• 2015年第23卷第12期文章目次
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    • >试验与评价技术
    • 基于LabVIEW的水质监测中心软件设计

      2015, 23(12).

      摘要 (1541) HTML (0) PDF 0.00 Byte (720) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前我国的水质污染情况严重,水质监测手段相对落后的现状,设计了基于LabVIEW的多功能水质监测上位机软件。系统采用网络通信方式,从物联网云平台上获取数据,并结合MATLAB、Access数据库和Elman神经网络技术,分别设计出了系统概述模块、数据接收模块、水质报警模块、数据存储模块、记录查询模块和数据预测模块,完成了数据接收、存储、查询、预测等功能。测试结果表明,该系统稳定可靠,各功能模块均能正常运行,达到了软件设计标准,实现了预期的功能。

    • >综述与评论
    • PHM中预测性能评价方法的发展与展望

      2015, 23(12):1-1.

      摘要 (2333) HTML (0) PDF 0.00 Byte (861) 评论 (0) 收藏

      摘要:预测与健康管理技术越来越受到武器装备维修保障领域的关注,预测作为其中的关键技术,其性能的优劣对健康管理工作有着至关重要的作用。对国内外PHM研究领域中预测性能评价方法的发展和现状进行了简要概括,并对预测性能评价方法的发展脉络进行了阶段划分与梳理,阐述了各阶段预测性能评价方法的基本原理与主要特点。在此基础上,总结了当前PHM研究中预测性能评价领域存在的发展空间和技术挑战,以及国内预测性能评价研究的特点,并由此提出对未来研究趋势的展望。

    • >测试与故障诊断
    • C波段无线网络通信技术及在飞行试验遥测中应用构想

      2015, 23(12):2-2.

      摘要 (2908) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析国内外C波段无线网络通信研究进展基础上,结合现行飞行试验遥测中遇到的技术瓶颈,提出了将C波段无线网络通信技术应用于飞行试验遥测中的构想,建立基于C波段的无线网络的空地一体化遥测网络体系。C波段空地网络化遥测链路的建立,扩展遥测数据传输可用频段的同时增加上行通道,建立机载网络系统与地面监控网络的网络通信链路,为未来空天地一体化遥测网络的建立建立技术基础;同时利用通用的网络管理流程,对整个测试资源动态配比,提高试飞效率。

    • 卫星导航接收机自动测试系统

      2015, 23(12):3-3.

      摘要 (2919) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1170) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足卫星导航接收机整机性能快速、精确测试的需求,实现对导航接收机性能的自动测试,构建了一种基于NI PXI硬件平台,采用导航信号模拟器、虚拟仪器技术和Microsoft Visual Studio 2008软件进行开发的卫星导航接收机自动测试系统。系统实现了多导航接收机的定位精度、冷启动首次定位时间、热启动首次定位时间、捕获灵敏度、速度精度的并行自动测试。良好的人机交互界面与多接收机并行测试的稳定运行,大大缩短了测试时间,提高了测试效率。通过对北斗导航接收机大量测试,结果表明该卫星导航接收机快速测试系统对于导航接收机整机性能并行测试快速、有效。

    • 无人机数据链系统抗干扰性能评估指标及其测试方法

      2015, 23(12):4-4.

      摘要 (1220) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于DE-LSSVM的滚动轴承故障诊断

      2015, 23(12):5-5.

      摘要 (2579) HTML (0) PDF 0.00 Byte (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对滚动轴承故障诊断难以获得大量样本的问题以及LS-SVM 模型参数选择方法易陷入局部最优的缺点,提出了一种集合经验模态分解能量熵和差分进化算法(DE)优化最小二乘支持向量机相结合的轴承故障诊断方法。首先原始振动信号采用EEMD分解得到一组固有模态函数(IMF),从有效本征模态函数IMF分量中提取的能量特征作为输入建立支持向量机,通过计算不同振动信号的能量熵值大小来判断轴承的故障损伤程度。为了提高模型的诊断精度,采用差分进化算法对LS-SVM的结构参数进行优化,并与LS-SVM和PSO-LSSVM模型相比较。结果表明,DE-LSSVM 模型的故障分类准确性得到了提高,可以有效应用于滚动轴承故障诊断中。

    • 多值测试诊断策略优化设计

      2015, 23(12):6-6.

      摘要 (1732) HTML (0) PDF 0.00 Byte (708) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电子系统中多值测试条件下的测试排序问题,提出了一种诊断策略优化方法。首先,以相关性矩阵模型为基础,将已有的二值测试的优化算法同多值测试问题相结合,提出了适用于多值测试的基于霍夫曼编码的启发式函数;其次,将平均测试代价最小和平均测试步骤最少作为优化目标,采用与或树启发式搜索算法生成诊断树,得到多值测试的诊断策略,并给出了诊断策略优化方法的具体实现步骤;最后,将其应用到航空设备的实例中。结果表明提出的基于霍夫曼编码的与或树启发式搜索算法是可行的,其生成的诊断树是最优的,比基于信息熵的与或树启发式搜索算法具有更小的平均测试代价和更少的平均测试步骤。

    • 冗余技术提高PLC控制系统可靠性的研究

      2015, 23(12):7-7.

      摘要 (1300) HTML (0) PDF 0.00 Byte (991) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对工业现场对PLC控制系统可靠性提出更高的要求,提出利用冗余技术提高其可靠性。分析了硬件冗余和软件冗余在PLC控制系统中的应用,详细阐述了PLC控制器、输入输出口、通讯网络和电源各自的冗余方法,并着重以西门子300/400系列PLC为例进行了软硬件冗余的架构和原理分析。最后对冗余控制系统的可靠性进行分析,结果表明,使用冗余技术可使PLC控制系统的可靠性得到明显提高。

    • 经验模态分解与样本熵在并网型光伏逆变器故障诊断中的应用

      2015, 23(12):8-8.

      摘要 (2968) HTML (0) PDF 0.00 Byte (947) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对光伏并网逆变器电路中故障信号的非线性、非平稳特点,提出一种基于经验模态分解(EMD)和样本熵(SampEn)的故障诊断方法。首先,利用经验模态分解对逆变器的三相输出电压进行分解,得到有限个本征模式分量(IMF),从中选取包含故障主要信息的前几个本征模式分量提取故障信息。然后,计算本征模式分量的样本熵,从而得到用于故障诊断的特征向量;最后,将逆变器开路故障进行分类和编码,将故障特征向量输入BP神经网络进行模式识别,从而达到故障诊断的目的。在Matlab环境下对光伏并网逆变器的故障诊断进行了实验,实验结果证明了文中方法能实现对光伏并网逆变器的故障诊断,且与小波包变换相比,该方法具有诊断效率高和准确度高等特点。

    • 基于opencv的单目视觉测量系统的研究

      2015, 23(12):9-9.

      摘要 (1720) HTML (0) PDF 0.00 Byte (760) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍一种基于机器视觉的测量工件宽度的新方法,在开源计算机视觉库OpenCV的支持下,设计并实现一种对工件宽度进行动态实时测量的系统。为了降低其它光的影响,在CCD镜头下面固定一块红光滤光片,系统通过采集经红光线激光器投射的工件图像,对图像进行二值化、截取感兴趣区域、轮廓提取等处理,最后实现工件宽度的自动测量。对不同尺寸的工件进行了自动测量实验,实验结果表明,采用的测量方法在实际工件测量中是可用的,整个测量过程用时在100ms左右,最大相对误差不超过1.5%

    • 橡胶密封圈几何尺寸图像检测技术研究

      2015, 23(12):10-10.

      摘要 (1414) HTML (0) PDF 0.00 Byte (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前油冷散热器件密封圈尺寸检测使用万工显人工目测方法,工作强度高,测量数据稳定性差。针对这种情况,提出了使用万工显、CCD相机、光栅和计算机搭建自动测量系统,实现了密封圈几何尺寸的检测。采用CCD相机替代万工显的目镜,由光学系统将被测密封圈的边缘成像于CCD靶面上,数字图像通过USB口传入计算机,实现图像采集,由固定于测量平台的光栅尺读取平台移动数据。采集密封圈6幅边缘图像,同时把光栅读数读入计算机。经过中值滤波、阈值分割、边缘检测等图像处理方法,结合光栅读数,经过坐标转换,得到了同坐标系下的所有图像边缘坐标,所有边缘坐标数据采用最小二乘法拟合圆,得出密封圈的半径值。实验数据表明,CCD测量系统均方差为0.0001mm,低于目测系统的均方差值0.0005mm, CCD万工显测量系统测量数据稳定性好。

    • 避雷器电阻片测试系统设计

      2015, 23(12):11-11.

      摘要 (1370) HTML (0) PDF 0.00 Byte (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用工业PC机与可编程控制器、示波器、直流仪等设备设计了避雷器电阻片测试系统,阐述了本系统的控制流程及逻辑关系,用图形化编程语言编写了上位机软件,完成了避雷器电阻片在 U1mA及0.75U1mA下的漏电流等参数的测试,并对电阻片测试过程中的电压峰值、电流峰值进行采集存储,还存储了电阻片在整个测试过程中的能量,方便以后对测试过程中损坏的阀片进行能量、电流峰值、电压峰值方面的分析,对系统进行了初步的试验,结果表明该系统运行效果良好,实现了避雷器电阻片出厂前的测试,提高了测试效率。

    • 基于容栅位移传感器的管路堵塞监测系统设计

      2015, 23(12):12-12.

      摘要 (1354) HTML (0) PDF 0.00 Byte (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有的氮磷营养盐原位监测仪存在不足,其进样管路在受污染的水体中容易被堵塞,针对此问题提出了一种基于容栅位移传感器的管路堵塞监测系统。通过容栅位移传感器采集位移信号,经过滑动滤波以后输入STM32单片机处理,对数据分析处理后得到管路形变特征参数,进而判断管路堵塞状态,并启动滤膜更换装置更换过滤膜,排除堵塞保证机器顺利运行。系统测试和实验结果表明:容栅测位移法在非介入式管路堵塞测量中完全可行,为小管径胶管的在线堵塞检测提供了一种新的方法。

    • 畜牧养殖用料量检测系统设计与实现

      2015, 23(12):13-13.

      摘要 (1072) HTML (0) PDF 0.00 Byte (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国内目前畜牧养殖业饲料使用量大,但大吨位称重传感器价格较高、而且安装不方便、精度不高的问题,设计开发了一种畜牧养殖用料量检测系统;该系统多点采集用料量高度值,通过高度值间接计算出用料量体积,针对料塔内饲料密度不均衡性,通过三维拟合法估算不同高度对应的饲料密度系数,使用体积乘以密度计算出实时用料量;经实际验证,该系统检测用料量误差在3%以内。

    • 基于TestStand的医疗仪器产品性能自动测试系统研制

      2015, 23(12):14-14.

      摘要 (2188) HTML (0) PDF 0.00 Byte (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统人工测量方式对电子医疗仪器产品板卡性能检验中测量效率低、测量不准确和测量手段复杂等问题,提高生产效率和板卡的质量控制,对虚拟仪器技术以及自动测试系统技术进行了研究。研制开发了一种基于TestStand和LabVIEW的电子产品性能自动测试系统。自动测试系统通过控制TestStand引擎调用待测试板卡的测试序列实现对不同板卡的测试,测试序列是由各测量程序配置组成。设计的测试参数集中配置、项目分组测试以及测试产品目录自动生成方案,提高了系统的通用性、扩展性以及灵活性。实验和实际应用表明,该系统在应用中具有很高的测试效率和测量准确性并且操作简便。

    • 引入改进的K-means算法的电缆监测数据优化技术的研究

      2015, 23(12):15-15.

      摘要 (1178) HTML (0) PDF 0.00 Byte (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式光纤是一种新型在线监测技术,能极大程度提高电缆健康状态的监测效率。由于光纤处于复杂环境影响中,以及分布式节点实时产生庞大的数据群,这对监测数据的处理技术提出了更高的要求。基于传统的数字式平均法,引入一种改进的k-means聚类算法,实时对各节点产生的数据集处理,能准确的识别因噪声影响而产生的奇异数据,提高了数据反馈的效率和准确性,从而减少了监测系统的漏报和误报现象。现有的实验仿真表明改进的算法较传统算法在数据处理的准确性和快速性上都有明显的提升。

    • 一种飞行试验FC航电系统的采集网络时延测试方法

      2015, 23(12):16-16.

      摘要 (2772) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1014) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对飞行试验FC总线测试的特点,文章提出了一种飞行试验FC航电系统的采集网络时延测试方法,在不影响原航电系统信息传输结构与特性的前提下,测试到通信消息从航电子系统端口发出的精准时刻,解决了航电FC采集网络时延测试难题;通过对某试验机的FC采集网络时间延迟测试,提高了飞行试验某航电子系统的试验计算精度,证明了该方法在工程中的有效性。

    • 基于螺旋平行传输线的时域反射监测技术研究

      2015, 23(12):17-17.

      摘要 (1451) HTML (0) PDF 0.00 Byte (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对山体滑坡、泥石流等岩土灾害,通过基于螺旋平行传输线的TDR(Time-Domain Reflectometry)技术,设计出的窄脉冲发生电路,返回波信号调理电路和高速采样模块,运用等效采样法,实现了信号的采集,完成了时域反射监测仪器系统,并对反射波形进行了实时对比研究; 将螺旋平行传输线埋入山体,当山体内部发生形变,引起螺旋平行传输线相应拉伸,拉伸点的特性阻抗随之变化,运用TDR技术对螺旋平行传输线进行测量分析,可得螺旋平行传输线变形数据,相应的反映了山体表面的变形;反射波形的实时对比研究表明,将时域反射技术应用于螺旋平行传输线形变监测行之有效且效果明显.

    • 用户专用键盘可测试性设计实现

      2015, 23(12):18-18.

      摘要 (2004) HTML (0) PDF 0.00 Byte (737) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对用户专用键盘故障排查过程中的低效率问题,本文采用边界扫描法、内建自测试法等对其进行测试性设计改进,使得利用已有的边界扫描设备即可实现自动化故障诊断。并通过设置管脚短路和芯片功能异常两个故障实际验证了用户专用键盘可测试设计效果,实验结果表明,改进后的用户专用键盘可快速定位故障,并且具有较高的准确度和精度。本文对用户专用键盘进行测试性设计改进,以使其满足边界扫描设备测试要求,此种方法对其它单片机系统的测试性设计具有借鉴意义。

    • 基于AVR单片机的超声波测距系统构建

      2015, 23(12):19-19.

      摘要 (1969) HTML (0) PDF 0.00 Byte (733) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高超声波测距精度,构建了基于AVR单片机的测距及数据处理系统。分析了超声波测距的原理,以AVR单片机为处理器设计了超声波产生和发射电路、超声波接收和信号处理电路以及温度测量和补偿电路等。针对温度对超声波速度的影响,根据超声波速度与温度的关系,设计了超声波速度补偿算法。为了提高回波时间测量准确性,减小随机噪声及空气中其他杂散播干扰的影响,采用均值数字滤波方法,对计数时间进行处理。实测结果表明,在3cm~400cm范围内,超声波测距系统测量数据准确,最大误差为0.66cm。

    • 基于经验模态分析的故障诊断方法及应用研究

      2015, 23(12):20-20.

      摘要 (2551) HTML (0) PDF 0.00 Byte (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现对微弱动态响应的准确辨识及故障状态的早期诊断,提出了基于经验模态分析的故障诊断方法,将模态分解、互信息熵与主元分析结合,故障特征更凸显,方法更有效。首先模态分解,得到一系列固有模态分量,利用互信息熵判断所有固有模态分量的高低频分界点并对高频分量自适应阈值去噪。将去噪后的所有高频分量和低频分量主元分析,计算各主元的峭度值,选取峭度值大的分量求时频谱得故障频率,从而确定故障。将该方法应用到含有高频环境噪声的轴承故障信号中诊断可靠、准确。

    • 基于功率谱包络能量和SVM的舰用发动机故障诊断

      2015, 23(12):21-21.

      摘要 (1512) HTML (0) PDF 0.00 Byte (987) 评论 (0) 收藏

      摘要:发动机是军舰上的重要部件之一,其稳定性对军舰的正常航行具有重要影响。以舰用发动机关键部件(主泵轴承)为具体研究对象,提出了基于功率谱包络能量和支持向量机相结合的故障诊断方法。首先获取了大量可表征舰用发动机主泵轴承健康状态的振动加速度信息,对其进行功率谱分析,获得其功率谱的包络能量;以获取的舰用发动机主泵轴承功率谱的包络能量构建特征向量,并设计基于SVM的舰用发动机主泵轴承故障诊断模型,对主泵轴承的故障进行诊断研究。研究结果表明,采用基于功率谱包络能量和SVM相结合的舰用发动机关键部件故障诊断方法,可以很好实现主泵轴承的故障诊断效能,为舰用发动机主泵轴承故障诊断的工程应用奠定了基础。

    • 无接触式索网张力测量方法

      2015, 23(12):22-22.

      摘要 (1357) HTML (0) PDF 0.00 Byte (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确获取天线反射器上柔性索网结构的张力,提出了一种无接触式索网结构张力测量方法。该方法借助摄影测量仪一次即可测出所有绳索的位移变化量,再根据绳索载荷位移关系计算出全部绳索张力。理论分析表明:当摄影测量精度一定时,张力测量精度随绳长增加而提高;张力测量精度与载荷大小相关,随着载荷提高,绳子钢化,此时测量精度即对应绳子的刚度。通过简单验证试验表明该方法具有测量效率高、准确性高等特点,可用于测量索网系统的张力。

    • 基于模糊分割的移动自组织网络故障检测算法

      2015, 23(12):23-23.

      摘要 (1203) HTML (0) PDF 0.00 Byte (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有移动自组织网络故障检测算法精度较低、延时较大的问题,提出了一种基于模糊分割的检测算法ANFD(Ad hoc Networks Fault Detection)。ANFD算法以网络数据包与检测消息作为检测工具,通过模糊分割方法对接收到的信息进行处理,最终通过时频域方法进行故障分割,实施最终的故障识别。仿真试验证明,ANFD算法较之其他算法具有较高的故障检测精度、较短的响应延迟,并且具有较低的消息复杂度和内存消耗。

    • 基于IFD与DE-ELM的轴承故障诊断

      2015, 23(12):24-24.

      摘要 (1815) HTML (0) PDF 0.00 Byte (723) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对局部均值分解(LMD)实现过程中存在的模态混淆现象和端点效应,影响识别精度的问题,提出了一种基于本征频率尺度分解(IFD)与差分进化极限学习机(DE-ELM)的方法。该方法将数字图像处理的频率分辨率概念与LMD结合起来;首先确定原始振动信号中的所有局部极值点的频率分辨率,将振动信号分为高频率分辨率区域和低频率分辨率区域;然后,构造本征频率尺度函数,将本征频率尺度函数添加到局部极值点低频率分辨率区域;最后,对添加本征频率尺度函数的原始振动信号进行LMD分解,在得到的乘积函数(PF)分量中剔除本征频率尺度函数,就可以得到突出原始信号振动特征的不同频率分辨率的PF分量,提取PF分量的特征参数构建特征向量作为DE-ELM的输入,进行故障类型识别。将该方法应用于轴承故障诊断,与LMD相比,故障识别精度提高了8.33%,表明了该方法的有效性与可行性。

    • 基于改进自适应加权的多传感器融合监测

      2015, 23(12):25-25.

      摘要 (1480) HTML (0) PDF 0.00 Byte (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对加注系统多传感器测量数据融合,为满足融合的可靠性与准确性需求,提出了一种改进的自适应加权融合算法。加权融合算法的关键是如何准确判定测量数据权重值,在总结分析当前权重值判定方法优缺点的基础上,将证据理论中的修正证据距离引入测量数据间距离计算,生成融合权重值,完成传感器数据融合。通过一般算例与加注系统典型算例,对所提融合算法进行验证,结果表明算法融合效果较好、鲁棒性强,具有一定的理论意义和较好的工程实用价值。

    • 基于WiFi和虚拟仪器的噪声监测系统的设计

      2015, 23(12):26-26.

      摘要 (1361) HTML (0) PDF 0.00 Byte (450) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于WiFi和虚拟仪器的嵌入式噪声监测方案,主要由噪声采集单元、主控电路、存储单元、WiFi模块及监控中心组成。噪声提取电路将数据通过单片机控制器处理后输出到与其相连接的存储器中,并通过WiFi模块输出,监控中心通过无线AP点接收噪声数据,利用虚拟仪器软件对噪声数据进行解析和实时显示数据。实验结果表明,该装置功耗低、通信速率高、抗干扰性能好,具有全双工通信的特点。

    • WebLogic服务器运行状态监测系统的研究和应用

      2015, 23(12):27-27.

      摘要 (1379) HTML (0) PDF 0.00 Byte (510) 评论 (0) 收藏

      摘要:WebLogic服务器作为B/S构架信息系统重要组成部分,其运行状态在信息系统状态评价中起到了十分重要的作用,是开展信息系统状态检修的重要支撑。针对电网企业信息管理系统,通过模拟真实环境进行测试分析,定义了WebLogic服务器的关键性能指标,并开发了监控程序实现对其状态的监视。通过实验验证了该状态监测系统的有效性。

    • 一种改进式TAC的高精度时间间隔测量系统的实现

      2015, 23(12):28-28.

      摘要 (1626) HTML (0) PDF 0.00 Byte (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种基于改进式时间-幅度转换器(Time-Amplitude Converter, TAC)的高精度时间间隔测量系统。该系统采用集成运放设计TAC中的电流可控的恒流源,并对TAC内部的积分控制部分加入宽带直流放大电路,来提高时间间隔测量的精确度;采用高精度的模数转换器采样TAC的输出,实现高精度时间间隔测量中的模拟到数字的转换;采用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)完成系统软件设计,实现对TAC的控制。通过变换TAC的采样电阻的阻值,使恒流源输出不同的电流对电容进行充电,从而使TAC的输出电压满足高精度模数转换器(Analog-Digital Converter,ADC)采集电压的要求。实验表明,在测量时间范围为1us,800ns,400ns,200ns时,该系统的时间间隔测量的最小时间精度为400皮秒。

    • 基于LabVIEW的旋转轮轴扭矩测试系统的设计

      2015, 23(12):29-29.

      摘要 (1985) HTML (0) PDF 0.00 Byte (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前国内旋转动力机械动态扭矩测量中受环境因素影响大,精度低,稳定性差,操作使用不方便等问题,应用感应供电技术、无线通信技术、微功耗处理技术、虚拟仿真技术,设计了一种将WIFI无线传感器网络(WSNs)与虚拟仪器相结合的旋转轮轴扭矩测试系统,实现了动态扭矩参数的实时准确监测、在线校准、存储、分析、显示、预报预警及生成报表等功能,仿真和实测结果表明:该系统功耗低于0.05W,测量精度可达0.4%FS,动态响应好,操作简单,长时间运行稳定可靠。

    • 基于故障注入的测试性验证试验样本量确定方法

      2015, 23(12):30-30.

      摘要 (2471) HTML (0) PDF 0.00 Byte (946) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验样本量的确定是基于故障注入的测试性验证试验中的关键技术之一。样本量的确定是为了解决样本充分性要求与故障不能穷尽注入的限制条件之间的矛盾。目前确定试验样本量的方法包括最小样本量估计法以及按照不同的试验方案所确定的方法。通过对这些方法的优点、缺点以及使用条件进行对比,总结出了样本量确定方法的研究现状以及目前工程上进行基于故障注入的测试性验证试验时的普遍情况,并且从矛盾的两方面展望了进一步研究的发展。

    • >控制技术
    • 基于遗传粒子群算法的模拟电路故障诊断方法研究

      2015, 23(12):31-31.

      摘要 (2202) HTML (0) PDF 0.00 Byte (764) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于小波包分解、归一化处理、遗传粒子群优化算法(GAPSO)和BP神经网络相结合的模拟电路故障诊断新方法。该方法使用小波包分解获取各尺度函数空间上的能量特征信息作为特征向量输入神经网络。利用遗传粒子群算法优化BP神经网络的权值和阀值,有效克服BP神经网络极易陷入局部极小等缺陷。通过Multisim仿真电路实例,比较GAPSO-BP和BP神经网络的诊断结果,验证了该方法的有效性。

    • 改进蚁群PID-神经元解耦的CFB锅炉燃烧系统控制

      2015, 23(12):32-32.

      摘要 (1968) HTML (0) PDF 0.00 Byte (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:床温和主汽压都是循环流化床锅炉生产运行中的重要参数,会直接影响机组的安全性和经济性。但由于这两者对象存在非线性、大时延、强耦合等特点,其现场控制效果一直不太理想。本文首先采用自适应神经元将床温和主汽压解耦,再利用具有分工特征的蚁群算法优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。采用该算法优化常规PID控制参数,能够实现控制参数的快速寻优。该方案应用于循环流化床锅炉燃烧系统仿真,结果表明能有效实现系统解耦,且具有响应快、超调量小等优点,有效地提高了控制品质。

    • OPC技术在设备监控系统中的应用

      2015, 23(12):33-33.

      摘要 (1062) HTML (0) PDF 0.00 Byte (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文主要从0PC技术的定义和对象方面展开,在对OPC技术进行简要介绍的基础上,探讨了0PC服务器与OPC客户端的通信实现,结合实际,着重介绍其在某个iFIX监控平台中的应用。实践结果证明:将OPC技术应用在iFIX监控平台中,可以很好的实现软硬件的兼容,有利于减少软硬件的重复开发,大大的节省了人力、物力,满足了实际需求。

    • 基于VxWorks的OPC数据监控与传输系统设计

      2015, 23(12):34-34.

      摘要 (1272) HTML (0) PDF 0.00 Byte (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:随着OPC技术的广泛使用,使得包括VxWorks在内的诸多操作系统增加了对OPC技术的支持。为了解决VxWorks对于在双网段下的OPC数据传输缺乏相关支持的问题,故提出了在VxWorks中建立OPCDA转换服务器,OPCDA转换服务器同时接收和发送两个网段的数据,根据配置文件,采用消息队列的方式进行有选择的数据交换,从而完成了双网段下数据的监控与传输。通过实验测试表明,该系统具有良好的实时性、稳定性和较高的通信效率,很好的解决了VxWorks在双局域网之间的数据交换问题,达到了预期的设计目标。

    • 基于RFID的仪器通信和数据采集控制技术

      2015, 23(12):35-35.

      摘要 (1208) HTML (0) PDF 0.00 Byte (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前舰船电子装备故障检测原始技术数据采集与传输控制是测试技术专家与现场技术人员之间信息交互的难题,本文提出了一种基于RFID的仪器通信和数据采集控制技术。依托RFID的无线组网技术,介绍了该仪器通信和数据传输控制系统的总体设计、软硬件组成与功能,引出仪器通信与数据传输过程中主控机的监听服务和并发设计等控制机制,从而论述了主控机与仪器的数据采集和传输情况。最后分析了整个系统应用时的上传、接收、存储、解析浏览和反馈的功能和效果。实验结果表明该该系统满足了组网维修系统信息传递、共享与复用的需求。

    • 多模导航模拟器时间同步控制系统设计与实现

      2015, 23(12):36-36.

      摘要 (1740) HTML (0) PDF 0.00 Byte (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:在多模导航模拟器的设计过程中,由于需要模拟的导航信号频点较多,使得如何修正由于多个上位机程序启动时间差异导致的数据包不同步,以及如何控制不同中频板卡同步启动以产生时间同步的中频信号成为了关键问题。针对这两个问题,设计并实现了一种应用于基于软件无线电体系架构多模导航信号模拟器的时间同步控制系统。该系统通过由系统计时板对外设板卡同步触发启动控制,驱动软件与外设板卡1s时隙同步控制,以及驱动软件向外设板卡传输数据包的同步控制,实现对各系统频点的时间同步控制,能够支持多模导航信号模拟器长时间持续稳定的工作,具有各系统频点时间同步精度高和系统复杂度低等优点。通过联合定位测试结果表明,采用本控制系统的多模导航模拟器的各系统频点的输出信号是时间同步的。

    • 基于VC++的校正场线圈绕制系统的建模与仿真

      2015, 23(12):37-37.

      摘要 (1607) HTML (0) PDF 0.00 Byte (614) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据国际热核聚变试验堆校正场线圈(Correction Coil,简称CC)的绕制成形过程及高可靠性、高精度的绕制要求,通过对线圈的几何图形进行简化和分析,建立起线圈旋转过程中的运动数学模型。根据此模型,在管内电缆导体进给速度固定的条件下,得到了线圈绕制过程中各电机之间的运动关系。在此基础上,上位机基于VC++,通过对线圈CAD文件的读取以及数据信息的处理,得到各轴运动轨迹;并通过MFC对ITER校正场线圈绕制系统进行动态仿真以验证其正确性。

    • 助航灯光单灯监控系统的数据传输设计与实现

      2015, 23(12):38-38.

      摘要 (1628) HTML (0) PDF 0.00 Byte (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对助航灯光单灯监控系统数据传输存在的问题,提出了基于无线传感网络技术和GPRS/GSM技术的综合通讯方案。对系统组成中的微处理器、射频模块、GPRS/GSM模块硬件进行了介绍,重点阐述了通讯模块软件的设计以及监控系统平台的搭建.该系统实现了助航灯巡检自动化,可以实时监控灯光设备运行状况。对通讯中关键技术一点对多点通信进行了讨论。测试结果表明,系统能够稳定可靠进行数据传输,满足了机场对助航灯自动巡检要求。 基于无线通信技术的助航灯光单灯监控系统能够增强机场地面保障能力。

    • 基于CAN总线的电气火灾远程监控系统

      2015, 23(12):39-39.

      摘要 (1495) HTML (0) PDF 0.00 Byte (706) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决传统电气火灾监控系统在远距离数据通信时误码率高、总线上可连接的终端节点数量少、传输速率低等问题,设计了一种基于CAN总线及STM32F103单片机的电气火灾远程监控系统。给出了系统的整体框架及其组成,重点阐述了火灾终端监控设备的硬件及软件设计思路,制订了火灾监控设备与上位机的通信协议。系统实现了消防联动设备的工作状态、被监控设备的供电电压、电流,被保护用电设备的剩余电流值,以及用电设备工作的环境温度的实时监测,并通过CAN总线将监测状态实时传输到远端计算机。在实现火灾监控的基础功能上,增加了通过现场总线与现场其它监控设备通信的主机功能。测试结果表明,系统在远距离数据通信时传输速率提高、增加监控节点的情况下,系统间的数据通信误码率非常低。

    • 基于Hadoop的农产品安全监控平台的设计

      2015, 23(12):40-40.

      摘要 (1778) HTML (0) PDF 0.00 Byte (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前传统数据库已经不能满足海量农产品安全监控信息的存取及处理需求,借鉴Hadoop平台的分布式文件系统和Map/Reduce并行计算方法设计了农产品安全监控平台的框架,在此基础上,提出了一种用于监测农产品各项指标的Map/Reduce算法;最后通过Linux集群技术,搭建了一个基于Hadoop的农产品安全监控数据存储处理实验性平台,该平台能够有效地对海量农产品数据进行及时存储与处理。实验最终结果表明,相比传统的数据库,该平台能够大幅提升海量农产品数据的吞吐率及数据处理性能,由此验证了平台的合理及有效性。

    • 冰蓄冷空调系统的多目标优化控制策略研究

      2015, 23(12):41-41.

      摘要 (1400) HTML (0) PDF 0.00 Byte (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少制冷机组的能耗和降低冰蓄冷空调系统的运行费用,提出了基于非线性多目标模型的优化控制策略。首先建立了多台制冷机组总能耗最少的目标函数;其次根据系统设备能耗和当地电价结构,得到了系统总运行费用最小的目标函数;最后使用MATLAB软件编程求得最优解。通过工程实例仿真对比在不同冷负荷时的优化控制策略和制冷机组优先策略下的制冷机组能耗和系统运行费用,结果表明非线性多目标优化控制能够发挥系统潜力,减少制冷机组能耗,降低系统运行费用。

    • 基于模糊控制算法的纯电动汽车空调控制器的研发

      2015, 23(12):42-42.

      摘要 (1427) HTML (0) PDF 0.00 Byte (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:纯电动汽车迅速发展,要求其空调系统也急需跟进。根据纯电动汽车特点,开发出一种纯电动汽车空调控制器系统,设计了空调控制器的电源模块,阐述了使用无位置传感器控制压缩机无刷直流电机的原理,研发了一种过流检测电路。提出了一种新型控制方法,即:在考虑整车负载的基础上,使用多输入变量模糊控制算法对汽车空调压缩机电机进行控制,同时兼顾了乘员的舒适性与汽车的动力性。结果表明这种空调控制器运行良好,达到了预期效果。

    • 离散异质多智能体系统的分组一致性控制

      2015, 23(12):43-43.

      摘要 (1515) HTML (0) PDF 0.00 Byte (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类混合异质多智能体系统的分组一致性控制问题进行了研究。具体分析了由一阶智能体和二阶智能体组成的混合异质系统,研究其在离散情况下的分组一致性。基于两个合理的假设提出了线性控制协议,运用代数图论、稳定性理论和矩阵理论,分析协议作用下闭环系统的系统矩阵及动态特性,取得了系统渐近实现分组一致性的充分条件,该条件与系统拓扑结构、采样周期以及控制参数有关。结论同时适用于有向拓扑与无向拓扑,最后通过仿真实例对所得分析结果进行了验证。

    • 基于机器视觉的锯条自动化装盒系统设计

      2015, 23(12):44-44.

      摘要 (2633) HTML (0) PDF 0.00 Byte (994) 评论 (0) 收藏

      摘要:以VS2010为软件平台,以Staubli TP80机器人,康耐视摄像机和传送带为硬件基础,对锯条进行识别,定位和动态抓取,搭建了一个基于机器视觉的工业机器人智能抓取系统,其中Staubli-TP80机器人为操作手臂,利用康耐视摄像机和工控机搭建视觉检测平台,通过抓取系统的参数化建模实现图像坐标到机器人坐标的转换,利用OpenCV函数库实现锯条的图像处理和模式匹配,最后控制机器人对动态目标进行抓取。

    • 特殊天气污水溶解氧浓度的自适应广义预测控制

      2015, 23(12):45-45.

      摘要 (1334) HTML (0) PDF 0.00 Byte (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:污水处理过程具有非线性、时变、大滞后的特点,尤其在雨天暴雨等特殊天气下,污水的入水波动会对控制器造成严重干扰。文中提出一种基于模糊神经网络模型的自适应广义预测控制算法,实现对污水处理过程中溶解氧浓度的实时控制。该算法利用反馈线性化思想实现自适应广义预测控制器的设计,在证明其李雅普诺夫稳定的同时,得到修正系统的受控自回归积分滑动平均模型参数自适应规则,动态调整模型参数使系统跟踪误差达到最小。仿真实验结果表明,该算法能够稳定、快速地控制溶解氧浓度,具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,该控制算法特别适合用于污水处理过程的特殊天气(如雨天和暴雨天)中。

    • 基于Cortex-M4的激光在线测量控制器设计

      2015, 23(12):46-46.

      摘要 (1236) HTML (0) PDF 0.00 Byte (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现场白车身激光在线测量系统控制柜内控制模块过多,接线复杂,且在高强度工作时柔性视觉传感器线缆容易断裂造成短路等问题,设计了基于高性能Cortex-M4处理器的激光在线测量控制器。该控制器利用以太网与测量计算机通信,通过RS-485总线与多个视觉传感器相连,控制其快速、可靠地对白车身进行测量。同时在电源输出端采用电压取样的短路保护措施,并利用改进的限幅去极值平均滤波算法对电压采样值进行处理。与原有控制系统相比,该控制器具有结构简单,运行稳定,成本低,实时性好的优点,保障测量系统安全、可靠地运行。

    • 基于滑模变结构的柔性倒立摆控制研究

      2015, 23(12):47-47.

      摘要 (1542) HTML (0) PDF 0.00 Byte (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对柔性倒立摆稳摆控制比较困难且传统指数趋近率的滑模变结构控制易对系统造成抖振,基于机理建模方法建立柔性倒立摆数学模型,提出变指数趋近率的滑模变结构控制方法,设计了滑模变结构控制器,使系统具有较好的稳摆控制和鲁棒性。仿真结果表明,基于变指数趋近率的滑模变结构控制方法能够更好的实现倒立摆稳定控制,相比于传统指数趋近率的滑模控制器输出更加平滑,进而减小了控制器的负担。

    • 自适应模糊PID前馈补偿在机载挂飞摆扫转台控制中的应用

      2015, 23(12):48-48.

      摘要 (2218) HTML (0) PDF 0.00 Byte (793) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对机载挂飞转台的摆扫速度控制问题,提出了一种利用模糊自适应PID技术进行前馈补偿的复合控制策略。首先根据实际应用提出摆扫转台的期望摆扫速度曲线,并对直流力矩电机驱动的摆扫转台进行了建模;然后根据扰动前馈补偿的控制原理,提出了模糊自适应PID前馈补偿方法,为摆扫转台的速度环设计了模糊PID控制器,并在此基础上设计了与之相适应的的自适应前馈补偿函数;最后进行了仿真结果验证。通过Matlab仿真结果表明,相对于模糊PID控制,所设计的模糊自适应PID前馈补偿控制器能有效的跟踪期望的转台摆扫速度,大幅地提高了在有稳定干扰和摆扫速度越变情况下的跟踪精度。

    • 飞行模拟机操纵负荷系统力加载性能研究

      2015, 23(12):49-49.

      摘要 (1334) HTML (0) PDF 0.00 Byte (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:在飞行模拟机操纵负荷系统中,力加载系统的性能对系统力跟踪精度与快速性有很大影响。为了有效抑制系统多余力,提高力加载系统动态性能,选用永磁同步电机作为系统执行机构,使用前馈校正+串联校正复合控制策略对飞行模拟机操纵负荷系统进行改进。在MATLAB/SIMULINK中对系统进行建模与仿真,实验结果表明以永磁同步电机为执行机构并使用串联校正+前馈补偿复合控制策略的电动力伺服加载系统可以有效提高操纵负荷系统力跟踪精度及快速性。

    • 基于神经网络参数优化的热失控状态温度预测研究

      2015, 23(12):50-50.

      摘要 (1263) HTML (0) PDF 0.00 Byte (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高夹杂热失控现象的微波干燥褐煤过程中神经网络预测温度精度,提出一种基于二次滤波及粒子群寻优的神经网络参数优化算法。该方法先引入小波分析对训练数据进行软阈值滤波处理,使温度数据在描述变化趋势的同时突出非平稳特征,而后使用粒子群算法寻找该趋势特征对应的神经网络最优的隐层节点数、学习率及最佳训练次数的组合,最后在预测中使用前向均值阈值滤波处理输入数据配合该最优网络进行预测。实验结果表明,该方法能同时提高热失控和非热失控状态下温度预测精度,使预测平均绝对误差下降59.2%。

    • >军事装备测控技术
    • 基于LabVIEW和PXI的某装备组合故障诊断系统设计

      2015, 23(12):51-51.

      摘要 (2208) HTML (0) PDF 0.00 Byte (712) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决某装备电子组合故障诊断过程中诊断效率低的问题,设计并研制了基于LabVIEW软件和PXI总线技术的电子组合故障诊断系统。首先,采用PXI总线技术和多通道转换测试技术,将大量被测参数送到固定的测试点;其次,使用LabVIEW编程语言,将组合的所有被测参数一次性全部获取、储存与显示,并依据技术指标给出故障诊断结果和故障排除方法。实验结果表明,该系统具有数据获取快、测试效率高、故障诊断准等优点;经实践应用证明,该故障诊断系统操作简单、携带方便,是对某型装备电子组合进行测试和诊断的理想工具。

    • 舰炮跟踪雷达干扰试验环境构建条件分析

      2015, 23(12):52-52.

      摘要 (1022) HTML (0) PDF 0.00 Byte (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对舰炮跟踪雷达复杂电磁环境下试验鉴定考核需求,在分析武器装备使用过程中面临的典型干扰环境的基础上,结合典型跟踪雷达技术特点,分析外场抗干扰飞行试验方案制定中应着重考虑的问题,作为典型实例,通过计算机仿真重点分析了干扰源方向对准对干扰效果产生的影响,理论分析及仿真结果对舰炮跟踪雷达抗干扰试验的环境构建具有一定的指导意义。

    • 履带装甲车辆里程计刻度系数在线辨识方法研究

      2015, 23(12):53-53.

      摘要 (1348) HTML (0) PDF 0.00 Byte (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:在履带装甲车辆SINS/OD组合导航系统中,里程计的刻度系数对导航结果的精确性有着至关重要的影响。为满足作战部队对履带装甲车辆快速、机动的标定要求,提高SINS/OD车载组合导航系统的导航精度,首先对里程计与惯导系统之间的安装误差角进行了标定。将变遗忘因子最小二乘法与限定记忆最小二乘法相结合,利用GPS的量测速度对里程计刻度系数进行了在线辨识。为检验辨识方法的可靠性,进行了实车实验,利用辨识结果进行了航位推算,并与GPS的定位结果进行了对比。实车实验表明,该辨识方法可以得到较高精度的定位结果,对于车体运动状态及行车路况发生变化等情况具有较强的跟踪性能;对标定路段的路况要求较低,具有很好的工程应用价值,符合作战部队的实际需求。

    • >设计与应用
    • S1000D数据模块的SCORM数据包发布样式研究

      2015, 23(12):54-54.

      摘要 (2498) HTML (0) PDF 0.00 Byte (794) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据IETM开发出的培训材料在装备综合技术保障中占有重要地位。针对主流的IETM标准——S1000D,提出了将符合S1000D规范的数据模块发布成SCORM数据包的模型。通过XSL样式表,将S1000D数据模块发布成HTML文档,并关联相应的CSS样式表及Javascript程序,生成可交互的培训素材。根据SCORM标准,编制主文件清单,设计API。最后,得到用于培训的SCORM数据包,并结合实例,展现了详细的开发流程。结果表明,该数据包不仅含有可交互的培训内容,还能够记录有关的学习信息以跟踪学员的培训情况。

    • 微小型组合导航系统软硬件协同设计

      2015, 23(12):55-55.

      摘要 (1190) HTML (0) PDF 0.00 Byte (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对机载制导武器对组合导航系统小体积、低功耗、高实时性以及高可靠性的要求,设计了组合导航系统双CPU总体方案。基于Zynq全可定制平台搭建了组合导航系统硬件环境。在分析组合导航系统软件结构的基础上,对任务块、任务优先级以及任务间的同步机制进行了合理设计;同时基于对组合导航滤波器内数据交换的分析,通过设置消息队列实现了任务间通信,且在保证数据一致性的同时,避免了“死锁”问题的出现。

    • 声波测井数据压缩算法的研究与实现

      2015, 23(12):56-56.

      摘要 (1422) HTML (0) PDF 0.00 Byte (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:声波测井会产生庞大的数据量,当测井电缆数据传输速率较低而无法满足实时传输要求时,可采用存储式仪器对这些数据进行井下存储。为了减小仪器的存储压力,需要对数据进行压缩处理,为了提高压缩比从而增大数据存储量,本文在经典的LZW压缩算法基础上,进一步提出一种基于MED预测的LZW数据压缩系统,并采用OK6410微处理器及Linux操作平台,完整实现该系统对声波测井数据的压缩、存储、传输以及数据解压恢复功能。系统测试和实验结果表明,该系统的数据压缩比达到30%,可实现数据的无损压缩,系统性能稳定可靠,因此基于MED预测的LZW数据压缩系统及其实现方法可在声波测井仪中进行推广应用。

    • 基于Android平台的USB通信技术研究

      2015, 23(12):57-57.

      摘要 (1150) HTML (0) PDF 0.00 Byte (529) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对Android平台的USB通信技术的广阔应用前景,对Android 设备与单片机的USB通信技术进行了研究;搭建了Android设备与单片机进行USB通信的硬件平台;以Android USB Host通信技术为核心,开发了Android端与单片机端的USB应用程序;着重阐述了Android端USB应用程序的完整开发过程,给出了其所需API类的功能描述、使用方法以及程序的开发流程图、主要功能实现的关键代码;对Android开发板与单片机之间的数据通信过程进行了测试,结果表明两者通信正常,实现了Android平台下的USB通信功能。

    • PCM/FM遥测信号软件解调算法研究

      2015, 23(12):58-58.

      摘要 (1724) HTML (0) PDF 0.00 Byte (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前航天测控中PCM/FM遥测系统使用的调频非相干解调技术存在解调门限较高的问题,研究一种基于最大似然思想的多符号检测(Multi-Symbol Detection, MSD)解调方法。介绍多符号检测原理,并针对以往同步方法的不足,研究一种将码元判决过程与同步相结合的变步长同步方法。仿真和测试结果表明,基于MSD解调PCM/FM信号是一种非常有效的方法。对下一代遥测信号解调系统的研制具有重要的应用价值。

    • 基于人工免疫改进的搬运机器人蚁群路径规划

      2015, 23(12):59-59.

      摘要 (1215) HTML (0) PDF 0.00 Byte (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对搬运机器人在障碍环境下的路径寻优问题,提出一种基于人工免疫改进的蚁群路径规划算法(AI-ACA)。蚁群算法(ACA)的规划依赖于信息素挥发系数、期望启发因子和信息启发因子等参数的选取,传统ACA通过经验来设定这三个参数,但路径寻优中的最优参数因障碍环境而异,为解决经验参数对不同环境路径寻优结果的影响,引入人工免疫算法(AIA),对ACA的相关参数进行迭代优化,以此改善路径寻优结果。仿真结果及在自制机器人平台上测试表明,AI-ACA对于不同障碍环境可以准确地进行路径规划,在同样环境下较所参考的定参数蚁群路径规划效果有明显提升,提高了整个系统的运输效率。

    • 嵌入式水声功率放大器设计

      2015, 23(12):60-60.

      摘要 (1139) HTML (0) PDF 0.00 Byte (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:功率放大器是水声信号发射机中的核心部件,其发展方向是低功耗、高效率和小体积。论文提出了一种可与匹配网络独立的嵌入式水声功率放大器技术方案,利用数字音频驱动器IRS2092设计并研制了一款高声源级的水声功率放大器样机,并通过水池实验测试了整机性能,验证了方案的可行性和先进性。测试结果表明,该样机在180×60×70mm3体积、24V电池供电和90W平均功率条件下实现了高达187dB的发射声源级,能较好地满足舰载或嵌入式的要求。

    • 基于EMD的单通道信源数估计方法

      2015, 23(12):61-61.

      摘要 (1000) HTML (0) PDF 0.00 Byte (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获取单通道接收信号的信源数目,针对普通信源数估计方法不能直接用于单通道接收信号的问题,提出了基于经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)的信源数估计方法。将单通道信号通过EMD处理,得到多个固有模态函数(intrinsic-mode function, IMF),据此构造数据协方差矩阵。对所构造的协方差矩阵进行特征值分解,采用基于信息论的AIC和MDL准则估计信源数。为进一步提高算法估计性能,引入对角加载技术对矩阵特征值进行平滑处理。仿真实验结果表面,本文提出的方法能够适用于单通道信源数估计,对角加载技术能够显著提高算法检测性能。

    • 基于Android手机的健康调理手环设计

      2015, 23(12):62-62.

      摘要 (1307) HTML (0) PDF 0.00 Byte (637) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对人体日常行为习惯做出健康调理建议,设计了基于Android智能手机的健康调理手环系统,采用包含人体测量手环和Android智能手机应用软件的系统结构;对人体测量手环的蓝牙模块、加速度传感器、心率传感器、体表温度传感器等硬件电路和软件流程算法进行设计,重点研究并提出了人体卡路里数综合消耗估计方法,并对Android操作系统的应用软件健康调理建议APP进行设计与实现。实验结果显示,系统能够有效实时测量人体数据,估算人体卡路里消耗,给出人体健康调理食谱和饮食建议,实现设计效果。

    • 基于Petri网与萤火虫算法的任务分配可视化建模

      2015, 23(12):63-63.

      摘要 (954) HTML (0) PDF 0.00 Byte (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决民用飞机故障诊断中任务分配问题,提出了使用新型离散萤火虫算法对任务分配问题进行研究,并在此基础上,使用Petri网进行可视化建模与仿真。新型的萤火虫算法离散方法,使得原本应用于连续问题的萤火虫算法适用于任务分配问题,这样使Petri网建模的复杂性降低,更利于建模。最后,对一实例进行分析并进行可视化建模与仿真,动态的仿真过程及最终结果验证了模型的可行性及算法的正确性。因此,使用该方法可有效地降低建模的复杂性,提高任务分配的效率,同时能够应用于协同可视化诊断平台中的任务分配模块。

    • PROFINET IO-PROFIBUS PA网关设计与实现方法

      2015, 23(12):64-64.

      摘要 (1253) HTML (0) PDF 0.00 Byte (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究了现场总线在工业以太网中的集成方法,提出一种从PROFINET-IO到PROFIBUS PA的网关设计方案,采用西门子EB200 IO从站卡并外接PROFIBUS PA通信驱动电路作为该网关的硬件实现方案。设计软件实现数据模型的映射和网络功能服务的映射。通过对网关进行功能和性能测试验证了其可行性,并良好的兼容于基于GSD的工程系统。

    • 基于Linux的文件加密传输技术

      2015, 23(12):65-65.

      摘要 (1419) HTML (0) PDF 0.00 Byte (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现Linux系统服务器端与客户端的文件加密传输,对RSA加密算法和Linux系统线程池技术进行了研究。通过在Linux上配置安装Openssl库来实现非对称RSA加密过程,并且利用线程池技术处理一个服务器与多个客户端的文件传输过程。最终实现了嵌入式ARM客户端与Linux服务器端的网络连接功能,并完成了基于TCP/IP协议上的文件加密以及传输过程。结论表明使用SSL协议设计的加密系统能够完成加密和传输过程,充分保障资料的私密性,并且能够方便的移植到安全级别需求高的嵌入式系统。

    • 机载FMCW SAR系统分析设计与ADS仿真

      2015, 23(12):66-66.

      摘要 (1238) HTML (0) PDF 0.00 Byte (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:在调频连续波(FMCW)合成孔径雷达(SAR)系统中,由于连续收发信号而引起收发隔离与功率确定的问题,在分析系统特点基础上,首先确定了系统结构,而后对馈通信号的滤除、数据存储速率和发射功率的确定问题进行讨论,给出设计方法;针对系统参数杂乱且相互关联,不易于系统设计的开展与梳理的问题,围绕成像分辨率、场景宽度和数据存储率等性能指标,对系统参数进行分解设计,提出了FMCW SAR系统总体参数设计流程;最后给出了一个运行在2.4GHz的系统参数设计实例,并用Matlab和ADS进行了系统级的仿真验证和分析,说明了系统方案的可行性,为下一步的硬件实现打下基础。

    • 云计算中面向能耗降低的虚拟机多资源放置算法

      2015, 23(12):67-67.

      摘要 (1385) HTML (0) PDF 0.00 Byte (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低云计算系统产生的能耗,实现系统多类型资源的合理利用,提出虚拟机多资源能耗优化放置模型,并给出虚拟机多目标资源随机多组优化算法(RMRO)。RMRO算法随机生成多组虚拟机放置序列,并对每组序列进行优化,从中选出最优的序列作为最终的虚拟机序列。基于RMRO,进一步提出了3种虚拟机放置序列的再优化策略,通过实验对比,选择MMBA策略作为最佳策略。仿真结果表明,RMRO相比传统的MBFD和MBFH算法,能明显降低数据中心的能耗,同时使系统多种资源利用更合理。

    • 基于正则化迭代的并行磁共振图像重建算法

      2015, 23(12):68-68.

      摘要 (1772) HTML (0) PDF 0.00 Byte (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决并行磁共振成像过程的病态性和图像信噪比下降问题,降低重建过程中噪声放大和异常值的干扰造成的图像信噪比的损失,提出了一种基于正则化共轭梯度迭代的并行磁共振成像重建算法;该算法基于最小二乘理论,引入正则化,优化方程,进而进行迭代重建;采用了不同加速因子的人脑磁共振K空间欠采样数据以验证该算法的重建性能,仿真结果表明了该算法相较于最小二乘法,能较大限度地降低噪声对重建结果的干扰,具有信噪比更高、误差更小、成像效果更好等特征;重建图像质量得到了较好的改善,对临床诊断更具有适用性。

    • 一种快速暗通道去雾算法

      2015, 23(12):69-69.

      摘要 (1726) HTML (0) PDF 0.00 Byte (597) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于暗通道的去雾算法计算初始透射率需要进行大量的数据比较,优化透射率时需要计算融合矩阵,这两个过程耗时巨大,使其难以投入实际应用。针对这一问题,提出了一种快速暗通道去雾方法。首先利用分区最小表的数据结构,提高初始透射率的计算速度;接着,在优化透射率时,采用基于形态学梯度的彩色图像边缘检测算法提取图像边缘信息,减少优化范围,再利用边缘信息与像素的空间信息优化透射率,避免计算复杂矩阵,从而加快了优化速度;最后,运用最小可觉差模型补偿前两个步骤导致的图像画质下降,提高图像清晰度。实验证明,快速暗通道去雾算法在保持恢复图像效果基本不变的基础上,很大程度提高了算法速度。

    • 一种新的自调整多叉树防碰撞算法

      2015, 23(12):70-70.

      摘要 (1002) HTML (0) PDF 0.00 Byte (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对标签碰撞问题进行了研究,提出了一种新的自调整多叉树防碰撞算法。新算法采用曼彻斯特编码准确判断碰撞位置,根据碰撞位类型的不同自动调整树的叉数;引入异或运算优化查询请求,避免了标签识别过程中不必要空闲时隙的产生;利用二进制数替代标签EPC码,很大程度上减少了通信量。通过理论分析,准确计算出新算法的性能参数。利用Matlab平台对新算法和其他四种常见算法进行了对比仿真实验,新算法在总时隙、吞吐率以及通信复杂度等方面都表现出良好的性能。

    • 基于Wi-Fi Direct的道路交通状态信息采集方法

      2015, 23(12):71-71.

      摘要 (1081) HTML (0) PDF 0.00 Byte (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统交通状态信息采集中采用的环形线圈车辆检测器存在布设和维护难度较大等问题,提出了一种基于Wi-Fi Direct的道路交通状态信息采集方法,以实现对基本的道路交通流状态参数进行采集估计。该方法利用车-路通讯设备实现车辆与路侧设备的通信;以车载通讯设备的Wi-Fi芯片介质访问控制层地址完成车辆个体识别;通过车载通讯设备中的北斗定位装置向路侧设备提供车辆实时位置及时间信息,进而实现道路区段内交通流基本状态信息估计。实验测试表明,该方法能够完成路段平均速度、交通流量及车流密度的采集和估计,是一种有效的道路交通信息采集方法。

    • 基于双核的视频智能消防水炮设计

      2015, 23(12):72-72.

      摘要 (1653) HTML (0) PDF 0.00 Byte (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着大空间公共建筑越来越多,传统的喷洒水灭火已满足不了需求,这些场所的消防安全也显得日益突出。针对现有自动消防炮灭火装置存在大多采用红外传感器作为火源探测元件,易受环境气流影响,导致灭火准确性降低。为此,采用红外视频探测方式,基于双核处理方式实现视频智能消防水炮。着重介绍了视频智能消防水炮工作原理,进行硬件电路结构设计和软件设计,并提出射流分段补偿方法。试验结果表明,所研制的水炮基于视频识别火源跟踪定位和射流分段补偿方法,提高了灭火定位的准确性;基于双核的工作方式,保证了水炮检测火源时效性。该水炮既能满足大空间场所设计要求,同时又能满足国标要求,为大空间场所和野外灭火提供了新的灭火设备选择。

    • 一种机载通信天线设计与实现

      2015, 23(12):73-73.

      摘要 (1132) HTML (0) PDF 0.00 Byte (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型飞机研制要求,设计了一种基于四分之一波长平面单极子的机载通信天线,重点阐述了天线辐射体设计、匹配网络设计和闪电防护设计等内容。通过地面测试和装机试飞验证,表明了该机载通信天线性能良好,完全能够取代现役英国37R-2型通信天线。

    • 基于激光和单目相机信息融合的智能轮椅避障策略研究

      2015, 23(12):74-74.

      摘要 (2576) HTML (0) PDF 0.00 Byte (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智能轮椅使用环境复杂多变,障碍物形状各异,单一传感器无法获得完整的环境信息的问题,提出一种基于激光传感器和单目视觉传感器信息融合的障碍物检测方法。通过单目相机和激光雷达传感器感知智能轮椅周围环境,得到障碍物的形状、距离分布状况等信息;在此基础上提出两种传感器信息的融合策略,建立局部障碍物地图,进一步采用模糊神经网络完成整体避障算法,实现智能轮椅安全、快速避障等功能。实验结果验证了文中所提避障算法的可行性及有效性。

    • 基于Hadoop的快速并行视频处理方法

      2015, 23(12):75-75.

      摘要 (1291) HTML (0) PDF 0.00 Byte (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,基于 Hadoop视频处理的传统方法都是通过MapReduce从本地文件系统读取数据,利用帧字节流进行MapReduce间数据传输,这会产生大量的系统 IO,造成系统资源浪费。针对此问题,提出一种基于Hadoop平台的视频处理方法,实现Hadoop支持的视频类型扩展,设计了MapReduce 相关视频数据处理接口,使 Hadoop 可以更快速处理视频文件。通过在多台计算机组成的集群实验表明,该方法在运行时间上比传统方法缩短10%,IO读写量减少50%以上,提升了Hadoop视频文件的处理效率。

    • 基于多任务管理系统的高清视频处理

      2015, 23(12):76-76.

      摘要 (1832) HTML (0) PDF 0.00 Byte (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于多任务管理系统的高清视频处理技术,具有提升高清视频处理实时性,优化计算资源利用率,降低高清视频处理应用设计难度的特点。首先,介绍了面向异构多核计算环境的多任务管理系统,用于多种类型任务的调度执行及计算资源的负载均衡。在此基础上,设计了一种软件流水线,将对于高清视频的复杂而重复的处理过程分解成多类型的任务,提交至多任务管理系统。最后,对基于多任务管理系统的高清视频处理技术进行了实验验证。结果表明,异构多核环境下,高清视频处理的计算性能提升了3.7倍。

    • 基于GA-WPA优化的BP神经网络目标威胁估计

      2015, 23(12):77-77.

      摘要 (1251) HTML (0) PDF 0.00 Byte (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:在防空作战中,目标威胁估计是指挥控制过程的重要一环,是决策和指挥的重要依据。BP神经网络能够解决目标威胁估计问题,但存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点。提出将遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的选择、交叉和变异操作融入到狼群算法(Wolf Pack Algorithm,WPA)中,提出了GA-WPA算法,以提高狼群算法的收敛速度。在此基础上,利用所提出的GA-WPA算法对BP神经网络进行优化,确定最优初始权值和阈值。最后,将优化后的BP神经网络解决地面防空系统目标威胁估计问题。仿真实验表明,所提算法能够有效克服BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,能够提高目标威胁估计的准确性和适应性。

    • 机械视觉疲劳裂纹扩展试件自动定位安装方法

      2015, 23(12):78-78.

      摘要 (1601) HTML (0) PDF 0.00 Byte (674) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有疲劳裂纹扩展试验中试件的安装定位仍采用操作繁琐、效率低下的手动安装问题,本文提出了一种基于机械视觉的疲劳裂纹扩展试件安装定位方法,首先,对试件及夹具图像进行采集、处理和分析,实现夹具、试件圆心坐标及半径的自动快速识别、孔差距离的精确测量;然后利用模糊PID算法来控制直流伺服电机运动定位,从而实现试件的正确安装定位;最后采用工业数字显微镜对不同时间点的试件位置偏差进行停机测量对比,实验结果表明:所提出方法能够对试件进行精确安装定位,最大偏差为0.122 mm,具有重要的理论和应用价值,并为其它类似基于机器视觉的检测定位方法提供了有价值的参考。

    • 大数据预处理中属性约简的特性保持分析

      2015, 23(12):79-79.

      摘要 (1533) HTML (0) PDF 0.00 Byte (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:伴随着工业及社会信息化程度的增强,各个领域的自动化程度越来越高,大规模及超大规模海量数据应运而生,呈现出大数据特征。这些海量数据在提升行业发展动力的同时,也带来了巨大的挑战性问题—数据可用性。为了从海量数据中甄别出无用信息、挖掘有利于相关领域发展的有价值信息,就需要对其进行数据分析。数据预处理技术可以极大地减少数据分析时的处理量,提高数据分析处理的效率,而属性约简在数据预处理中是一个比较重要的环节。在分析大数据属性特征的基础上,较系统地分析了目前几种主流的属性约简算法,对各类算法的性能进行了剖析,并展望了今后大数据预处理的研究工作思路。

    • 基于龙格-库塔的弹道微分方程解算的FPGA实现

      2015, 23(12):80-80.

      摘要 (1837) HTML (0) PDF 0.00 Byte (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对火控计算中求解弹道微分方程组的速度、精确度以及资源配置间的冲突,设计了一种在FPGA硬件平台上实现、基于龙格-库塔的微分方程组求解器。通过在方程组之间以及方程内的计算步骤中采用多通道二级并行的方式实现算法硬件加速。实验结果表明,对于精度要求高、计算复杂度大的微分方程组,FPGA硬件实现的运算性能较传统的软件实现方式加速性能明显。

    • DORIS时间同步技术研究

      2015, 23(12):81-81.

      摘要 (969) HTML (0) PDF 0.00 Byte (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:星载多普勒无线电定轨定位系统(DORIS)是目前国际上先进的地基卫星轨道跟踪测量系统,时间同步是其完成测定轨的关键之一。对DORIS系统的时间体系、时间同步的基本原理和实现方法进行了分析,提出了一种利用轨道先验信息实现星地时间同步的方法,搭建了时间同步地面验证平台并完成了星地之间的时间同步的实验,结果表明采用该方法可以达到DORIS系统时间同步的精度。完整阐明分析了DORIS时间同步的工作流程和实现方法,对国内DORIS系统的研究和类似系统的构建具有一定的借鉴意义。

    • 基于KW01的无线RFID读卡系统设计

      2015, 23(12):82-82.

      摘要 (1743) HTML (0) PDF 0.00 Byte (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以Mifare卡为基础的传统有线RFID系统组网复杂,成本高等问题,采用飞思卡尔2014年最新推向市场的KW01 MCU(集成ARM Cortex-M0+内核与Zigbee Sub-1G无线射频收发器)与射频芯片 MF RC531开发了一套无线RFID读卡系统,以构件化思想设计了系统各模块的硬件电路,封装了KW01与RC531的底层软件驱动构件,并以此为基础给出了结构清晰的工程框架,降低了系统开发的难度,提高了系统的可扩展性与可移植性;同时在软件设计中移植了飞思卡尔SMAC无线精简协议栈实现网络组建,并改进了通信协议与数据收发机制。在433M频率下的测试表明系统节点通信距离远、功耗低、性能稳定,达到了预期要求。

    • 基于遗传算法的四旋翼无人机系统参数辨识

      2015, 23(12):83-83.

      摘要 (1842) HTML (0) PDF 0.00 Byte (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立准确地系统模型是实现四旋翼无人机的自动飞行控制的基础,为此提出了一种遗传算法,并将其应用于四旋翼无人机系统参数辨识当中。首先,根据四旋翼受力分析建立了小角度下的线性系统模型;然后,将遗传算法应用于线性模型未知参数的辨识中;最后,分别对比了滚转、俯仰和偏航方向的加速度值与实际测量值。实验结果表明在悬停状态或小角度飞行状态下,该辨识方法能够建立比较精确的系统模型。

    • 基于UML模型集成测试工具的建模与设计

      2015, 23(12):84-84.

      摘要 (1698) HTML (0) PDF 0.00 Byte (670) 评论 (0) 收藏

      摘要:软件测试是保证软件质量、提高软件可靠性的关键工作。基于模型的测试技术是目前国内外学者在软件测试领域的研究热点,但针对计算机辅助测试工具的研究尚有不足。本文分析了UML集成测试工具的开发需求,通过跟踪需求,构建合理的操作流程,提出了一种以需求驱动为迭代开发模型、以UML模型覆盖准则为依据、以UML集成测试工具为开发目标的辅助测试工具设计方案,设计了一套具有UML模型解析、检测和测试序列自动生成功能的测试工具原型。最后,对集成测试工具的有效性和易用性进行了验证。

    • 基于3G的能耗数据采集器设计

      2015, 23(12):85-85.

      摘要 (1920) HTML (0) PDF 0.00 Byte (756) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大型公共建筑实时监控能耗的需求,借助3G网络传输的优势,提出了一种基于3G的能耗数据采集器的设计方案。该方案使用STM32为主控制器,根据Modbus通信规约通过RS485方式实现对智能电表的能耗数据采集,再将数据通过3G无线网络远传至服务器。重点设计了采集器的硬件电路,数据采集与传输驱动程序。经实验室测试,该采集器能实时、准确地采集数据并传送至服务器,性能稳定可靠,能够满足能耗监测系统的需求。

    • 基于波变量补偿的阻抗匹配时延双边遥操作

      2015, 23(12):86-86.

      摘要 (1240) HTML (0) PDF 0.00 Byte (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:通信时延是遥操作系统中固有的问题,它会严重影响遥操作的性能,降低系统的稳定性和跟踪性。基于无源理论的波变量法可以保证遥操作系统在任意时延下稳定,是解决时延问题的一个重要方法。然而,波变量法带来的波反射会阻扰有用信号的传输,降低了主从端信号的跟踪性,严重时甚至会导致整个系统振荡。针对这一问题,提出了一种基于波变量补偿的阻抗匹配双边遥操作系统结构,旨在减少波反射,提高操作者的临场感和系统的跟踪性。通过仿真实验,结果表明所提方法能够保证固定时延条件下遥操作系统的稳定性,并具有较好的跟踪性。

    • 基于混合粒子群优化算法的DV-Hop定位算法

      2015, 23(12):87-87.

      摘要 (1396) HTML (0) PDF 0.00 Byte (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无线传感器网络节点定位技术中DV-Hop算法的不足,利用混合粒子群优化算法对DV-Hop算法的位置估计进行校正,提出了一种CCPDV-Hop算法,该方法在不需要任何额外硬件设备和通信开销基础上,将未知节点定位问题抽象为高维最优化问题,并利用混合粒子群优化算法进行求解。仿真实验结果表明,改进的DV-Hop算法与传统方法相比,定位误差显著下降,定位精度和鲁棒性都有明显提高。

    • >试验与评价技术
    • 基于LabVIEW的钢材材质在线检测系统软件设计

      2015, 23(12):88-88.

      摘要 (1215) HTML (0) PDF 0.00 Byte (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁塔用角钢在加工过程中需要进行冲孔操作,会发出声音,利用不同材质角钢发出声音信号的不同,开发了一套在线检测系统。介绍了动态链接库中的AD_continu函数,通过对AD_continu函数的调用实现了LabVIEW软件与数据采集卡的链接;提出了调用动态链接库中另一个重要函数:DI_soft函数,来实现LabVIEW软件与光电开关的链接;介绍了MATLAB script节点,通过对MATLAB script节点的调用使LabVIEW与MATLAB软件得以链接,从而实现了MFCC特征参数提取及基于DTW方法的距离值计算。该系统不仅可以实时显示检测结果、波形图与频谱图,同时还能够对信号进行存储分析。经过现场测试,发现该系统能够实现材质的在线检测。

    • 基于混合通信的海洋环境综合监测系统软件设计

      2015, 23(12):89-89.

      摘要 (1105) HTML (0) PDF 0.00 Byte (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:水文气象观测是海洋环境观测的重要内容,为适应不同观测环境下的通信需求,以卫星通信技术、串行通信技术、以太网络技术等混合通信模式为基础,研究设计了基于混合通信的海洋环境综合监测系统。系统采用XZY3型气象数据采集器、SCA11型浮子水位计采集水文气象数据,通过混合通信模式完成数据对接,实现了数据分析、通信协议转换、对外数据通信、数据图形化显示和数据库存储等功能。该系统能够准确实时的显示水文气象观测数据,完成与不同终端设备的实时数据通信。

    • 半实物仿真中试验总控软件的设计与实现

      2015, 23(12):90-90.

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 0.00 Byte (568) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验总控软件是应用于半实物仿真中对参试系统进行管理和控制的一种软件,它可以对半实物仿真中的参试系统进行配置,实现对整个试验仿真的管理和监控。解析各参试系统的数据交互协议是试验总控软件对参试系统进行监控和管理的关键功能。通常试验总控软件解析功能代码完全按照各参试系统数据交互协议开发,这样一旦数据交互协议发生更改,解析功能代码需要根据新协议重新开发导致软件重复开发,影响软件开发效率和通用性。为了解决这个问题,文中提出一种试验总控软件设计框架并采用动态解析数据帧技术将解析代码与数据交互协议隔离,不仅提高软件通用性,同时缩短半实物仿真开发周期,减少人力财力开支。

    • 基于InTouch的风洞自主式维修保障系统监控软件设计

      2015, 23(12):91-91.

      摘要 (2460) HTML (0) PDF 0.00 Byte (940) 评论 (0) 收藏

      摘要:信息技术的发展促进了组态软件的成熟与完善,在工业控制、轨道交通、水电供给乃至武器装备运行控制等领域得到广泛应用。为了配合风洞自主式维修保障系统,提升风洞的维修保障能力与实时的在线监测能力,通过InTouch组态软件设计并应用了可靠、稳定的数据接口;搭建了运行流畅、信息丰富、实时性好的监控软件;为风洞提供了良好的装备状态监测平台。其满足风洞自主式维修保障系统对信息监控及表达的一体化、自动化和可视化的要求,并成功应用在某型风洞中。

    • >智能仪器与传感技术
    • 基于嵌入式linux的杆塔倾斜度在线监测仪设计

      2015, 23(12):92-92.

      摘要 (2504) HTML (0) PDF 0.00 Byte (830) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保障电网的安全稳定运行,减少因杆塔倾斜引起的停电事故,需要对杆塔的状态进行实时监测。设计开发了一种杆塔倾斜度在线监测装置。建立了杆塔倾斜度监测模型,根据重力加速度测量值计算倾斜角的原理,采用SCA100T-D01双轴倾角传感器进行数据采集,采用基于arm9的嵌入式linux系统进行数据的存储和计算,并通过以太网或GPRS网络传送数据,实现了对杆塔倾斜各状态量的在线监测。详述了该装置各个模块的软件设计。该装置支持配置不同地区的重力加速度,提高了测量精度;支持自动配置初始安装角度,大大提高了输电线路生产管理水平。详述了自动配置的规范,经工程实践,该装置在输电线路杆塔倾斜度的监测上取得了良好应用。

    • 位移式许用扭矩传感器的设计与研究

      2015, 23(12):93-93.

      摘要 (1531) HTML (0) PDF 0.00 Byte (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:许用扭矩是拧紧螺纹紧固件时可施加的最大扭矩值,它是保证螺纹连接安全可靠的重要参数;由于现有扭矩扳手需要人工依靠经验或理论计算来设定所需扭矩值,设计了一种通过自动识别螺栓规格并计算许用扭矩的位移式许用扭矩传感器;螺栓夹持装置开口大小的调整与电位器阻值调整通过齿轮相关联用于识别螺栓规格信息,单片机HT66F50采集电位器的模拟信号经模数转换为数字信号运算并处理,计算结果通过液晶显示模块LCD1602进行显示;通过数据拟合及公式推导建立许用扭矩计算理论,硬件采用技术成熟的集成模块,软件设计采用模块化思想,建立了传感器原理样机;测试结果表明,数据计算误差在允许范围内,能够快速准确地计算许用扭矩值,达到了设计要求。

    • 基于ZigBee的艇载无线传感器网络设计与实现

      2015, 23(12):94-94.

      摘要 (1173) HTML (0) PDF 0.00 Byte (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减少飞艇上部署的线缆数量,提高飞艇的载荷能力,增加飞艇上数据传输的灵活性。对基于ZigBee的短距离无线通信技术进行研究,提出了在大型飞艇中运用ZigBee技术组成无线传感器网络,对分布在飞艇上的传感器采集到的数据进行无线传输。设计适合飞艇使用的ZigBee硬件电路,并通过软件仿真和实际侧量,验证网络链路的通畅,保证数据的可靠传输。从而验证了在飞艇上运用Zigbee无线传感器网络采集并传输数据具有可行性。为飞艇上数据的传输提供了新的方法和思路。

    • 基于不分光红外法的汽车尾气检测传感器的设计

      2015, 23(12):95-95.

      摘要 (1252) HTML (0) PDF 0.00 Byte (581) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现对汽车尾气中CO、CO2、HC化合物的测量,提出了一种新型汽车尾气检测传感器的设计方案。该方案根据不分光红外法(NDIR)检测原理,讨论了汽车尾气检测传感器的整体结构和软硬件的实现方法;传感器采用新型的红外光源和四通道红外探测器,可以同时测量汽车尾气中CO、CO2、HC化合物的浓度;采用双进双出的圆柱形气室结构,可以提高系统的检测灵敏度和测量精度。实验结果表明,传感器的相对误差在±3%之内,具有良好的精度和稳定性,能够满足汽车尾气浓度测量分析的需求。

    • 热导传感器的信噪比改善方法研究

      2015, 23(12):96-96.

      摘要 (1169) HTML (0) PDF 0.00 Byte (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对如何改善热导传感器的信噪比问题,以煤中氮元素的测试为载体,研究了采用热导传感器在测量煤中含氮百分比过程中改善测量精度的方法。对测量中存在的问题:热导池的不稳定性、温度对试验结果的影响、电源稳定性的影响以及滤波电路的选频特性对对试验结果的影响等进行了原因分析,并逐个进行了相应的方法优化和设计改进,最后通过对测氮系统的输出信号进行对比,结果显示信噪比有较大提高。

    • 基于Android平台的微型光谱仪数据传输与显示研究

      2015, 23(12):97-97.

      摘要 (972) HTML (0) PDF 0.00 Byte (560) 评论 (0) 收藏

      摘要:光谱仪的体积庞大和笨重给户外数据采集带来了一定的困难,为了实现系统的微型化和可移动化,提出了一种基于安卓系统的便捷式光谱采集系统。该系统将光谱探测采集系统与数据显示系统相分离,将他们各自微型化并通过无线网络的方式相互通信,并以直观的图形界面将数据显示,方便用户对光谱仪进行控制和数据分析。数据的显示系统是在ARM嵌入式硬件平台上通过无线网络接收模块和JAVA软件算法编程与光谱探测信号采集系统进行通信,将数据实时的传输到光谱数据显示系统上,通过对系统软硬件的开发和试验表明该系统能够很好的完成数据的采集、传输和显示,实现了设备的移动化、智能化和微型化。

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