摘要:针对蒸气压缩式制冷循环的特点,提出了制冷参数测量仪的设计方案。通过测量制冷系统的蒸发温度、蒸发压力、冷凝温度、冷凝压力这四个参数,并结合饱和蒸汽表或压焓图、热力学基本性质和马丁-侯方程,可获得制冷系统性能参数和热力学参数;为满足高精度的参数测量,设计了可靠的恒流源电路;为解决压力传感器的温度漂移设计了二元曲线拟合的方法,补偿后的最大相对误差为0.53%。仪表具有制冷、制热、自动、真空度、气密性多种测量模式,可通过USB与上位机通讯,可用于空调、冰箱等单工质制冷系统测量,支持30余种冷媒。该仪表的研制填补了国内制冷领域专业数字式测量仪表的空白。
摘要:为了满足海战场对高灵敏度电场磁场传感器的需求,结合我国开展舰艇水下电磁场测试用特种传感器研究的经历,以及海战场应用的电磁场传感器有高灵敏度、智能化、低功耗、小体积、长期环境适应性等诸多特殊要求,提出了“分布发展与集中验证相结合”的发展思路和方法。通过对国内外高灵敏度磁场电场传感器的研究发展动向的分析,指出今后一段时间内光纤类电场磁场传感器、仿生类电场磁场传感器、阵列传感器等是水下电磁场探测进入实用的重要突破方向。
摘要:针对目前太赫兹光谱仪的数据采集和数据处理软件不能兼容的情况,设计了一个基于LabVIEW软件平台的THz时域光谱分析软件。主要研究了THz时域光谱系统的反射式以及透射式样品光学信息提取算法、支持向量机分类算法、以及偏最小二乘等分析算法以及它们的LabVIEW实现。该软件采用全LabVIEW代码实现,能够实现样品光学信息提取,物质分类识别以及多组分样品浓度分析,并且具有很高的移植性,可扩展性,与数据采集软件具有很好的兼容性。利用该光谱分析软件,分析了三种塑化剂的THz时域光谱信号,得到了它们在THz波段的折射率和吸收系数, 结果表明三种塑化剂可以用THz时域光谱完全区分,软件运行稳定可靠。
摘要:根据国内目前先进军用飞机武器系统的测试需求,采用PCI平台和虚拟仪器控制技术开发了一套新型武器系统综合检查仪。该检查仪采用独特的设计方法,硬件上采用扩展性良好的一体化PCI工控机,同时用各种适配电路对众多的武器信号分类,进行归一化处理和融合,软件上进行模块化设计。应用结果表明,该武器系统综合检查仪运行稳定可靠,测试效率高,具有很强的实用性和推广价值。
摘要:文中立足于未来信息化战争形态发展趋势,以提高我军在信息化战争中制导弹药综合保障能力为目标,分析了新形势下制导弹药综合保障系统信息化建设的必要性;并从制导弹药综合保障系统的可视化管理、故障预测、专家远程协助、快速加装等方面分析了信息化建设的构想与信息化建设系统架构。
摘要:为满足电工绝缘材料和电气设备绝缘系统耐电压击穿实验测试过程准确测量并显示试样上的电压值以及近距离无线传输的需要,研制一种数字存储式测试记录仪。以STM32F103嵌入式处理器为核心,采用线性插值方法计算被测信号有效值,利用ZigBee模块实现近距离无线传输从而构成WSN网络。经仿真及实验表明,所述测试方法和测试记录仪满足设计要求,并在报文校验出错时可通过请求数据重传,解决击穿产生的强电磁干扰对无线数据传输的数据错误。
摘要:针对工业控制中传统阀门定位器稳定性差、定位精度低、抗干扰能力差、智能化程度低等缺点,以及我国自主研发生产高精度阀门定位器上的不足。设计了以ARM Cortex-M3 内核处理器作为核心控制器的低功耗智能定位阀控制系统。设计中采用优化的PID控制算法,并采用齐格勒-尼克尔斯法则,自整定PID参数。通过二线制HART 协议实现与外界设备通讯。实践证明自整定PID参数能够更好的适应各种控制现场,控制系统能够稳定、快速的运行实现了阀门位置的精确定位和本安低功耗设计的要求。
摘要:随着智能设备的普及,如何快速准确地检测、识别人体摔倒已逐渐成为研究的热点。然而现阶段对摔倒动作识别与检测仍然存在很多问题。为此,以智能设备的传感器系统采集的三轴加速度与角加速度为基础,结合经过高斯过滤后形成人体活动的信号幅度向量和陀螺仪信号幅度向量特征曲线与摔倒检测的模糊隶属函数特征模型,提出一种基于模糊的摔倒自检测算法。算法重点针对急速跑动、上下楼梯、手机平抛和自由落体等摔倒检测中的干扰动作进行了分析与区分,经过实验测试表明该算法有较快的反馈速度、较好的区分度以及较低的误判率。
摘要:为了向工业应用环境提供一种通用化的人机交互工具,以I.MX6处理器为核心设计高性能数字化仪表,集成COM、CAN、以太网、USB总线通信接口和视频采集、数字量输入输出等功能。在Linux操作系统上适配CoDeSys组态运行平台,实现了现场总线通信、图形化人机交互、数据存储、安防监控等多种功能。仪表具有显示界面清晰、可靠性高、应用软件开发灵活、通用性好等优点,能够广泛应用于移动机械、矿山、井下、船舶等恶劣工作环境中。
摘要:针对飞机发动机异常状态识别精度差、效率低和易误诊漏诊等问题,提出了一种基于动态主元分析 (Dynamic Principal Component Analysis, DPCA)和最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine, LSSVM)的飞机发动机润滑系统异常状态识别方法。首先对发动机润滑系统参数进行DPCA处理以及在线检测是否有故障发生,如果有故障发生,再采用LSSVM方法进行异常状态识别。以某型飞机发动机润滑系统为例,对文中所提方法的准确性进行试验验证,由试验结果得出文中方法能有效提高飞机发动机异常状态识别准确率。
摘要:敌方坦克的姿态信息是装甲分队武器目标分配的重要依据,但目前坦克火控系统中并没有姿态识别的模块,为此提出一种基于压缩跟踪和级联分类器的动态视频序列下坦克车体姿态识别方法。将压缩跟踪算法的输出作为级联分类器的输入,缩小姿态识别的范围并减小分类器对不同环境中负样本的依赖;将坦克车体姿态分为12组,训练了12个分类器,在训练中引入了车体的轮廓信息;将多个级联分类器串联工作,识别坦克车体的多个姿态。对比了检测不同姿态的分类器的识别效果,结果表明级联分类器能以一定的精度对在真实环境中的坦克姿态进行识别。
摘要:为了解决在乒乓球比赛和训练中人工手动捡球的问题,从机器视觉的角度出发,综合嵌入式、图像处理和测量控制等技术,基于第三方库OpenCV设计了一种自动捡乒乓球系统。系统是以Contex-A8平台为控制核心,首先通过对云台和USB摄像头的控制获取视频信号;然后通过霍夫圆变换和SVM分类器算法识别出视频中的乒乓球,并根据质心计算出其与系统的相对位置;最后将视频信号中抽象出的位置信息传递给机械运动控制终端,控制小车和机械手将乒乓球捡起,并送到指定位置。实验结果表明本系统能够正确的检测和识别乒乓球,并对其进行定位捡取,效果良好,提高了拾取乒乓球的效率,减轻工作人员的负担。
摘要:为了有效的组织、查询和浏览海量的图像类装备保障数据,分析了现有图模型图像语义标注方法的弊端,选取了装备IETM内的图像类装备保障数据信息作为图像语义标注的样本数据,并结合TF*IDF权值理论,改进了图模型语义标注方法的语义标注词选定方法,构建了基于装备IETM的图像类装备保障数据语义标注模型。实验结果表明,所提出的图像类装备保障数据语义标注模型及算法能够有效地提升图像数据信息查询的查准率与查全率,能够在一定程度上满足用户对图像类装备保障数据语义标注的需求。
摘要:针对某变压器生产厂商的变压器油在注入、净油、储存等工艺进行研究,选用西门子S7-300PLC为核心控制器,运用Profibus-DP总线搭建了分布式I/O控制网络,以MCGS软件作为上位机开发软件设计了操作界面,对净油工艺进行改进并采用CMAC与PID并行控制策略对净油温度控制进行优化,提高了净油效率,能耗比原来降低近40%。使油品管理与使用实现自动化,很好的满足了变压器生产企业需求。
摘要:以航空单轴涡轮喷气发动机起停控制为研究对象,设计了一种基于有限自动机的燃气涡轮发动机全工作状态起停逻辑。首先,给出了起停控制系统下的输入以及控制输出;然后,设计了涡轮喷气发动机各起停状态,给出了各起停状态之间的转换条件和关系;最后,给出了基于N变化率和EGT温升的点火状态计算方法、点火器控制规律和供油状态量计算规律。该起停逻辑在电子控制器上实现。通过实验,该起停逻辑能够有效控制点火器和燃油系统正常工作,并能及时提供涡轮喷气发动机运行状态信息,延长发动机的寿命,具有很强的工程实用性。
摘要:为解决在同一个工作区域多个无线通信网络容易彼此干扰无法协同工作的问题,以移动机械工程车辆为控制对象,设计JRCJ500无线遥控系统,由用户手持终端接收用户操作指令,现场控制器驱动远程设备动作,实现对车辆的远程操作控制与状态信息反馈;采用STM32L低功耗处理器设计无线通信模块,选择公用通信频段,基于跳频扩频通信技术,约定无线通信数据格式与跳频频点,通过简单高效的跳频图案生成算法,在每一帧数据中添加同步字头,实现了无线通信网络的快速同步组网,保证了通信的稳定性,实现了在限定工作区域多台无线通信设备同时工作的应用需求。由于采用模块化设计,系统具有良好的通用性和可移植性,能够在多种复杂恶劣工作场合实现远程控制功能。
摘要:为了实现动车组数字化调试线中复杂数据的快速有效分析,本文提出了一种基于知识库的数据融合分析方法,通过对车辆采集信息的结构化与标准化转换,制定数据分析规则并构建对应的知识库,从而实现针对不同的车型、设备、试验器,可以灵活配置数据处理规则,并以此为基础,提高调试过程中复杂数据处理的效率与准确率。
摘要:某航天器闭式贮箱增压控制系统的测试中,需要设计具有多路串行通讯接口的模拟器,用于模拟数字式压力传感器的输出信号。对于72路串行发送和10路串行接收功能,若采用传统商用的标准串行通讯接口板,则整个模拟器需要十多套板卡,系统复杂,体积大,且多个通道之间难以实现同步与实时控制。为此提出了一种采用多路可编程I/O接口板实现485通讯功能的方案,借助于LabVIEW软件开发平台,由FPGA编程实现通讯协议;并配置信号调理板以实现信号的隔离传输和驱动。最终仅用一台小型便携式设备和三块板卡就实现了模拟器的所有功能,可以灵活地根据系统设置的工作模式模拟传感器的输出,在增压系统的测试中表现优异。试验结果表明,此种设计方案具有较强的通用性和适应性,可以广泛推广到多种通讯应用场合。
摘要:为合理、有效地进行河流、湖库水质监测断面的布设,提出一种基于多Agent的水质监测断面优化布设方法。该方法从标准化后的水质监测数据中,提取出可有效表征水质特征的主成分和非主成分,然后以其综合评价得分作为水质监测断面优化Agent(简称水质Agent)中的两个元素,并在一定规则下建立多Agent之间的交互,以相邻水质Agent间的相似度作为评价标准,在粗分模型和细分模型中分别对水质Agent进行合并和拆分,得到优化后的最佳水质Agent集合,最终选取各个水质Agent的中心点作为最终监测点。实验结果表明,该方法可提高水质监测质量,降低投入成本,为水质断面监测的优化布设研究提供了一种有效的新途径。
摘要:针对条件恶劣、空间受限的飞行目标测试环境中对其数据采集存储系统的低功耗和微型化的要求,本文提出了一种采用MSRAM作为数据的主要存储介质,结合FPGA芯片AGL030作为主控制部分的微型化数据采集存储方案。并对电路的采集存储、节能、延时进行了软件设计,对相关功能的实现进行了仿真,调试后采集存储电路工作稳定,采集存储数据回读拟合波形完整。该采集存储系统最终被成功应用于某型号的飞行炮弹数据记录中。
摘要:根据拓扑性质知觉原理,视觉原语是从整体到局部,拓扑感知优先。根据此仿生原理,建立感知目标物的形状拓扑信息的数学模型。首先提取物体三维轮廓信息;将空间图形轮廓降维映射到二维投影平面中进行处理;建立提取空间图形拓扑特征的数学模型。将轮廓拓扑空间同胚映射到(Hausdorf或度量空间或)二维投影平面,保持了拓扑不变性,因此便于分析出拓扑特征,可继续应用拓扑映射原理,分析点集拓扑。最终,拓扑特征与知识库模型相匹配,识别出物体。
摘要:良好的测试性设计对运载火箭而言,可以有效地缩短发射流程,提高发射成功率,而机内测试技术(BIT)是改善系统或设备的测试性、维修性和故障诊断能力的重要途径和手段。结合XX-5运载火箭,首先对运载火箭电气系统全面实现BIT的可能性进行了研究,并首次在系统层面提出了控制系统BIT的设计方案和工作原理,最后从故障检测率、故障隔离率、虚警率等方面对系统方案进行了详细分析和评价。结果表明,控制系统采用BIT技术使得火箭测试更加高效精确,为提高航天发射的成功率、缩短运载火箭测试发射周期奠定基础。
摘要:针对高旋环境下测试困难、测量精度低这一问题,提出了一种能在高旋环境下实现轴向减速装置,以达到稳定的良好的测试环境。该装置通过驱动仓内大量程陀螺仪测得的转速反馈给控制系统,控制系统输出控制信号来控制伺服电机,同时电机捷联内筒仓,使其相对外部转动方向反向旋转,实现轴向减速。实验结果表明,该装置可在高旋弹药飞行过程中提供稳定测试环境,从而得到更精准的姿态解算结果,为高旋环境下的测试提供了新的思路,具有广阔的应用前景。
摘要:针对飞机辅助动力装置(APU)故障诊断智能化、自动化水平较低问题,设计了基于MATLAB语言的APU智能故障诊断系统。通过小波包分析数字滤波算法实现对APU监控传感器输出数据的滤波处理,创造性地利用“Min-Max”算法对APU监控传感器是否发生故障进行诊断,确保传感器输出的数据可以真实地反应APU的工 作状况。智能故障诊断系统通过分析经过处理后的数据,实现征兆空间到故障空间的映射而实现故障的智能诊断。最后利用南航沈阳维修基地APS3200型APU的相关数据对系统进行检测分析,实验结果表明该智能故障诊断系统具有学习速度快、噪声干扰抑制能力强及故障诊断结果准确等特点,对提高APU维修效率、节省维修费用具有重要意义,具有一定的实际推广应用价值。
摘要:传统碾米机靠操作员视觉感官来判断碾米性能,不能实现碾米机的智能自检,其识别精准度差。针对传统碾米机识别精度和智能化程度低等问题,设计了光电监测碾米机性能的在线监测系统,提出了以一种低廉价格芯片STC89C52为微处理器,以硅光电池作为光电传感器对物料品质进行信号采集。工作过程中能周期性计算碾米机碾米性能,根据其效率为碾米机的转速、碾白间隙、进出口流量等提供调整策略。经试验分析,该系统识别准确率可达99.5%以上,同时也为粮食品质检测的数字化、智能化提供了一种新方法。
摘要:针对以太网技术在高速图像传输中常见的带宽利用率低,传输协议受限的问题,设计了一种基于可编程逻辑器件FPGA实现千兆以太网传输系统的方案,分析了基于IEEE802.3标准的以太网帧格式和循环冗余校验(CRC),实现了MAC数据包的封装和PHY芯片88E1111的配置,完成了千兆网络系统的设计和高速数据的传输。结果表明,该方案具有成本低,传输速率快且传输协议不受限制的优势,并最终成功应用于某水下高速图像传输系统中。
摘要:针对全钒液流电池的测试需求,文章对全钒液流电池的工作原理进行介绍,根据全钒液流电池运行参数,设计了一种用于全钒液流电池容量测试所需的自动充放电测试系统。该系统能对全钒液流电池进行恒压、恒流充电以及恒流放电测试,并具有监测单体电池电压功能,在测试过程对电池提供安全保护功能,并对数据进行保存和查看。使用设计的充放电测试系统对全钒液流电堆进行充放电测试,分析了能量效率与充电电流的关系。实验结果显示,该系统能够完成钒电池容量测试,对钒电池测试系统研究以及钒电池测试标准建立有重要参考意义。
摘要:为解决现有的软件一体化应用软件平台在故障诊断方面不能有效描述软件服务的语义问题,提出一种基于语义的软件服务故障自动诊断模型。该模型采用语义的方法将故障分为故障标记、指令分析和行为依赖分析,构建了立语义特征库;其次利用观察掩码函数的可满足性挖掘隐性故障的可诊断性,为语义库模型中每一个事件状态建立索引表,并为所有状态标识,实现基于启发函数的语义自动诊断机,得到最优诊断路径;最后通过故障模拟对模型进行性能评估。实验表明,该模型不仅有效地降低服务的误报率,而且网络规模对模型的性能影响较小。
摘要:模仿学习是机器人仿生机制研究的主要内容之一,即通过观察、理解、学习、模仿示教行为实现机器人的仿生特性。基于高斯过程分别表达采集离散示教信号所构成的示教轨迹和含有未知参数策略的模仿轨迹,构建模仿学习方法框架,将概率模型匹配引入到模仿学习中,以KL散度为代价函数比较两种轨迹的概率分布,运用梯度下降法寻求使KL散度最小的最优模仿控制策略,将策略应用于模仿机器人以完成与示教相同的模仿任务。以关节型机器人的机械臂摆动行为模仿为学习任务进行仿真,结果表明基于概率轨迹匹配的模仿学习方法能够实现机械臂摆动行为模仿,学习过程较传统方法简易且学习效果较好。
摘要:在复杂电磁场的背景下,捕获良好短波电台的信号是人们研究的重要议题。在研究短波跳频电台的的干扰特点的基础上,利用最小均方误差(Least Mean Squares,LMS)算法对干扰进行抵消。基于LMS算法的研究提出的变步长LMS算法函数建模;基于短波跳频电台的研究对,在Simulink环境下进行电台仿真建模。将新算法嵌入自定义模块中并与加干扰的电台模型联合仿真。仿真结果表明,新算法模块的加入可以有效对短波跳频电台的干扰进行抑制。自定义的LMS算法模型的建立对新算法的开发应用打下了基础、在复杂战场环境下有效保障短波跳频电台正常工作提出了新思路。
摘要:面向信号测试方法是一种先进的电子设备自动测试方法。本文首先分析了一种典型的面向信号测试软件平台架构,研究了IEEE Std.1671的仪器描述模型。接下来,提出了兼容于IEEE Std.1641和IEEE Std.1671标准的面向信号仪器控制模型,并在LabWindows/CVI集成环境下实现了该仪器控制模型。最后,开发了一个图形化的测试仪器能力建模和驱动程序辅助开发平台,能够自动生成面向信号的仪器驱动程序框架代码。应用结果表明,该开发平台实现了面向信号的仪器控制,极大地简化了开发工作,具有较强的适用性和较广的应用前景。
摘要:为了实现对空气质量监测管理的网络化和信息化,提出了一个基于ZigBee的大气PM2.5监测系统。该系统对监测点的PM2.5进行周期监测或实时监测,测量值通过zigbee/3G/Ethernet网关发送到远程控制中心,控制中心对各监测点传回PM2.5测量值进行智能处理后得到各监测点所在地PM2.5值。本系统除了具有低功耗、低成本、易组网等传感网固有特点外,还具有集中控制、智能处理、自动化程度高和的优点,在工程应用中有很大的优势。系统通过对采集数据进行处理,使系统的准确性提高;并且通过采集的数据可以将失效的节点检测出来,利于系统的维护和更新。
摘要:为提高G.SHDSL接口灵活性,降低接口实现和维护成本,通过分析研究ITU-T G.991.2 G.SHDSL推荐标准,结合FPGA强大的数字处理能力和可重配置能力,搭建了以FPGA和AFE1230模拟前端芯片为核心的硬件平台,并通过Xilinx ISE14.6开发套件在FPGA上进行软件编程,设计实现了基于FPGA的G.SHDSL接口。仿真实验结果表明,该接口功能实现正常,工作稳定,并允许用户通过修改程序代码和系统输入来实现对接口的动态配置和维护更新,有效地解决了传统G.SHDSL接口灵活性差和维护成本高的问题,并为其它信号接口系统的设计实现提供了有益的参考。
摘要:立体仓库堆垛机定位控制中由于测量产生的误差,如编码器存在累积误差的缺陷,激光测距仪因震荡等不确定因素产生误差,严重影响堆垛机的定位精度。针对堆垛机此类定位控制精度问题,采用组合定位的控制方法,即双闭环控制方法。粗定位与精确定位结合使用,在低速段用精定位反馈,提高定位精度。最后对堆垛机的定位误差进行了分析,结果满足控制系统的要求。实验证明,该方法很好的实现了立库堆垛机运行的精确定位问题,定位精度在3㎜范围内,符合定位要求。
摘要:针对目前开发的航空发动机监测系统中对振动信号分析不够全面的情况,开发了一套航空发动机在线振动监测系统。此系统分为飞机端和地面站两部分,在线监测时对振动异常进行报警。采用多种振动信号分析方法对采集的振动信号进行分析,得到多种特征供故障诊断使用。提出使用神经网络和专家系统分别进行故障诊断,然后综合两个诊断结果给出最终的诊断结论。通过数据库管理数据,并为数据管理做了详细设置。同时为了监测显示的实时性做了一些设定。另外此系统还提供报表功能。在航空发动机实验台上对系统进行了测试,结果显示此系统能实时监测发动机的振动状况,振动超限后会即时报警,并对典型故障的诊断准确率达到90%以上。
摘要:随着航空电子与计算机网络的飞速发展,飞行试验机载测试系统的复杂程度及其验证成本也逐渐增长。文章在分析目前机载测试系统验证过程的基础上,研究FTI一体化验证技术,设计并实现了集数据采集、记录、实时检查、数据分析、异常监测等于一身的一体化验证平台,且平台已在飞行试验中得到了良好的应用。实践证明,该平台能很好的满足实际工作需求,并能有效的减少系统的验证周期与验证成本,具有良好的推广应用价值。
摘要:为提高智能车对多车道的实际道路车辆行驶环境的适应性,提出了一种基于三车道模型的车辆检测方法。方法在预处理的基础上利用极角及位置约束的Hough变换得到可能的车道线信息并利用消失点对车道线进行筛选;利用三车道四线模型对车道线进行匹配;对于每条车道,分别利用车辆灰度信息对车道线内车辆进行识别,并利用视频的连贯性对车辆识别结果进行修正并跟踪车辆。该算法通过对车道线的二次筛选,提高了三车道模型的准确率,进一步提高了对于不同车道车辆识别的正确率。实验结果表明,在结构化道路上,对于不同路况,算法均具有较好的实时性和鲁棒性。
摘要:摘要:针对城轨列车的辅助供电系统中常见的大功率器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开路故障进行了研究。提出了基于离散小波变换(DWT)和归一化电流来实现对IGBT的故障诊断方法。并在matlab环境中对不同工作环境下辅助逆变器功率器件开路故障进行了仿真分析,验证了方案的可行性。该方案故障时刻检测比实际故障时间延迟小于一个周期,但能在单个周期内实现对故障的定位,且方法简单,不需大量的复杂计算。
摘要:随着LTE技术的不断发展,军事通信领域的通信终端产品也需要更新、升级。通信终端模块(CTM,Communication Transmission Module)是一款嵌入式的TD-LTE数据卡终端产品。AT指令模块用来实现CTM与PC机之间的数据传输与控制。提出了CTM中AT指令模块的软件设计方案,采用模块化的设计方法,统一上层应用接口,实现了应用程序与Nucleus平台的衔接,提高了应用程序的可移植性;AT指令的函数匹配处理流程采用分类查找法,简化了AT指令的查找过程,提高了查找效率。最后搭建测试环境,验证了AT指令模块的功能,以上方法在实际开发和应用中都具有良好的扩展性、通用性和可移植性。
摘要:摩擦和未建模动态是电机伺服系统普遍存在的非线性问题,针对这些问题,以直驱直流电机为研究对象,建立了包含连续可微摩擦模型的系统模型,通过对未建模动态的上界进行自适应估计,设计了扰动补偿鲁棒反馈项,进一步采用基于指令的参数回归器,设计了基于指令及指令导数的模型补偿项,降低了系统跟踪性能对测量噪声的敏感度,采用Lyapunov函数证明稳定性,仿真对比结果验证了控制器对于摩擦和扰动具有较好地补偿效果。
摘要:探讨了人参与和主导的信息融合技术,阐述了人所承担的重要作用和人在环中的信息融合实现方式,针对应用提出一种目标综合识别模型,建立了人机协作的识别融合处理框架,以及预处理、数据关联、证据综合、融合推理、识别判定等环节的处理模型,充分结合人的认知思维与机器高速精确计算的优势,为解决相关实际问题提供一种可行技术途径。
摘要:随着测试信息处理领域对嵌入式高性能处理需求的快速增长,基于FPGA构建的嵌入式单核系统逐渐暴露出功耗高、并行性差等性能上的不足,针对此问题,提出了基于Xilinx Virtex-5系列FPGA构建嵌入式双核系统的设计方法,搭建了嵌入式双核系统的整体架构,解决了系统中双核之间的数据交互、双核同步以及双核系统配置文件的存储和自动加载等关键问题。最后,通过Virtex-5 ML510开发平台上的实验,验证了设计方法的合理性和正确性,同时,有效的设计方法可以为其它基于FPGA的嵌入式双核系统设计提供可靠参考。
摘要:针对高精度智能控制和光电跟踪控制等系统对小型电机重复定位控制的高精度要求,首先定义了电机重复定位精度,提出采用等效近似算法测量电机重复定位精度的方法,设计了一种快速简便易行的小型电机重复定位测试平台。测试平台以ARM和DSP控制核心,设计并实现了带有电流环,速度环和位置环的控制器,以设置被测电机转动角度、速度以及加速度等运动状态,光栅尺测微仪获取电机的重复定位数据,并利用以太网送给PC机。实验结果表明,该平台能够实现并测试小型电机重复定位精度,重复定位方法简单有效,可快速准确的得出重复定位精度结果。经综合测试,可找到被测电机达到最佳重复定位精度的工作状态。
摘要:针对模拟电路故障字典方法在实际应用时诊断知识难以共享的问题,首先在AI-ESTATE标准公共元素模型CEM的基础上,建立了基于AI-ESTATE标准的故障字典诊断模型,利用AI-ESTATE标准在故障诊断领域的通用性,初步解决了诊断知识可移植的问题;然后针对AI-ESTATE标准中所采用的EXPRESS语言应用范围有限的问题,提出采用XML语言对建立的故障诊断模型进行标准化描述,利用XML语言的灵活通用和可扩展性,在更大的程度上实现了故障字典诊断知识的共享和重用。
摘要:飞行场景仿真测试是目标特征捕获系统研制过程的重要组成部分,针对目标特征捕获系统模拟飞行场景仿真对场景图像显示的实时性以及数据传输高速率等挑战,本文提出了一种应用于飞行场景仿真的高速图像注入模块设计方案:以FPGA为核心器件,控制USB 3.0接口与LVDS总线实现图像的高速传输,利用FPGA进行图像转换提高图像显示的实时性,并采用基于乒乓操作的双缓存结构保证数据传输的连续性。实验结果表明,该模块在实现1.4Gbps图像传输速率的同时,保证了图像显示实时性与传输正确性。
摘要:基于DALI的智能照明系统以其专业、灵活和低成本得到了广泛的应用,但同时DALI照明系统由于组网规模小等缺点限制了它的推广和应用。KNX总线作为智能楼宇先进技术近年来得到广泛的关注,并在国内外大型公共设施成功应用。结合DALI和KNX系统各自的特点,设计一种基于DALI和KNX通信协议的网关,完成DALI协议和KNX协议的相互转换,实现KNX系统和DALI智能照明系统的融合。介绍了网关的总体架构,系统软硬件架构设计,并对网关功能和性能进行了测试。
摘要:先进控制算法在实际应用过程中,往往伴随着算法难以实现、调试繁琐等问题。为将先进控制算法高效地部署到DCS上,提出了一种方便快捷的实现方法。首先,在MATLAB自身集成的先进控制算法与实际工业对象之间建立OPC通讯,反复调试后得到与被控对象特性相匹配的控制算法;其次,通过MATLAB RTW将该MATLAB/Simulink先进控制算法生成C++代码;最后,使用软PLC高级语言编程技术,将算法的C++代码无缝集成到DCS当中。实践中设计了一种基于双容水箱液位控制的模糊控制算法。实验结果表明,以该方式设计的控制算法具有良好的控制特性和较高的实际应用价值。该方式缩短了以往控制算法的部署周期,为先进控制算法在DCS中的实际应用提供了强有力地解决方案。
摘要:电动静液作动器是飞机操纵系统的关键部件,要求有较好的速度平稳性。系统内存在泄漏非线性和摩擦非线性等影响速度平稳性的因素。滑模控制可以有效抑制系统内非线性因素的影响,但是由于抖振现象的存在限制了速度平稳性的进一步提升。针对固定切换增益的滑模控制方法的不足,提出一种基于变结构滤波器的自适应滑模控制方法。采用变结构滤波器估计系统状态信息,估计的系统状态信息用于构建滑模面,采用自适应切换增益来导出控制率,有效减小了抖振幅度。仿真结果证明了自适应滑模控制方法的有效性,采用这种方法提高了电动静液作动器的速度平稳性。
摘要:嵌入式串行通信系统被越来越多地应用于对传统机载设备的改造中,在现代军/民用航空机载计算机中就大量使用了异步串行通信总线RS422完成机载设备间的信息交互,RS422电路的机内测试(Built-in Test,BIT)技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径,通过对机载计算机RS422通信模块故障特征的分析,结合实际应用给出一种提高RS422通信模块的BIT可靠性的软硬件设计方法。
摘要:依据现代牧场全混合日粮(TMR)饲养技术的工业化、信息化的发展趋势,提出了一种基于ID510称重仪表的牧场配料系统,并介绍了系统的硬件和软件设计。该系统利用C+ builder 6.0作为上位机监控软件来实现监控和发送指令,实现配方管理、配料统计、参数设置、数据库管理等功能,利用ID510称重仪表作为下位机对现场设备进行实时控制,从而完成了整个配料工艺的自动控制。在牧场配料实际生产过程中,该系统操作简便、功能全面、界面运行流畅、配料精度高、后期维护成本低,极大的提高了牧场的生产效率。
摘要:提出了一种应用于移动Ad Hoc网络的分布式资源接纳控制机制,在目的节点和中间节点部署不同的资源接纳控制模块,能以接近通话或者分组传输的时间间隔适应网络的动态变化,为业务提供较好的QoS保障,并且能够支持多播及接收者异质性。仿真结果表明,添加资源接纳控制机制后,时延、抖动及丢包率分别降低了25.75%,51.76%和24.15%。
摘要:针对现有健康状态评估方法主观性较强,准确度不高等问题,提出一种基于DSmT理论和模糊综合评判的健康状态评估模型。首先,确定评估对象的评价指标体系,对采集的原始数据进行预处理;然后利用模糊综合评判理论确定广义基本信度赋值;接着采用DSmT融合规则对广义基本信度赋值合成,得到健康状态等级。对于多级的系统评估,可将融合后的结果作为新的广义基本信度赋值进行DSmT融合。实例验证表明,该状态评估模型能够准确有效地实现对系统的健康状态评估,而且能够克服高冲突证据的融合问题,具有良好的应用价值。
摘要:高低温环境试验是检验产品可靠性、稳定性及工作性能的重要手段。在高低温环境模拟系统中,温度控制是整个系统的关键问题。系统要求测控温度范围较广、精度较高且不会超调。针对温控系统具有非线性、大惯性、纯滞后以及时变的特点,分析了传统PID固有的缺点和不足,提出了将自抗扰控制技术用于温控系统的方案。通过扩张状态观测器测出系统的状态和扰动,进而由非线性反馈组合输出,使系统能够在不同工况以及干扰条件下达到良好的控制效果。仿真及试验结果表明,该方法动态性能较好,超调量小,控制精度高,可为一类具有非线性、大惯性、时滞等特性的复杂工业过程提供控制参考。
摘要:针对罐车洗井施工现场罐车管理无序的问题,利用ZigBee技术的无线自组网功能,设计了基于ZigBee的罐车液位监控系统。罐车液位监控系统由监控中心计算机、通信转换节点、电容式液位传感器和数据采集节点构成。通信转换节点的主要功能是RS232总线与ZigBee网络的通信转换,实现监控中心计算机与ZigBee网络连接。数据采集节点主要功能包括采集所设计电容式液位传感器液位数据和ZigBee网络连接,数据采集节点采用STM32L作为主控制器,利用FZB5200型ZigBee模块实现ZigBee网络互联。所设计监控系统实时获得现场罐车液位信息,实现罐车进场和离场的有序管理,提高罐车洗井施工效率并保障施工的连续性。
摘要:针对传统碳硫分析仪单片机控制频繁出现通信中断及接口单一的情况,以TMS320F2806数字信号处理器作为主控单元,设计了24位高精度ADS1224芯片模数转换电路、CH376 USB通讯电路以及W5500以太网通讯电路。在CCS2.0环境实现了TMS320F2806处理器对各功能模块的SPI程序控制。调用CH376 API函数、Socket套接字编程在VC++6.0平台分别测试了USB与以太网双接口数据传输性能。结果表明TMS320F2806与各功能模块电路设计准确、时序控制有效。数据分析的准确性与精密性可以满足在工业环境下铁基合金中碳量与硫量的测定。
摘要:为了补偿环境温湿度对望远镜系统的不利影响,提高大型光电望远镜的成像能力,设计了一种基于CAN总线的温湿度监测系统。系统采用总线式拓扑结构,主要由数字式传感器SHT15、C8051F500单片机、CAN总线以及上位机组成。单片机与传感器之间利用SMBus进行通信,单片机读取传感器数据后,经由CAN总线将数据传送到上位机,上位机实时处理显示温湿度信息。系统设计完成后在实验室中进行了验证实验,成功读取了两个节点的传感器采集到的数据,能够进一步应用于实际工作中。
摘要:提出一种加热炉温度控制系统的软、 硬件设计方法。硬件上以PLC为核心,采用V/F转换器和PLC的高速计数功能实现了A/D转换, 并利用PLC的定时器产生脉宽调制(即PWM)波形替代了D/A模块。软件上采用分段拟合的方法修正频率-温度曲线,弥补了常规PID算法的缺陷,实现了温度的闭环控制。降低了系统成本,满足系统控制精度的要求。
摘要:面向低轨卫星载荷测试中可灵活配置和小体积宽带信号模拟的需求,采用了AD9361和Zynq-7000构成了信号模拟系统,AD9361射频捷变芯片具有宽带、小型化特点,基于SOC架构设计的Zynq-7000运行Linux操作系统,可完成低轨卫星轨道的位置、速度以及卫星接收信号的多普勒值计算,Zynq-7000通过寄存器实现对AD9361射频捷变芯片参数配置,同时将接收信号多普勒值计算结果通过AXI总线实时设置AD9361射频捷变参数可实现70MHz至6GHz低轨卫星载荷接收信号的模拟。论文给出了基于Zynq-7000芯片Linux操作系统下实时轨道参数和信号参数计算的流程和结果,测试了AD9361射频捷变芯片模拟生成的低轨卫星载荷接收信号性能参数。
摘要:为解决电动六自由度并联运动平台大功率永磁同步电动缸的驱动控制问题,设计了一种基于DSP+FPGA的高集成控制系统。阐述了主控板、电源功率板及驱动电路的设计方法,并对基于空间矢量脉宽调制技术的控制算法实现进行了详细介绍。实验结果表明,在负载波动条件下,系统具有良好的实时性、鲁棒性,抗干扰能力强。基于DSP + FPGA的控制系统兼具通用性与拓展性,为大功率永磁同步伺服电机控制系统的设计提供了一种有效方法,在工程领域具有广阔的应用前景。
摘要:由于双足机器人行走是单腿支撑和双腿支撑交替进行的过程,同时只有在与行走过程相应的控制策略不断变化时(最优控制),双足机器人才能自然稳定地行走,因此,控制起来很困难。针对现有双足机器人控制系统方面的不足,提出了一种通过舵机驱动提供冲击力矩的半被动双足机器人控制系统方案,即由一个上位机(PC机)和一个控制器构成控制系统,通过USB进行高速数据通信。上位机主要负责系统监控和协调控制;控制器采用STM32处理器,实现机器人的三个关节的数据采集、步态规划逻辑运算以及向上位机传送相应的运动状态数据。测试结果表明,当存在一些干扰时,控制系统通过传感器检测到的实时数据是准确可靠的,并且能很好地控制半被动双足机器人行走。
摘要:为有针对性地根据不同干扰类型选择正确的抗干扰措施,有必要对无人机数据链所处环境的干扰信号进行分析和分类识别。本文以变换域通信系统(Transform Domain Communication System,TDCS)为载体,对无人机数据链常面临的干扰类型的自动识别进行研究,采用时域、频域、时频联合分析的方法,提出了一组对干信比变化不敏感的特征参数,并利用这组参数提出一种基于决策树理论的干扰分类识别方法,仿真结果表明,该方法能够快速准确地识别出干扰类型,具有很好的鲁棒性,并且在干信比和干噪比在0dB以上时,正确识别率均在90%以上。
摘要:【】:业务规则是实施S1000D的指导,是保障数据一致性、完整性和数据交换的前提。本文基于S1000D默认的业务规则和业务规则决策点,以某民用航空发动机IETM为对象,研究了业务规则的制定流程和方法,利用XPath现实了BREX数据模块的编写,并在某IETM管理平台实现了该业务规则的自动验证。
摘要:针对直升机在海上执行搜救、探测任务时,海浪噪声会干扰高度信息的测量,引起直升机高度波动的问题,提出一种有效的用于处理海浪噪声的卡尔曼滤波方案。通过建立海浪模型,分析无线电高度表和垂直加速度计测量信号的特点,给出了融合两种高度传感器信息的海浪滤波算法,并应用于直升机高度控制系统进行检验。仿真结果表明,根据海况调整滤波器参数,用所提出的算法可以有效滤除海浪噪声,给出满意的高度信息。将此滤波方案应用于直升机高度控制系统,可以明显改善飞机高度的稳定效果。
摘要:多余力矩会严重影响加载系统的控制性能和加载精度,如何克服多余力矩成为了设计加载系统的关键问题之一。由于电动伺服加载系统通常会具有非线性以及参数变化等因素,传统的基于结构不变性原理的方法,在消除多余力矩时表现欠佳。建立了电动伺服加载系统的数学模型,分析了多余力矩的产生原理,设计了一种基于CMAC和PID的复合控制器。仿真结果表明,所设计的复合控制器相对于传统的复合控制器,性能得到了大幅提升,不仅有效地抑制了系统的多余力矩,改善了加载系统的动态性能,而且增强了抑制扰动的能力,提高了跟踪精度。
摘要:卫星地面综合测试是卫星研制过程中的重要环节,对系统功能验证及性能评估具有重要作用。传统的卫星地面综合测试系统存在研制周期长、投入较大、自动化流程不够完整、可重用性较差等不足。而北斗导航卫星地面综合测试系统采用分布式、高实时性、可配置、多主机的集成体系结构,是集计算机通讯、实时控制、实时数据处理、事后分析等功能于一体的测试系统,适用于从卫星总装集成到发射各个阶段的电气测试。通过卫星系统级的各项接口、功能、性能指标测试,表明该系统满足支持系统论证、状态确认、问题排查等测试需求,有力支撑了北斗导航卫星的成功发射和在轨运行。
摘要:为了减小压电陶瓷致动器迟滞非线性固有特征对微定位系统的影响,本文通过实验测试得到了压电驱动器在不同条件下具有的迟滞曲线,并进一步分析了该迟滞现象所呈现出来的特征和规律。根据以上的分析和测量获得的数据,建立了基于多项式拟合算法的神经网络迟滞模型,并能精确地反映该迟滞现象。在这种模型的基础上,采用前馈控制和神经元自适应PID算法,对压电致动器迟滞误差进行了补偿。系统仿真结果表明,位移跟踪的平均相对误差降低至1.34%,实现了精确控制压电致动器的输出位移,从而降低了压电陶瓷迟滞现象对系统定位精确度的影响,提高了微/纳米定位系统的定位精度
摘要:针对目前位置伺服控制系统存在一定程度跟随误差,且在特殊作业环境下难以布线等特点,文中提出一种基于三轴陀螺仪和加速度传感器(MEMS)无线位置伺服控制算法应用。采用意法半导体微控制器(STM32F103RBT6)滤波处理三轴陀螺仪(L3G4200D)和加速度计(AXDL)获取的位置信号,并通过无线射频技术进行上、下位机数据传输,利用Fuzzy-PID超前校正复合算法对伺服系统进行全闭环控制,在Matlab/Simulation中建立控制模型并做详细仿真分析。实验仿真结果表明,该系统动态位置跟随误差低至10-3,动态响应调节时间小于0.05s,控制精度和数据实时同步传输得到了有效改善。
摘要:针对嵌入式工业控制系统终端显示的需要,提出了一种基于微处理器R1610和LCD控制器SSD1963的液晶显示模块的设计方法。详细阐述了硬件接口电路的设计和控制软件的编程,重点介绍了R1610、SSD1963以及TFT液晶屏AT070TN83之间的硬件连接方法,分析了SSD1963液晶控制的使用方法以及针对液晶屏显示时序的系统设置。结合显示控制实例实现了图像在液晶屏上的显示,显示效果良好。该显示模块的设计具有一定的应用前景和参考价值。
摘要:为了提高对现代雷达系统的故障诊断能力,开发了一种融合在雷达系统内部的嵌入式测试系统;系统通过在雷达内部布设测试设备,设置故障监测点和加入测试信号,对雷达各部分的工作状态、性能进行监测,用于雷达系统的性能检测和故障诊断,缩短平均维修时间(MTTR); 硬件选用精密的测量仪器和先进的总线通讯技术保证测试精度,软件采用先进的算法,融合了加电BIT、周期BIT和维护BIT等测试手段,保证故障隔离的准确,该系统已在多种雷达系统中得到成功的应用。
摘要:为了解决大当量战斗部爆炸威力试验中测试参数多、测试区域广,多设备统一触发的难题,文中提出了分布式无线网络化的测试思路,进行了无线传输系统框架设计,简要介绍了系统的组成、功能、结构设计、各个通信点位的设计、网络构成、工作频率、电源系统设计等,使大家对该测试系统有一个全面的认识。设计人员研发了相关硬件设备,并进行了多发试验验证。该测试系统组网方式灵活,传输速率高,具备GPS同步和无线触发功能,可进行远程操控和数据下载,使用方便,可靠性高,提高了大当量战斗部爆炸威力的测试效率。
摘要:工业控制现场自动化设备较多,而复杂多变的控制器设备之间相互通信一直以来是工业控制领域研究的热点。以工业自动化设备为对象,研制了以AT91SAM9G25微处理器和MODBUS协议为核心的通讯服务器,从硬件设计和软件设计两方面阐述了系统组成和原理,在功能上通过通讯服务器实现工业现场多种总线相互兼容,解决了不同自动化设备厂家设备间通信障碍的问题。试验结果表明:此设备系统稳定可靠,丢包率低,具有容错和数据重发机制,能够较好的满足工业现场需求。
摘要:外骨骼机器人实质上是一种可穿戴机器人,它将人的智能与外部机械能量结合在一起,可以给人提供额外的动力或能力,增强人体机能。在军事、康复医疗等领域有着巨大的应用价值和广阔的市场前景,也是国内外竞相研究的热点。为实现下肢外骨骼机器人与人体协调运动,首先需要实时的感知人体下肢的运动,并对运动进行模式识别,进而才有可能达到对下肢外骨骼机器人的实时控制的目的。本文对用于下肢外骨骼机器人控制的人体下肢运动光纤感知方法进行研究,在对人体下肢运动步态进行分析研究的基础上,提出了利用光纤测量下肢关节角度、利用分形理论对测得的下肢角度数据进行特征提取,并采用支持向量机对步态特征向量进行分类的识别方法。实验结果表明,该方法具有较高的识别性能,能够分辨出人体行走、跑、上斜坡和下斜坡、下蹲和起立等6种运动模式,且当核半径为0.4,惩罚因子为45时,识别率可达95%。
摘要:鱼雷武器近场爆炸毁伤试验风险高、试验环节多、实施复杂,为解决近场爆炸作用下舰船的毁伤测量问题,分析了测量的关键环节,提出采用气液缓冲器作为缓冲原件对测量设备进行缓冲防护,采用远程无线遥控爆炸解脱加水激活电池接触海水解脱两种方式互相备份的解脱方式确保测量爆炸后测量设备与靶船的可靠分离,采用无线传输方式进行测量数据转存备份,从端采用全向天线,主端采用三个定向天线组合的方式,通过实际测试验证了方法的可行性。研究内容为近场爆炸毁伤测量的实施提供了一种思路,也可以为相关工作开展提供参考。
摘要:随着信息技术的发展,智能手机已成为人们生活中不可缺少的随身设备,其外设种类也日益多样化。本文提出了一种基于智能手机音频接口的便携式环境感知系统,通过Quick-Jack平台将感知模块连接到智能手机,开发了APP应用随时显示周围环境温度、湿度、空气质量等环境状况。系统无需外部供电和无线配对,可靠性高,使用方便。
摘要:针对现有的目标识别及跟踪系统项目,为了便于其调试以及后期对目标的位置信息进行监控,对图像采集及实时显示方面进行了研究,设计了基于FPGA的视频采集及显示系统,首先进行硬件选型并搭建硬件平台,对各模块进行分析,编写驱动程序,设计SDRAM控制器,改进了现有的乒乓操作,并使用FIFO完成跨时钟数据的交互,保证了数据流的连续性。实验结果表明使用该乒乓操作后,消除了两帧图像切换时由于时钟不同步带来的图像交错,能够稳定的完成视频采集及实时显示的功能。实践表明该系统能够满足采集存储的速度,达到实时采集并显示的目的,具有运行稳定、可扩展性好等特点。
摘要:针对大型商业照明场合存在的如组网不便、照明效果单一,能源利用率底的问题,设计了一套基于扩展DALI总线的商业智能照明系统,以实现系统的大面积组网和集中控制,获得丰富的照明效果,实现系统的绿色环保运行。测试系统搭建完成后,实现了管理人员对系统的集中管理和远程监控;系统可按照工作日程表、时间表自动运行;具有分区、分组、单灯、场景等多种控制方式,控制灵活,能达到较好的照明效果和节能要求,可满足多种商业照明需求。
摘要:无线传感中的数据节点能量消耗一直都是研究的重点,本文在WSN的数据压缩上提出一种提近似L0范数的压缩感知信号重构算法,本算法不需要将信号稀疏作为前提条件,而是采用反双曲线正弦函数来对估计有关SL0范数的最小的值,采用牛顿-割线法来计算步长因子,求解使得算法收敛速度更快,并在一定程度上避免“波浪现象”;提高了信号的重建质量,降低了重构网络数据所需要的测量数。仿真实验表明本文的算法与现有的WSN压缩算法相比,能够有效的减少数据传输过程中的数据量,进一步降低网络节点消耗。
摘要:无线传感器网络(WSN)是目前信息科学和通信技术领域的一个研究热点。目标定位跟踪是WSN的一项基本功能,在军事和民用领域都具有广泛的应用前景。但目前常用基于目标跟踪的实验仿真平台还不够完善,因此,本文主要研究了Matlab与VC的混合编程接口实现,实现在VC环境中的WSN实验仿真平台,为后续WSN定位跟踪研究提供保障。
摘要:为了快速、准确地对玻璃瓶口裂纹进行无接触检测,基于图像处理技术设计与开发了一个玻璃瓶口裂纹检测系统。首先对获取的玻璃瓶口图像进行降噪与分割处理,并利用重心法获取玻璃瓶口圆心的粗定位,然后利用边界跟踪算法对玻璃瓶口进行边界跟踪,并通过 最小二乘拟合获取玻璃瓶口圆心的精确位置,最后利用深度优先遍历算法对裂纹点集进行聚群,从而实现对玻璃瓶口裂纹的检测。实验结果表明,该系统操作简单、效率高、抗干扰能力强,能满足实际使用的要求。
摘要:
摘要:直流输(配)电是目前电网发展的趋势,而高压直流断路器的研发是影响其发展的关键技术之一。测量与控制装置的研究是高压直流断路器的研发要点。采用高压电力电子器件,DSP+FPGA相结合的控制方式,对其测控装置进行研究分析,提出了区间阈值的控制方法及相应的控制时序,从高压直流输电、能源多样化的发展需求入手,将机械开关和固态开光相结合,设计了一套混合式高压直流断路器样机。通过对样机进行合分闸试验及故障分闸试验,证明了所研制的高压直流断路器样机具有分闸动作快,限弧能力强,动作一致性好等优点。
摘要:为了保证铁路视频监控系统实时性,提高视频数据的传输和处理速度,提出了基于AXI总线的视频数据传输处理的FPGA实现,将XSVI(XILINX Streaming Video Interface)视频格式滤除扫描信号,只处理数据,在数据处理传输结束后,通过视频时间控制器产生扫描信号,和视频数据时序对应后输出。XSVI和AXI的转换接口控制器在modelsim软件上实现功能仿真,在ISE软件上实现综合与应用,并在Sparten6开发板上得到验证。
摘要:传统块运动补偿算法仅利用单一运动向量场,该运动向量场中总会存在一定的运动异常,而过多的运动异常会严重衰退内插帧质量。为了解决该问题,提出了一种基于联合运动补偿的边信息内插算法,该算法使用双向运动估计计算出内插帧的运动向量场,接着采用当前块和其八个邻域块的运动向量联合预测出目标块。由于运动向量场的局部平滑特性会使八邻域块的运动向量十分接近当前内插块的真实运动向量,实验结果表明提出算法比传统算法有更好的容错性能。
摘要:针对现有光电跟踪设备一体化水平低、实时性的不足的现状,提出基于RTX技术的光电跟踪设备图像处理系统的并行处理方法。对原有图像处理系统的任务进行重新划分,利用共享内存来实现图像处理模块与图像存储模块间的数据交换。最后搭建系统的试验平台,对改善前后图像处理的实时性进行了比较,给出系统仿真结果。实验结果表明:利用RTX实时扩展技术大幅度提高了系统图像处理的实时性和有效性,RTX在图像处理速度上比Windows系统快300%左右,图像处理时间的上下浮动由几十个微秒下降到几个微秒。基本能够满足该光电跟踪设备对实时处理快、精度高、稳定性好等要求。
摘要:为了研究MIL-STD-1553B总线协议在某航空机载设备中的使用方法,提升1553B总线远程终端的性能,通过分析1553B总线的结构和特点,提出了采用DSP作为处理器,以BU-64843作为协议芯片实现远程终端(RT)的方案,并进行了硬件和软件的详细设计。相比传统以BU-61580为协议芯片的RT,简化了硬件设计,提高了数据处理能力。对设计的RT进行了1553B总线消息的接收、发送测试,结果表明其能够可靠地实现总线数据的传输,在高性能嵌入式设备的研制中具有一定的工程应用前景。
摘要:超精密测量对环境振动要求非常严格,其仪器设备中多安装隔振装置。为评估某重点实验室圆度仪中使用的仪用小型空气弹簧隔振台的隔振性能,利用压电式加速度传感器设计振动测试试验。根据振动测试中信号的实际情况,设计信号处理算法,对采集到的加速度信号进行预处理、积分运算、频谱分析,消除信号中低频趋势项和干扰噪声,还原实际振动状况,准确获取隔振系统振动位移曲线及其固有频率。试验表明,该空气弹簧隔振系统各项指标满足隔振要求。信号处理算法对振动测试中的加速度信号处理具有一定指导意义,也可作为故障诊断中加速度信号处理的参考。
摘要:IEEE Std.1641-2010是目前最先进的面向信号测试标准,提供了严格、明确的信号定义。首先对IEEE 1641的信号扩展方法进行了分析,然后研究了该标准的信号模型描述和使用框架。接下来,提出了可以动态扩展信号类型的软件框架,并在LabWindows/CVI 9.0集成环境下进行了实现。实际使用结果表明,该软件框架适用性强,信号类型可扩充,具有高度的灵活性和可扩展性。
摘要:针对石化厂区在生产过程中可能发生有毒气体泄露带来的生产安全问题,构建了石化厂区有毒气体在线监测平台。该平台是由PC监控中心、网络监控中心、ARM便携式终端、安卓手机客户端组成。实现对石化厂区中有毒气体及环境参数的实时、在线监测和预警,使生产管理人员掌握石化厂区的有毒气体实时动态信息,对可能引发危险事故的因素及时排除,把危险控制在始发阶段,以实现化工生产的安全、持续、高效进行。测试结果表明该平台能实现所设计的各项功能,并具有良好的稳定性、安全性和实用性。
摘要:对高速数据采集系统进行了研究,基于其采集速率的问题,提出了一种基于FPGA的高速数据采集系统。利用FPGA实现对12bit的A/D转换器ADC12D800的控制,使用其1.6Gsps双沿采样工作模式完成对400MHz以下高频信号的数据采集。通过设计数据存储方式来降低数据传输速率,使数据经USB传至PC机来实现高频信号地实时采集与存储。实验结果表明它可以实时、高效地完成数据采集,可以应用到雷达、通信、电子对抗等领域。
摘要:探讨用于火电厂一次风管道风速及煤粉浓度在线监测系统的高速数据采集方法与相应的实现技术,可为一次风速及煤粉浓度的测量提供可靠的数据。根据要检测的电厂锅炉一次风管道气固两相流的特性,在基于微波法测量一次风速及煤粉浓度方案的基础上,设计了用于一次风速及煤粉浓度检测的数据采集系统。该采集系统使用ST公司的Cortex M4核心的ARM处理器和高精度、双极性、多路同步ADC采集转换器,并使用百兆以太网通信芯片把采集的数据传送到上位机。实现了四路同步数据的采集、传输及存储,经试验验证,能够稳定的进行数据采集。只需对该系统稍加改动,即可实现8通道同步采集。适用于多数数据采集的场合,具有很好的应用前景。
摘要:在电磁干扰较强的工业现场环境下,为了提高数据传输的可靠性,以光纤作为数据传输介质的应用越来越广泛。目前以光纤作为传输介质的CAN总线的标准并没有形成,对各种CAN网络的拓扑结构和光纤CAN网络的特点进行了分析之后,提出了一种基于光纤的有源星型CAN网络的数据传输系统的设计方案。设计出数据传输系统的结构、硬件和软件,其中硬件主要包括用LPC2292作为CAN控制器,光纤收发模块的设计以及采用FPGA芯片作为有源耦合器的主控芯片,软件主要包括基于LPC2292微控制器实现CAN应用层协议和上位机监控软件的设计。通过四个CAN节点的实验的测试,系统具有良好的可靠性,同时验证了系统设计方案的正确性与可行性。
崔建国 , 郑蔚 , 蒋丽英 , 于明月 , 蒲雪萍 , 师建强
摘要:航空发动机是飞机的心脏,因此,对其状态识别进行研究,一直是业界研究并试图解决的热点问题之一。本文以某型真实发动机气路系统为具体研究对象,通过在专业试验平台对其各种运行状态进行试验,采集其大量试验数据,在对其深入分析的基础上,提出采用高压转子相对物理转速、发动机进口温度、发动机进口压力、压气机出口压力、25截面压气机进口温度、低压转子相对物理转速、低压涡轮后温度、低压涡轮后压力等8个主要参数进行状态识别的方法,首先对其进行标准化处理,再对其进行主元分析,采用主元贡献率法计算出主元个数,并据此构建状态识别模型,确定 统计量和SPE统计量。并以确定的 统计量和SPE统计量作为航空发动机气路系统状态健康与异常识别的标志,对航空发动机气路系统健康与否进行识别研究,研究结果表明,该方法可以很好识别出航空发动机气路系统的运行状态,对航空发动机实际运行及所处状态的识别具有重要的使用价值与工程指导意义。
摘要:为了促进S1000D规范在装备综合技术保障中的应用,提升技术资料的使用性和经济性,提出了一种将符合S1000D规范的数据模块发布成HTML格式文档的技术。通过分析数据模块的特点和XSL样式表的发布原理,开发合适的XSL样式表将数据模块发布成基础的HTML文档。然后设计合适的CSS样式表增强HTML文档的展现样式,最后设计Javascript程序使得文档具有良好的人机交互性,并通过实例详细展示了具体的实现过程。结果表明,此项技术是可行的,它对S1000D规范在实际中的应用起到一定的参考作用。
摘要:针对嵌入式系统设计中专用的串行外设接口SPI数量不能满足要求的问题,提出一种基于双移位器的FlexIO来模拟SPI通信总线的全新方案,首先阐述了FlexIO的硬件架构,然后在分析标准SPI通信协议的基础上,通过对其内部定时器,移位器与芯片引脚的合理配置并结合少量的软件编程设计,最终模拟出拥有全双工,同步功能的SPI通信总线。通过与标准SPI从机通信的实验,表明了用FlexIO模拟的SPI通信总线具有硬件配置灵活,软件需求少且通信可靠的优点,同时也对用它来模拟其他类型的串行通信总线提供了一定的参考价值。
摘要:预选器作为射频接收前端的主要组成部分,对整个射频信号的接收有着重要的作用。针对实际无线通信环境下的应用,使用ADS软件设计了一种20MHz~3.6GHz的射频前端预选器。在该设计中采用了亚倍频程滤波器组进行分段滤波和抑制镜像信号,并利用低噪声放大器(LNA)对信号进行放大并减小噪声,并对设计的预选器关键部分的插入损耗、增益、噪声系数等指标进行了仿真。仿真结果显示,所设计的预选器各项性能指标均已达到了预期的要求,对接收机前端系统的研究和完善具有重要的参考价值。
摘要:针对以往水质监控系统水质传感器数据采集盲区多,传统处理器、通信模块无法满足大量的数据的处理和传输等问题。设计并实现了一种基于物联网技术的水质在线监测系统。该系统由数据采集节点、数据汇聚节点与监测中心计算机构成。设计了以INA118仪用放大器为核心的微弱信号调理电路,通过STM32微处理器进行实时数据采集和处理,结合ZigBee低速短距离和CDMA2000高速远距离通信等物联网技术将水质数据上传至物联网云平台。监测中心计算机通过下载物联网云平台数据实时显示。通过测量数据的对比性实验,结果表明整个系统的实时性好、测量精度较高,温度,pH值和电导率的平均相对误差分别约为0.64%,1.33%和2.33%,能够较好地满足水质监测的要求。
摘要:针对试飞数据分析结果进行可视化输出可以提高试飞科目的评判效率。将试飞数据分析结果进行结构化存储,采用列模式内存对齐方式,提高单个参数的检索查询及图形输出操作效率;对C+ builder标准组件类属性及方法进行扩充,实现对常规和特殊定制结果曲线图的绘制导出;利用进程调用方式,融合Matlab平台GUI应用程序和算法库,扩展软件交互功能。以实现对试飞数据分析结果的可视化输出。
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