计转化为递推最小二乘估计的形式;最后通过不同的仿真实验研究了影响定位精度和收敛速度的因素;仿真结果表明:RLS算法与LS算法在定位精度和收敛速度方面性能相似,但RLS算法运算复杂度低,所需存储空间小,能够实时的对目标进行定位,满足机载单站无源定位的需求。

    • 基于DIJKSTRA的无线传感器网络分簇路由算法

      2014, 22(9):2867-2869,2892.

      摘要 (1846) HTML (0) PDF 3.92 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:为加快无线传感器网络最优路径搜索速度、减少路径寻优能量消耗和延长网络寿命,提出了基于改进的DIJKSTRA算法的无线传感器网络分簇路由算法;运用DIJKSTRA算法在无线传感器网络内以多跳接力的方式来搜寻从源节点到目的节点的最短路径;结合能耗优化策略,避免网络能耗热点问题,实现网络能耗均衡;通过与基于蚁群算法的路由算法对比分析,基于Dijkstra的网络分簇路由算法能优化网络分簇并建立较优传输路径,其快速收敛性能减缓了网络中簇头节点的能耗,延长了网络寿命,提高了网络鲁棒性。

    • 基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法研究

      2014, 22(9):2870-2874.

      摘要 (2155) HTML (0) PDF 5.51 M (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国铁路的高速发展,轨道移频信号的检测译码技术受到广泛关注;然而实际采集的轨道移频信号不可避免地会混入大量的背景噪声和干扰,因此译码前需要去噪以提高译码的准确性;提出一种基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法,利用移频信号特点构建过完备原子库,采用粗细二阶段匹配追踪算法实现移频信号的噪声去除;将文章算法应用到主流的ZPW-2000轨道移频信号中,结果表明,该算法具有比小波阈值、经验模式分解算法更好的去噪性能,能够有效地去除低信噪比移频信号的噪声,且去噪后译码信噪比可提高10 dB,另外,采用粗细二阶段原子搜索算法显著降低了匹配追踪的运算量,满足实时性要求。

    • 基于改进量子PSO算法的可约束车辆路径优化

      2014, 22(9):2875-2878.

      摘要 (1376) HTML (0) PDF 3.92 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了求解有能力约束的车辆路径优化问题,提出了用于可约束车辆路径优化的改进量子PSO算法。首先给出了车辆路径的数学模型,介绍了粒子群算法;然后提出了改进量子粒子群算法,该算法采用了2-opt,1-1交换等局部优化算法那进行线路内和线路间的优化,引入种群熵算法的方法来衡量算法那是否陷入局部最优,采用灾变的操作保证解得多样性,并给出了该算法用于求解车辆路径的有关问题的具体方法;通过与别的算法的比较并结合仿真实验,有效地说明了该算法的可行性和有效性。

    • 基于模糊K均值聚类和Sarsa(λ)算法的自适应爬壁机器人路径规划

      2014, 22(9):2879-2881,2885.

      摘要 (1806) HTML (0) PDF 3.85 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有爬壁机器人规划算法难以实现在线自适应高效规划的问题,设计了一种基于模糊K-Means算法和经典Sarsa(λ)算法自适应爬壁机器人规划算法;首先,对爬壁机器人的动力学模型进行了建模和分析,然后,对爬壁机器人规划中的状态进行自适应聚集从而实现值函数的近似,设计了K值可变的改进模糊K均值聚类算法对状态进行自适应地在线聚类,将聚类中心对应的值函数作为整个聚类所有数据对象的值函数的近似值,最后,对基于模糊K均值聚类算法和Sarsa(λ)算法的爬壁机器人在线规划算法进行了定义和描述,在MATLAB环境下对简单障碍物场景和复杂障碍物场景分别仿真实验,实验结果表明文中方法能有效地进行路径规划,随着情节数的增加,规划结果逐渐收敛到最优值,同时在环境变化时,收敛效果不受影响,具有较好的稳定性,是一种高效地实现爬壁机器人在线规划的方法。

    • 基于MMFD-FCM的退化状态识别方法及其应用研究

      2014, 22(9):2882-2885.

      摘要 (1206) HTML (0) PDF 3.74 M (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效地对机械设备运行状态进行监测,进而对其性能退化状态进行识别,提出一种基于形态多重分形维数(MMFD)与模糊C均值聚类(FCM)的性能退化状态识别方法;该方法首先计算机械设备振动信号的形态多重分形维数,以此作为性能退化特征指标;该特征指标能够有效反映峰值在振动信号中概率分布的不均匀程度,从而定量描述振动信号的性能退化状态,并且与多重形态分形维数相比,利用数学形态学计算的MMFD精度更高,计算速度更快;在此基础上,鉴于不同退化状态之间的模糊性,针对性地采用模糊C均值聚类方法对特征指标进行模糊聚类,从而有效识别性能退化状态;将该方法应用于滚动轴承全寿命周期振动信号中,分析结果验证了该方法的有效性。

    • 基于反馈数学控制的大型风力机组变频信号抗扰动方法

      2014, 22(9):2886-2889.

      摘要 (1146) HTML (0) PDF 4.11 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前的风力机组控制模型大都用于处理稳态风力机组,无法处理大型风力机组的变频信号产生的风力机磁通量的增减的振荡,容易出现较大的后续扰动和更严重的系统故障,控制结果存在较大的偏差和滞后性,为此,提出了一种基于反馈数学控制的大型风力机组变频信号抗扰动方法,将反馈数学控制模型引入到大型变频风力机组控制中,通过分析变频率干扰下风力机组存在的振荡特征,塑造风力机组静态电压稳定控制数学模型,采用变系数-阶梯度求解模型的最佳控制解,保持系统的负载均衡并且处于最佳状态,实验结果说明该种控制模型能够有效改善变频风力机组的暂态稳定性,更具有鲁棒性。

    • 群智能算法优化SVR预测模型的应用与分析

      2014, 22(9):2890-2892.

      摘要 (1196) HTML (0) PDF 2.83 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:群体智能是基于生物群体行为规律的智能计算技术,常用以解决参数寻优等问题;作为群体智能的两种典型算法,蚁群算法和粒子群算法应用极为广泛;文章分析了标准蚁群算法和粒子群算法的不足,分别采用改进的蚁群算法和粒子群算法对支持向量机回归模型参数进行优化,并以钕铁硼吸氢阶段合金氢含量预测为例,通过MATLAB对改进后的预测模型进行了仿真验证,最终给出了两种方法优化后,模型的预测效果及性能对比;仿真结果表明,改进的群体智能算法对工艺优化控制有着重要的意义。

    • 基于降维状态观测器的轮轨力估计方法研究

      2014, 22(9):2893-2895,2925.

      摘要 (2198) HTML (0) PDF 4.23 M (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:轮轨作用力对车辆的运行品质及安全有重要影响;现有轮轨力测量方法采用了特制的测力轮对测量和轨道静态测量,其成本高、周期长、稳定性差;对现有轮轨力测量方法进行了研究,提出了降维状态观测器的方法观测轮轨力;建立单轮对车辆轨道垂向耦合模型,以车辆状态响应值与轨道激励作为降维状态观测器的输入;通过Matlab仿真计算,得出轮对振动位移的观测值快速收敛于仿真值,轮轨力有很好的吻合性;随着车辆速度增加振动位移收敛时间变长,轮轨力误差增大;结果表明,在一定条件下,此方法能够很好的地观测轮轨力的大小,为轮轨力的实时估计提供一种的新方法。

    • 基于改进蚁群算法的WSN分簇路由机制研究

      2014, 22(9):2896-2899.

      摘要 (1651) HTML (0) PDF 3.71 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的用于无线传感器网络(WSN)的分簇路由协议,存在着所有簇头直接与汇聚节点通信、远离汇聚节点的簇头能量消耗过快等一系列的问题,根据蚁群算法(ACA)及WSN分簇路由算法的特点,对ACA进行改进并引入到WSN分簇路由机制中,提出一种基于改进蚁群算法的WSN分簇路由算法;该算法将到汇聚节点的距离设定为启发函数以找到簇头下沉的最佳路径和提高蚁群算法的效率,同时,在选择节点概率公式时将该节点的剩余能量考虑在内,在数据传输过程中,减少了簇头节点的能量消耗,进而实现节点能量的高效利用,增强网络的使用寿命,以实现网络通信的高效;通过仿真,结果表明,该算法是可行的、有效的。

    • 无源无线声表面波温度传感器及其在智能变电站中的应用

      2014, 22(9):2900-2903.

      摘要 (1465) HTML (0) PDF 4.39 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服智能变电站温度检测环境复杂、非接触、精度低、成本高的缺点,研究并开发了一款无源无线声表面波智能温度传感器;研究了该型温度传感器的检测机理,并研究了无源无线声表面波智能传感器收发系统;设计了传感器系统射频模块匹配电路,并对输入输出信号进行了Multism仿真;基于无源无线声表面波传感器构建了智能变电站温度检测系统;现场试验发现系统温度精度提高了10%以上,长期运行无故障,表明该无源无线声表面波温度传感器在智能变电站测温中具有优异的表现,具有较广的应用前景。

    • 基于TEDS技术的智能执行器设计

      2014, 22(9):2904-2906.

      摘要 (1399) HTML (0) PDF 3.27 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:IEEE 1451.2 标准定义的TEDS技术使智能变送器具有自我描述和自识别能力,是智能变送器实现即插即用的关键;对IEEE 1451.2标准下的智能变送器模型进行了研究,以XC2S50为主控单元设计了智能执行器接口模块,并从硬件和软件两个方面阐述了具体的实现方法; 该模块采用TEDS技术,具备TII接口通信能力;用测试系统对智能执行器接口模块进行测试,测试结果表明:该模块能与测试系统实现无缝连接,能被系统智能识别和控制。 

    • 一种微控制器在CAN-USB转换中的设计

      2014, 22(9):2907-2909.

      摘要 (1562) HTML (0) PDF 3.26 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决当前市场中昂贵的CAN-USB转换模块,提出了一种简单灵活且成本较低的基于Freescale16位微控制器MC9S12XS128在CAN-USB转换模块中的设计方法,以解决CAN总线与PC主机的通讯问题;文章详细介绍了软硬件设计思路及流程,试验中设置CAN控制器为环路自检模式,串口波特率设置为9600,数据位设为8位,按照主程序设计流程,串口先接收8字节的0x88以确认串口的正确性,再接收8字节的CAN数据帧0x00~0x07;在测试期间CAN-USB模块累计运行10小时,试验证明该模块能完全满足CAN转USB的通讯需求,工作稳定可靠,简单易操作,实用性好。

    • 遥测数据选择器的设计与研究

      2014, 22(9):2910-2911,2953.

      摘要 (1261) HTML (0) PDF 2.99 M (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞行控制组件测试中,多套组件需要在同一温度梯度进行串行测试;针对这一需求,设计开发了一种既可程序控制,又可手动控制的多通道BMK遥测数据选择器;该数据选择器主要包括FPGA模块、通道选通控制地址缓冲模块、BMK接收模块、BMK转发模块、指示电路模块、供电模块和时钟电路模块;该设计以FPGA为核心,功能灵活、结构精简,而且每个通道BMK遥测数据中的各路信号延时可调,提高了BMK遥测数据的传输精度;试验中对BMK遥测数据选择器的5个通道均进行上百次数据帧收发实验,接收数据正确;结果表明,该数据选择器工作稳定,设计合理,而且有效缩短了测试时间,提高了测试效率。

    • 基于USB3.0的高速读数盒设计

      2014, 22(9):2912-2914.

      摘要 (2260) HTML (0) PDF 3.78 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对测试系统中USB2.0接口已不能满足当代测试速度需求,提出一种基于USB3.0和FPGA的高速读数的解决方案;该方案以FPGA为核心控制器,EZ-USB FX3被配置成Slave Fifo从模式;通过对DMA通道和GPIF II接口优化设计以实现指令的下传和数据的高速上传;经实际传输测试,该读数盒能在传输数率高达228 MB/s时依然能保持正确无误的高速传输。

    • 基于多系统的1553B和串行通信的PXI板卡设计

      2014, 22(9):2915-2917.

      摘要 (2145) HTML (0) PDF 3.32 M (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足箭上单机设备的通用化测试需求,设计了适用于航天领域的基于多系统的1553B总线和串行通信的PXI板卡;介绍了板卡的主要功能、基本原理、硬件设计、Windows系统和VxWorks系统下软件驱动开发,用户层软件设计等;工程应用表明:板卡在-40~70 ℃环境温度下,1553B通信速率1 Mbps,多路串行通信波特率800 bps至8M bps的条件下实时传输无误码,运行稳定,在多系统平台下图形显示实时性能高,板卡已经在多种箭上设备的通用测试中得到广泛应用。

    • 基于相关性的医学图像插值算法

      2014, 22(9):2918-2921.

      摘要 (1087) HTML (0) PDF 3.82 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于医学图像层间插值是图像三维重建的关键环节,它直接影响人体组织器官三维重建结果的准确性;为克服以往医学图像插值方法低效率,边缘模糊的缺陷,提出了一种新的医学图像插值算法;该方法利用人体断层扫描数据中体素相关性和组织相关性,对人体组织进行分类,采用以不同的方式对不同类别的点进行插值,并对这些点进行校验;实验结果表明,该算法在插值图像的精度以及时间上比现有的同类插值算法有了很大的改善,图像边缘更加清晰,能有效地应用于三维重建。

    • 卡尔曼滤波在无人水面艇双天线GPS定位测向系统中的应用

      2014, 22(9):2922-2925.

      摘要 (1828) HTML (0) PDF 4.02 M (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人水面艇双天线GPS定位测向系统的定位误差问题,利用卡尔曼滤波算法对GPS数据进行滤波处理;根据位置与速度及航向的关系,建立数学模型,然后利用卡尔曼滤波算法对定位测向系统的测量值进行滤波处理;首先,对无人水面艇在静止、低速及高速运动状态的GPS数据进行了处理;仿真结果表明,在这三种情况下卡尔曼滤波方法能够提高GPS定位精度,在定点实验中观测值的均方误差为0.5259,滤波后变为0.0536;最后,在干扰情况下的无人艇运动仿真实验中,经过卡尔曼滤波后测量数据的均方误差由0.5043降低为0.3553;实验说明卡尔曼滤波能获得很好的滤波效果。

    • 基于无线传感器网络节点采集存储系统设计

      2014, 22(9):2926-2927,2930.

      摘要 (1559) HTML (0) PDF 3.56 M (51) 评论 (0) 收藏

      摘要:无线传感器网络是当前前沿热点研究领域;随着无线传感器网络的发展,每一个节点采集信号的精度和速率成为关键因素;本设计以FPGA、DSP作为控制核心,实现了一种可对多路信号同时高速采集的系统,采样率为72 kHz,利用流水线技术对混合编帧后的数据进行存储,存储速率为6.282 MB/s,以解决数据量传送速率的问题,并利用无线传输将传感器节点信息传入汇聚节点输出;测试结果表明:该设计可以完成对多路信号的同时采集和存储且整个系统稳定可靠。

    • 基于电动助力转向的汽车防侧翻预警系统研究

      2014, 22(9):2928-2930.

      摘要 (1270) HTML (0) PDF 3.20 M (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了使驾驶员能主动感知车辆侧倾状态、防止车辆侧翻,提出了一种新型基于电动助力转向的防侧翻预警系统;利用横向载荷转移率的门限值作为防侧翻预警控制的触发条件,采用助力电机电流补偿控制,当车辆侧倾较大,即横向载荷转移率超过门限值时,预警控制系统使驾驶员操纵转向盘力矩增大,结合侧翻报警灯工作,提醒驾驶员车辆正处于危险工况;MATLAB/Simulink中的仿真分析验证了防侧翻预警控制器能有效的提高车辆的操稳性。

    • 基于网络化的随钻测井地面采集管理平台设计

      2014, 22(9):2931-2933.

      摘要 (1647) HTML (0) PDF 3.42 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种基于网络化的随钻测井地面采集管理平台,能在钻井过程中实时获取各种井下随钻仪器测量的参数,并根据需要绘制成曲线或者图像;该采集管理平台是基于Windows开发环境,采用Vs2010设计开发,具有高度可靠的数据采集、便捷的仪器挂接等特点,可挂接常规MWD测量仪器、常规LWD测井仪以及随钻成像仪器等;介绍了其主要功能模块,并且该采集管理平台在长庆油区进行了现场应用,结果表明,系统能够准确的对井下仪器的各种测量参数等进行解码,包括井斜、方位、工具面以及伽马、电阻率等,数据计算正确,软件运行稳定可靠、操作方便,能够满足工程的现场需要。

    • 基于CPCI总线的反射内存网络接口卡研制

      2014, 22(9):2934-2936.

      摘要 (1098) HTML (0) PDF 2.89 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:反射内存网络具有协议简洁、组网简便、确定性延时等突出特点,因此在半实物仿真系统和分布式测控系统中有着广泛的应用;根据环形反射内存网络的组网需求,研制开发了一种具有CPCI接口的反射内存网络接口卡,实现了网络链路层和物理层的功能;同时,设计开发了Windows XP操作系统下的驱动程序,以API函数的形式实现了软件层的功能;研制中还构建了反射内存网络测试环境,进行了数据传输测试和DMA读写测试;实验结果表明基于CPCI总线的反射内存网络接口卡工作稳定、可靠,数据更新速率快。实验结果亦表明应当根据反射内存网络传输的数据帧数量适当的选用DMA或单次读写方式。

    • 基于粒子群算法进行参数自我调整的广义预测控制算法在汽包液位控制中的应用

      2014, 22(9):2937-2940.

      摘要 (1367) HTML (0) PDF 4.30 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:PID控制算法的学习性能及泛化性能取决于参数设置;在常规方法中,这些参数以固定值形式参与运算,而当面对复杂分布的数据集时,可能无法挑选出一组能够胜任各种分布情况的参数;因此,提出一种基于粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)进行参数自我调整的广义预测控制算法(generalized predictive control, GPC);该算法根据工业锅炉现场环境的复杂性,机组参数的时变性,有效地解决了PID控制的控制精度受到限制的问题;着重讲述了汽包液位控制方案的设计,可看出PSO-GPC控制在汽包液位控制中的重要应用,其次,通过粒子群算法对参数进行辨识,并给出了仿真算例,参数辨识准确,最后用PID控制算法在液位控制中的仿真曲线与广义预测控制算法对锅炉汽包液位进行了仿真曲线进行了对比分析,可见广义预测控制增强了系统的快速性,稳定性好且抗干扰性强。

    • 基于FPGA自主控制浮点加减控制器设计

      2014, 22(9):2941-2943.

      摘要 (2130) HTML (0) PDF 3.41 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现一种能够自主完成浮点数加/减运算功能的浮点数加/减运算执行控制器,提出了一种基于采用FPGA并行操作电路硬连接的浮点数加/减运算控制电路及其时序控制方法;该控制器在接收到操作数类型与参与运算的操作数后,在内部时序脉冲作用下,可以自主完成操作数的配置以及浮点数加/减法运算的功能,运算结果传输到系统数据总线;论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析操作数类型与操作数在内部时序脉冲作用下的执行过程,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接;设计完成后通过仿真测试可知,该控制器运行的最高频率可达178.317 M,从输入端口到输出端口的延时数据为:最小延时是3.185 ns,最大延时是15.336 ns,耗用的IO输入输出端口占总资源的27.92%,数据表明该控制器提高了运算器的运算速度,且能够自主完成浮点数加/减运算。

    • 基于OMP算法的图像重构研究与FPGA实现

      2014, 22(9):2944-2946.

      摘要 (1734) HTML (0) PDF 3.03 M (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高分辨率的图像在采集过程中存在数据量较大的问题,提出了一种基于正交匹配追踪(OMP)算法的图像重构方法,设计了OMP算法的硬件结构,并在FPGA平台上进行了仿真验证;首先,研究了压缩感知算法的基本原理;然后,分别基于匹配追踪算法(MP)和正交匹配追踪算法实现了图像的重构;最后,通过仿真对比分析了这两种方法的图像重构结果,OMP算法误差在10-15量级,明显优于MP算法的10-3误差量级,并且OMP算法的迭代收敛性也优于MP算法。

    • 基于热释电红外传感器的多节点定位系统研究与设计

      2014, 22(9):2947-2948,2956.

      摘要 (1085) HTML (0) PDF 3.05 M (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对热释电红外传感器(PIR)在人体探测领域中越来越广泛的应用,研究设计了一种基于PIR的检测定位系统,可实时完成对人员目标入侵探测区域时的检测与定位,并预推出人员目标的行进轨迹;该系统由多个PIR感知节点组成,每个感知节点通过传感在动、静两种状态下对探测区域进行信息采集;最终融合多节点与不同状态下传感器采集的数据,算出各个传感器的探测角度值,以交叉定位的算法,得到目标的定位坐标;经实验证明,该系统运行稳定,检测灵敏,定位效果很好,拓宽了热释电传感器在定位定向方面的使用范围。

    • Delphi平台下的1553B总线卡通信应用技术研究

      2014, 22(9):2949-2953.

      摘要 (2410) HTML (0) PDF 4.69 M (56) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍一种基于Delphi平台的PCI-1553B总线卡接口通信应用技术,主要包括Delphi下1553B总线周期消息、非周期消息定义、消息传输故障重试、消息数据的中断采集、消息数据的动态更新以及总线消息的传输监控记录等编程技术。并基于1553B总线卡和Delphi平台设计了一套电控模拟器通信系统,验证了1553B总线的BC->RT通信和RT->BC通信以及BM总线监控功能。实践表明,利用Delphi开发1553B总线通信应用技术以及Delphi对数据库技术的完美支持,与其他开发语言相比,该技术可快速建立完善的1553B总线通信测试系统。

    • 基于CPLD的自适应高精度时统模块设计

      2014, 22(9):2954-2956.

      摘要 (1185) HTML (0) PDF 3.09 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析影响时统模块自守时精度的因素,给出传统时统模块自守时精度低的原因,提出了基于CPLD的自适应高精度时统模块的硬件设计和CPLD逻辑设计方法;通过仿真及实际测试结果表明,基于CPLD的自适应高精度时统模块的自守时时钟与参考时钟的误差每小时小于3.6 ms,并且根据自守时精度的数学模型,通过提高晶振的频率可以提高模块的自守时精度。

    • 稀疏射线不完全数据层析成像影响因素分析

      2014, 22(9):2957-2959.

      摘要 (1268) HTML (0) PDF 3.38 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地震层析成像、爆炸场重建等工程中稀疏射线不完全数据层析成像问题,对影响层析成像结果的观测系统布局方式、初始模型及先验信息3个因素进行了分析;提出了观测系统优化布局的判断指标,并分析了初始模型和先验信息对反演结果的影响程度,通过模型仿真及对反演结果的比较,得到在实际工程中通过对观测系统的优化布局、初始模型合理选取及先验信息的充分利用,可以最大限度地提高反演精度。

    • 基于IEEE 1451.5标准的物联网体系结构设计

      2014, 22(9):2960-2961,2966.

      摘要 (1313) HTML (0) PDF 3.80 M (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决物联网中的异构无线传感节点的接入问题,将IEEE 1451.5标准加入物联网网关,形成一种新的物联网体系结构。通过IEEE 1451.5标准为无线传感节点提供一个通信接口,并且运用IEEE 1451.0进行数据和命令的格式统一,从而解决物联网中多种不同无线通信协议的转换问题。

    • 航天遥感相机星上自适应图像增强研究与实验

      2014, 22(9):2962-2966.

      摘要 (1841) HTML (0) PDF 5.20 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决航天遥感图像在地面增强处理带来的滞后性和失真性,因此提出了星上自适应图像增强的方法和一种新的基于自适应线性拉伸的拉普拉斯滤波算法,来实现星上图像增强处理的实时性和自适应性;在拉普拉斯滤波的基础上,用自适应调整参数A和B对图像的对比度和边缘进行增强,该算法结构简单,运算量小;最后建立以FPGA为核心的硬件系统平台,采用流水线的处理方式,对该算法进行实验验证;实验结果表明,与其他增强算法相比,文章算法增强的图像目视效果更好,信息熵提高了10.21%,处理一幅图像所需的时间是79.6 ms,满足航天遥感相机星上自适应图像增强实时性的要求,达到了预期效果。

    • 双网组合下的水声通信网络节点的设计与实现

      2014, 22(9):2967-2969.

      摘要 (1270) HTML (0) PDF 3.18 M (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水下通信平台之间通信网络在可靠性、快捷性等方面的不足,提出将水下成熟的通信网络与自组织网络相结合,在特定的区域部署通信网络节点系统对信息进行转发,从而提升了水下通信网络的稳定性与灵活性;研究并设计了水下通信网络节点的系统架构、硬件系统、软件系统;在户外水域相隔10 m的距离分别放置通信节点系统到水下3m的位置,在Matlab7.0平台上完成对对水下通信网络节点信号进行测试,在PC机上应用串口调试助手软件按照初始化的参数:8位数据位、1位停止位、无奇偶校验码、波特率115 200 b/s,测试结果表明:文章系统采样准确,误差低,满足实际需要。

    • 基于STM32的飞机电气负载管理中心设计

      2014, 22(9):2970-2972,2976.

      摘要 (1539) HTML (0) PDF 4.38 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统飞机远程配电系统使用采样电阻对模拟电参数进行采集,硬件电路繁琐,实时性、可靠性和采样效率在实用中很难满足系统要求;针对这种情况,设计一种基于STM32的飞机电气负载管理中心方案,采用RN8209计量芯片替代传统的采样电阻,设计模拟量采集模块电路,通过MODBUS协议与控制内核通信,完成汇流条以及负载电压、电流的采集;以μC/OS-II实时嵌入式操作系统为软件平台,给出了电气负载管理中心的整体框图,硬件接口电路和系统程序设计;实验结果表明,电气负载管理中心实时性得到有效提高,采样精度得以保留;该方案有效地简化了硬件电路,获得满意的采样效率,同时系统的可靠性增强。

    • 一种新的船用捷联惯导系统数字仿真器的设计

      2014, 22(9):2973-2976.

      摘要 (2380) HTML (0) PDF 4.28 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:以舰船的运动特性为依据,设计了一种新的船用捷联惯导系统数字仿真器;用VC++编程语言设计舰船运动轨迹;建立陀螺仪、加速度计的误差模型;用惯导系统姿态更新、位置更新、速度更新解算的结果与航迹点参数(真值)比较,得到惯导系统误差;应用表明,该仿真器能够灵活地模拟出舰船在不同的运动状态下船用捷联惯导系统的各种导航参数,为研究舰载条件下的捷联惯导系统传递对准技术提供了可靠的试验数据。

    • 基于LabVIEW的目标跟踪方法设计与实现

      2014, 22(9):2977-2980.

      摘要 (1346) HTML (0) PDF 4.29 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对图像处理技术目标跟踪的特点及技术要求,根据LabVIEW的功能特点及其强大的函数库,提出以LabVIEW为开发环境,利用视觉开发模块,采用图形化、模块化设计思想,为了解决一些文本软件开发方式的可扩展性差、调试困难及可操作性弱的问题,设计实现了一种基于LabVIEW的MeanShift目标跟踪方法;实验结果表明,利用该软件实现的目标跟踪方法运行可靠,易于扩展,便于使用,而且跟踪效果良好,在目标发生旋转、缩放、移动或目标部分遮挡时能够实现很好的跟踪。

    • 基于DSP和ARM的便携式脑电信号处理系统的实现

      2014, 22(9):2981-2982,2986.

      摘要 (1682) HTML (0) PDF 3.15 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:为使脑-机接口技术(brain-computer interface,BCI)面向实用化、产品化,建立便携式的处理平台成为重要研究问题;系统采用现场可编程门阵列(FPGA)控制VGA显示器,设计了多功能视觉诱发刺激器,实时在线产生多种组合模式的刺激信号,诱发稳态视觉诱发电位;信号采集后放入到数字信号处理器(DSP)中,经过FIR滤波和FFT算法的处理后,得到辨识度较高的视觉诱发电位信号,并由无线将数据发送给 STM32处理器,在LCD触屏上实时显示;实验结果表明系统实时采集、处理、显示脑电信号,相对于目前的BCI系统实现了多平台的便携式。

    • 滑翔弹一体化实时半实物仿真平台设计

      2014, 22(9):2983-2986.

      摘要 (2246) HTML (0) PDF 4.45 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对滑翔弹飞行控制系统半实物仿真平台研制中的两个关键问题—仿真实时性与一体化建模,建立了一套基于Windows操作系统的半实物仿真平台,开展了在较低成本的工业控制计算机上实现高效、实时的飞控系统半实物仿真研究。文中采取了Real Time Extension(RTX)插件扩展系统实时性的方案,既满足了仿真平台1ms精确定时的要求,又大幅降低仿真平台的成本;结合Simulink软件高效、安全的基于模型设计的解决方案,建立了扩展实时Windows系统下自动生成代码与手工代码混合编程的方法,重点解决了一体化建模方案在实时平台中的集成问题,并进行了仿真平台实时性能测试。最后完成了发射高度为海拔4 800 m,初始速度为202 m/s以及不同误差组合条件下的滑翔弹半实物仿真试验,整个飞行过程中侧滑角都稳定在-3度与3度之间,满足飞控系统稳定裕度要求。

    • EtherCAT过程数据传输的实现与时延分析

      2014, 22(9):2987-2990.

      摘要 (2556) HTML (0) PDF 4.47 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于PC机的工业以太网控制系统成本较高,且Linux、Windows等非实时操作系统的响应实时性不佳的问题,设计了基于μc/os II的嵌入式EtherCAT工业以太网控制系统;首先,阐述了EtherCAT技术的基本原理,然后在设计好主站系统基本框架的基础上,给出了一个短延时的过程数据收发模型并对其进行时延分析;最后,在硬件系统上测量了过程数据的传输延时,以及各个过程对总体延时的影响;实验结果表明,系统在传输10个字节过程数据量的情况下传输延时约为154 μs,该传输速率可以满足大部分的工业实时监控要求。

    • 基于改进模拟退火的RISP软硬件划分

      2014, 22(9):2991-2993,2997.

      摘要 (1280) HTML (0) PDF 3.90 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:软硬件划分是可重构指令集处理器在软硬件协同设计中的关键问题,已经被证明是一个NP难问题;模拟退火在解决该类问题的算法中较为常用,但在任务数变大时,其收敛速度过慢且不一定能找到有效近似最优解,通过将Cauchy分布引入扰动模型同时将其距离参数Δy乘上一个系数,然后在已有代价函数的基础上提出一个更加有效的边界条件,最后将冷却进度表的算式乘上一个权值,以此加快算法的收敛速度;实验结果表明,和经典模拟退火算法相比,新算法的收敛速度明显提高,同时得到的解更接近最优解,其性能优势在任务数增大时尤为明显。

    • 基于RFID电子标签的公交信号单点优先策略

      2014, 22(9):2994-2997.

      摘要 (2061) HTML (0) PDF 4.03 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:为加强路口单元与公交车辆的信息交互,提高公交信号优先系统的效能,以RFID电子标签为信息交互中介,建立车路通信环境,构建交通信号系统、公交系统为一体的公交信号优先系统;通过与电子标签的信息交互,路口单元对公交车的信号优先请求进行分级错开,计算信号配时、建议车速、驻站时间等控制参数,制定出基于引导的优先方案,在交叉口实现公交车的优先通行与安全行驶服务;实验结果表明,在高饱和状态下,文章引导策略能使交叉口公交的平均延误降低30%,在中、低饱和状态下的效益更佳。

    • 双轮差动机器人曲线算法设计与实现

      2014, 22(9):2998-3000.

      摘要 (1435) HTML (0) PDF 2.93 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对非完整约束系统的双轮差动机器人转向不灵活、绕过障碍时行进速度不连续这一问题,分析了双轮差动移动机器人运动学模型,提出了路径规划圆弧化的方法;在此基础上设计的圆弧控制算法,使机器人能够连贯绕过障碍,匀速达到目的地;算法使机器人的平均速度由0.9 m/s提高到1.6 m/s,满足了对机器人快速机动的要求,缩短了行进时间,仿真结果证明了上述控制算法的可行性,并且该运动控制算法已应用于Robocon比赛。

    • 反应堆保护系统AC160平台商品级物项适用性确认过程的探讨

      2014, 22(9):3001-3003.

      摘要 (1391) HTML (0) PDF 2.72 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:用于核安全场合的设备传统做法是从核级供应商采购模拟设备或数字化设备,美国核电业界在合格核级供应商数量不断减少的情况下,逐步开始使用商品级物项适用性确认方法(CGD),把成熟商品级产品用于核安全领域;商品级数字化仪控设备因内嵌软件,CGD方法与传统模拟设备略有不同,软件的CGD包括评审开发过程的软件配置项控制、验证和确认活动以及测试活动等要求;文章综述了美国核法规规定的核安全设备的相关要求和NRC对于数字化设备CGD的接受方法和准则,并重点介绍AP1000保护系统AC 160平台的CGD实施过程和方法,有助于国内数字化仪控设备供应商的CGD工作的开展。 

    • 意外受扰虚拟人行为动画关键技术研究

      2014, 22(9):3004-3007.

      摘要 (1225) HTML (0) PDF 3.96 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:以突发事件下意外受扰的虚拟人为研究对象,结合心理学、生物力学、机器人学、人类行为学等相关领域对人体受扰时反应行为研究的最新进展,提出了一种虚拟人运动中受扰的平衡保持与恢复的动画合成技术,该技术能快速检测虚拟人在运动中的平衡状态,并在虚拟人有摔倒倾向时驱动虚拟人采取自主的保护动作以减少倒地对身体造成的伤害;实验结果表明,在意外情况下虚拟人对不同的外界作用力做出了较为真实的反应。

    • 基于PCIe接口的千兆AFDX TAP卡设计与实现

      2014, 22(9):3008-3010,3023.

      摘要 (929) HTML (0) PDF 3.92 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,大通信量使得机载网络对带宽的需求逐渐增长,目前的10/100 Mbps传输速率已经不能满足需求,故千兆AFDX技术研究急需开展;基于千兆AFDX网络,对TAP卡设计和实现进行了研究;通过系统设计和详细设计对设计过程中的问题进行分析,提出了一种基于FPGA的TAP卡设计方法;模拟不同的网络情况对设计进行了验证;结果表明该设计可以正确反映网络细节,能够给网络级调试带来了极大的便利。

    • 路边停车场管理系统的研究和实现

      2014, 22(9):3011-3013.

      摘要 (1453) HTML (0) PDF 2.87 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智慧城市建设对智能交通的需要,设计了一种基于物联网技术的智能路边停车场管理系统;该系统采用地磁传感器作为信息采集设备,利用ZigBee和GPRS无线通信技术实现数据的远程传输;应用MySQL数据库、tomcat 6.0服务器搭建后台信息管理服务器,实现对多个路边停车场的统一管理;实地测试表明,系统稳定可靠,检测准确率达到了98%,成功实现了信息的实时及时发布和智能化管理,可以应用于实际的城市路边停车场管理。

    • 粒子群算法优化相空间重构参数的网络流量预测模型

      2014, 22(9):3014-3016,3043.

      摘要 (1240) HTML (0) PDF 4.23 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:在网络流量预测过程中,相空间重构参数是影响预测性能的重要方面,传统参数分开优化,为了提高网络流量的预测精度,提出一种粒子群算法优化相空间重构参数的网络流量预测模型(PSO-BPNN);首先将BP神经网络作为学习算法,然后采用粒子群算法对相空间重构参数—延迟时间和嵌入维进行联合优化,并重构网络流量序列,最后以小波BP神经网络建立最优络流量预测模型,并采用仿真实验对模型性能进行分析,结果表明,PSO-BPNN提高了网络流量的预测精度。

    • 一种大容量动力锂电池的化成系统

      2014, 22(9):3017-3019.

      摘要 (1571) HTML (0) PDF 3.10 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新能源技术的发展,对大容量的动力锂电池需求越来越多,尤其在电动汽车领域具有广泛的使用;为此设计了一种适用于大容量锂电池的化成系统,说明了其组成和工作原理;为了提高充放电过程中电流控制的精度,采用了可编程反馈式限压恒流斩波控制电路,同时具有限压保护功能,防止锂电池过充过放;化成系统为上下位机结构,由一台上位机(服务器)和若干台下位机(化成单元)组成,组成工业485总线网络,利用上位机对化成过程进行实时监控和数据记录;经试验测试,该系统具有充放电电流大、控制精度高、可多工步编程等特点,能够满足动力锂电池大规模化成生产的需要。

    • 基于RBF神经网络的转炉冶炼中低碳铬铁终点磷含量预报模型的研究

      2014, 22(9):3020-3023.

      摘要 (1234) HTML (0) PDF 3.92 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:中低碳铬铁冶炼工艺复杂,杂质磷含量的高低是影响铬铁产品质量的重要因素;通过研究转炉冶炼中低碳铬铁铁水脱磷预处理的反应特性及热力学条件,分析了影响中低碳铬铁合金终点磷含量的重要因素;基于中钢吉铁辽阳公司转炉冶炼中低碳铬铁的生产工艺及样本数据,建立了基于RBF人工神经网络的转炉冶炼中低碳铬铁终点磷含量预报模型,实现了对冶炼过程终点中低碳铬铁磷含量的在线预报与分析;仿真结果表明,该模型预报精度在±0.003%范围内命中率达到85.7%,为改进冶炼工艺、提高产品质量提供了重要的理论依据。

    • GNSS测姿系统天线设置及精度分析

      2014, 22(9):3024-3027.

      摘要 (1626) HTML (0) PDF 4.12 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:GNSS测姿系统的天线设置是影响测姿精度的重要因素之一;针对GNSS天线设置对测姿精度的影响问题,在分析GNSS测姿算法的基础上,对天线设置的3个决定因素,即天线数量、基线夹角和基线长度与姿态角误差的关系进行了理论推导,仿真分析了三者对测姿误差的影响程度;理论推导结果表明,对航向角、俯仰角和横滚角的测量至少需要三个固定天线,天线构成的固定基线相互垂直时姿态角的误差较小,姿态角的误差与基线长度的平方成反比;仿真结果验证了上述结论并进一步表明,两基线长度分别为1 m、2 m、3 m时,航向角和俯仰角的误差分别在2°、1°、0.5°以内,横滚角的误差分别在3°、2°、1°以内。

    • 光度测量图像智能阈值降噪方法

      2014, 22(9):3028-3030,3033.

      摘要 (1206) HTML (0) PDF 4.13 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高光度测量精度,通过对光度测量过程中的入射散粒噪声、天光散粒噪声、暗电流散粒噪声、读出噪声的来源进行详细分析,有针对性地描述了降低各种噪声的方法,并针对暗电流散粒噪声与读出噪声及其他噪声残留提出了一种基于灰度直方图统计的智能阈值降噪方法;大幅消除了噪声对测量结果的影响,通过对恒星测光图像降噪前后光度计算结果的精度比对发现,采用这种方法将光度测量精度从原来的0.314 Mv提高到0.092 4 Mv,精度改善效果明显,并且解决了使用CCD测量光度结果不稳定的问题,具有较好的应用价值。

    • 头戴式短距离无线摄录传输系统

      2014, 22(9):3031-3033.

      摘要 (1174) HTML (0) PDF 2.99 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据目前国内穿戴式多媒体系统发展的现状,设计实现了一种实时性的头戴式无线音视频拍摄、存储、传输系统;将嵌入式计算机、基于H.264视频压缩技术、Wi-Fi无线传输技术相结合;头戴终端挂载了高清摄像头,采用了海思Hi3516为其核心组件,该组件集成了ARM+DSP的处理器,搭载了嵌入式Linux操作系统,功能强大。使用者在佩带头戴终端工作时,能够完全释放双手,提高工作效率,适合在新闻报道、现场执法、军事行动等环境下使用;经反复测试,系统在全高清指标下工作稳定、运行良好。

    • 基于QNX SDP的机载测量数据采集系统

      2014, 22(9):3034-3036.

      摘要 (2141) HTML (0) PDF 3.02 M (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空机载测量数据采集是一种长时间、高效率数据采集过程,需要完成机载任务单元多通道数据的不间断采集,传统的机载测量数据采集系统需要进行多次断电和重新上电工作,不能丢失通电条件下保存的数据,一旦机载任务单元通道突然断电,导致通电条件下数据大量丢失,无法完成机载测量数据的准确采集;设计了一种基于QNX SDP的机载测量数据采集系统,分析了系统硬件数字电路和模拟电路的抗干扰设计,系统软件由采集初始化模块、数据采集模块以及QNX SDP系统时钟定时模块构成,3个模块通过QNX SDP进程管理器基于优先级进行合理调控,分析了基于QNX SDP的PWU人机界面模块组成和主要实现的任务,实现了用户和系统的实时机载测量数据交互;实验结果说明,所设计系统可实现ARINC429机载测量数据的有效采集,并给出ARINC429数据波形图,该系统具有较低的花费、较高的采集效率和精度,在机载测量数据实时采集应用中具有较好的通用性和扩展性。

    • 基于Voronoi图和动态自适应蚁群算法的UAV航迹规划

      2014, 22(9):3037-3040.

      摘要 (1677) HTML (0) PDF 3.62 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:以UAV航迹规划为应用背景,提出了一种基于Voronoi图和动态自适应蚁群算法的航迹规划方法;为了提高航迹规划问题最优解的质量及全局求解能力,克服传统蚁群算法收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺点,提出了一种动态自适应蚁群算法;采用动态自适应航迹点选择策略并将信息素更新规则和挥发系数进行动态自适应调整变化来对蚁群算法进行了改进,提高了算法的求解效率;根据战场已知威胁源生成Voronoi加权图,并与所提的动态自适应蚁群算法相结合求解规划空间中的最优航迹;考虑到UAV的物理约束限制,对生成的可行航迹进行平滑优化;仿真结果表明,该方法能够为UAV规划出一条满足要求的可飞航迹,验证了所提方法在解决航迹规划问题时是可行、有效的;

    • 基于对等有向传递的远程技术支援系统数据同步技术研究

      2014, 22(9):3041-3043.

      摘要 (1082) HTML (0) PDF 2.94 M (47) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析现有C/S模式的远程技术支援系统数据同步方法存在的问题的基础上,提出了建立多级服务结构的远程技术支援系统网络结构;打破了以往分布式系统必须建立统一服务的模式,将网络中各个节点看成对等的关系,节点发送和接收数据同步信息是由用户来决定的;节点间依据配置依次传递形成了对等、有向、无限扩展的数据同步能力;该方法在远程技术支援系统的音视频监控系统中得到有效应用,最后在某网络中进行了试用,满足用户要求。

    • 一种用于分布式控制的光纤通信协议设计与仿真

      2014, 22(9):3044-3046,3064.

      摘要 (1167) HTML (0) PDF 4.94 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对航天飞行控制系统特点,对比了光纤通道协议的三种拓扑结构的应用,对实际特定应用中功能与需求结合不紧密的方面进行研究,提出了一种适用于航天领域分布式控制的光纤通信协议;详细描述了协议的功能框架、拓扑结构和数据格式,基于FPGA搭建了通信协议的实现平台,着重描述了工作流程和状态机设计,最后对协议设计进行了多节点通信仿真;结果表明通信协议能够满足分布式控制需求;对于未来光纤总线在航天领域的应用具有推广意义。

    • 伺服燃气源点火测试电路的高可靠设计

      2014, 22(9):3047-3049.

      摘要 (1106) HTML (0) PDF 3.04 M (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了伺服燃气源的工作原理;针对伺服燃气源点火试验测试的要求与检测、点火流程设定的原则,以及伺服总成测控系统的测试原理,提出了伺服燃气源点火试验电路设计方法;分析了伺服燃气源点火试验时干扰的产生以及抑制的方法;并且通过合理的选用点火电源,达到电路的高可靠性设计;通过最终在点火试验中的应用证明了电路设计满足点火试验的要求。

    • 水下声音网络中基于簇的按需时间共享MAC协议

      2014, 22(9):3050-3054.

      摘要 (1325) HTML (0) PDF 5.10 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:水下声音网络中基于调制解调器的商用系统具有传输率低、前同步码长两大特征,严重降低了媒介访问控制协议(MAC)的性能;针对上述问题,分析了调制解调器特征对当前水下声音网络两种主流MAC协议(随机访问MAC,握手MAC)的影响,提出了一种基于簇的按需时间共享MAC协议(COD-TS);该协议采用簇技术实现了局部调度和按需响应特性;文章首先给出单跳网络的COD-TS协议的含义,提出相应的吞吐量模型;然后,实现方案多跳场景的扩展;仿真结果表明,相比于已有的Slotted ALOHA和RTS/CTS等协议而言,本文方案的吞吐量更优。

    • 基于灰关联和灵敏度的BP网络隐含层结构优化

      2014, 22(9):3055-3057,3080.

      摘要 (1315) HTML (0) PDF 4.20 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:在优化BP神经网络隐含层结构时,采用灰关联剪枝法是每次删除灰关联度小于灰关联阈值的隐节点,该方法学习时间短,但由于灰关联阈值的选取具有一定的主观性,可能会导致误删节点或不能完全删除冗余节点;而采用灵敏度剪枝法是每次只删除灵敏度最小的一个隐节点,故学习时间较长;因此,提出一种基于灰关联-灵敏度的BP神经网络隐含层结构调整算法;首先在网络前期学习过程中,采用灰关联法对隐含层节点进行“粗删”,直到剩余隐节点的灰关联度都大于动态灰关联阈值,然后在网络后期学习过程中,采用灵敏度剪枝法对隐含层节点进行“细删”,直到删除后的学习误差增大,则保留该节点,并结束学习;文章将结构优化后的神经网络应用于风电功率预测,仿真结果表明,该方法在满足学习误差要求的同时,不仅精简了神经网络结构,而且避免了灰关联剪枝法中灰关联阈值精确选取困难所带来的问题。

    • >测试软件工程
    • 一种基于软件通信体系结构的波形组件动态部署方法

      2014, 22(9):3058-3060.

      摘要 (1186) HTML (0) PDF 3.84 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:简述了软件无线电波形及波形组件,分析了SCA波形软件装配描述文件SAD,提出了一种基于软件通信体系结构和波形组件管理器的组件动态部署方法,并设计实现了组件管理器;使用组件管理器为组件的创建和部署提供统一接口,为波形组件的动态部署操作提供灵活方便的通用接口实现;以宽带网络波形为例,在vxWorks下进行了波形组件的部署试验;结果表明,该方法可以满足SCA波形组件的动态创建和部署要求,解决了波形组件的创建和部署操作与其它操作夹杂在一起,耦合度高的问题,从而提高了组件的可重用性、可移植性和可维护性。

    • 基于虚拟仪器测试环境的自动测试程序设计

      2014, 22(9):3061-3064.

      摘要 (1299) HTML (0) PDF 4.65 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:现代军事装备大量采用了超大规模集成电路,传统功能测试方法难以为继,如何解决超大规模集成电路的测试问题,对现代军事装备的维修保障具有重要意义;针对此类问题,基于虚拟仪器测试环境,以边界扫描测试为主,以少量功能测试为辅,设计开发了某型电路板的测试程序,解决了总线竞争、Flash测试和数/模器件测试等问题,通过多次模拟试验,定位了故障节点,证明了该测试程序故障覆盖率高、测试速度快以及诊断精度高,实现了被测板超大规模集成电路的测试,为同类板件测试程序的开发提供了参考,具有一定的军事和经济效益。

    • 飞行试验机载测试信息管理软件设计与实现

      2014, 22(9):3065-3067.

      摘要 (2810) HTML (0) PDF 3.87 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现飞行试验过程中,基于机载网络化测试系统的测试数据能够得到准确及时处理的目的,通过采用基于ADO引擎的数据库编程技术、XML文件处理方法以及线性、双曲线等多种校准处理方法,进行机载测试信息管理软件设计,并在多个型号试飞数据处理中投入使用,试飞数据处理结果表明,该软件中对网络化测试系统的PCM和网络测试信息导入和管理方法可行,依据该软件形成的机载测试信息文件所处理的数据结果准确,满足飞行试验机载网络化测试数据处理任务的需求。

    • 一种舰船水下电场信号采集与分析软件设计与实现

      2014, 22(9):3068-3070.

      摘要 (1188) HTML (0) PDF 4.18 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:舰船水下电场及防护技术是近几十年才被提出的新技术,对舰船水下电场的精确测量是开展各项研究的基础;针对舰船模型水下电场测量过程中采集信号精度要求高,实时性要求高,多路信号同时采集等难题,采用并行处理和模块化设计的思想,利用C++小1builder6.0和matlab软件,开发了一套舰船水下电场数据采集和分析软件,实现了舰船模型运动过程中水下电场的自动采集,并能对测量得到的舰船电场数据进行基本分析,存储相关结果文件;通过舰船模型水池运动实验,验证了本软件采集数据和电场特性分析的正确性。

    • >智能仪器与传感技术
    • 基于机器视觉的数字化仪表字符识别

      2014, 22(9):3071-3073.

      摘要 (1627) HTML (0) PDF 3.88 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对工业生产中测试仪表显示数据的自动识别问题,提出一种基于机器视觉的数字仪表数据识别方法;文章方法利用图像获取、图像去噪、阈值分割、光学字符识别等技术有效远程识别LCD/LED显示的数字信息。通过实验验证,该系统能远程实时识别具有LCD/LED显示的数字化仪表的显示数据,识别率能达到99%以上,并且能够实现超限报警及数据保存功能。

    • 一种传感器特性的高精度拟合方法

      2014, 22(9):3074-3076,3083.

      摘要 (1629) HTML (0) PDF 4.44 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高传感器非线性特性的拟合精度,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)与量子粒子群优化算法(QPSO)的传感器特性拟合方法;该方法采用最小二乘支持向量机构建传感器特性的非线性回归模型,模型的参数向量由量子粒子群优化算法和学习样本平均绝对误差最小的准则进行优化;实验结果验证了该方法的有效性,其拟合绝对误差在10-9~10-7%之间,其拟合性能明显优于常规方法。

    • 基于TEDS接口的智能传感网络系统

      2014, 22(9):3077-3080.

      摘要 (2195) HTML (0) PDF 6.58 M (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了扩展测试系统挂接传感器的数量,使不同类型传感器在配置时实现即插即用,提出了一种基于TEDS接口的智能传感网络系统;此网络系统采用温度传感器和倾角传感器分别对-55~+125 ℃环境温度和-90°~+90°的倾角进行实时测量;通过TEDS(Transducer Electronic Data Sheets)技术实现了传感器的智能化要求;传感器采集到的信号,经过FPGA进行相关的处理,通过RS485总线传输到总的网络适配器,网络适配器的控制单元通过USB接口上传给上位机;实验结果证明,温度测量精度达到0.1 ℃,倾角的测量精度达到0.5°,验证本系统的稳定性和可靠性。

    • 基于FPGA的对击锤力能参数测量仪设计

      2014, 22(9):3081-3083.

      摘要 (2147) HTML (0) PDF 3.86 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现在锻造生产中对击锤打击能量、打击力等力能参数的测量,设计了一种基于FPGA与USB2.0的四通道、高速同步数据采集系统;硬件采用两个压电式加速度传感器和两个位移传感器,FPGA选用Altera公司的EP2C5Q240I8,通过对打击过程中524 ms内的加速度和位移数据的采集,计算出力能参数,并通过USB2.0将数据实时上传到PC机进行处理;重点介绍系统硬件电路设计、USB2.0控制逻辑和FPGA内部状态机模块设计;系统采样频率达到1 MHz,数据传输速率达到30 MB/s,现场测试证明,该系统能够在强冲击、大振动环境下稳定可靠工作,为锻造质量控制提供了可靠的科学依据。

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