摘要:为了提高运载火箭惯导系统的可靠性,介绍了一种多表冗余捷联惯性测量组合的故障诊断和冗余信息重构技术,除了对陀螺仪和加速度计信息进行常零值判别、极大值判别之外,还要采取三取二的冗余诊断的管理策略,将故障定位到具体惯组的某个敏感轴,对故障惯组隔离后进行冗余信息重构,既可实现惯组系统级冗余,又能够搭配使用非整套惯组陀螺仪和加速度计信息,实现惯组故障情况下的导航信息的正常输出,增强了运载火箭对惯组故障的适应能力。

摘要:为了解决复杂系统测试性设计过程中测试选择所产生的组合爆炸问题,提出一种改进离散粒子群算法的智能方法；首先,为保证初始种群的多样性,利用混沌不重复遍历的特性初始化种群的速度和位置；其次,根据启发式规则和罚函数的方法计算粒子适应度,使算法具有良好的搜索性能；最后,通过采用自适应调整策略的惯性权重,使粒子易于跳出局部最优解,找到最优解；通过仿真实例验证了文章方法的有效性,优化结果满足系统各项测试性指标要求,可为复杂系统的测试优化选择提供有效指导。

摘要:软件测试是保证软件质量,提供可靠服务的重要技术手段;目前基于Web Service的分布式软件越来越多,其测试技术手段也越来越受到关注;Web Service的分布性和多样性使手工测试变得非常低效,因而需要不断提高Web Service测试的自动化程度;另外,云计算因其计算成本低、可伸缩性强的特点为自动化测试提供了新的支持环境;本文结合Web Service的测试需求,首次提出了基于云环境的Web Service接口自动化测试的技术框架,分析了框架内原子Web Service、组合Web Service测试的关键技术,并研发了基于CloudStack云平台的自动化测试的原型系统;实验结果表明,文章所提出的基于云平台的Web Service自动化测试方案可行且提高了测试效率。

摘要:在工业生产过程中电子皮带秤普遍采用多个称重传感器输出信号的并联方法,而该方法对多个称重传感器无法独立采集同时无法准确判断故障;应用TI公司MSC1210单片机最小系统和信号分离器,设计一种并联传感器系统压力传感器故障诊断系统,实现多个称重传感器并联应用时的独立采集；发明一种皮带秤称重传感器累计量校准方法,将不断变化的累计量转换成定量值实现并联传感器系统压力传感器故障诊断;结果表明该系统较好实现多个称重传感器的独立采集和故障传感器判断,为皮带秤等计量装置并联传感器系统的技术升级提供有效手段。

摘要:针对自动光学检测(AOI)平台运行过程中的定位精度控制问题,提出了一种基于速度和加速度前馈控制与PID反馈控制的复合控制算法,该算法对输入量进行跟踪补偿控制以消除系统稳态误差,用于提高AOI平台定位精度；基于开放式的数控系统设计方法设计了AOI平台；在Matlab/Simulink环境下,构建了基于该复合控制算法的定位精度控制仿真模型,仿真结果验证了复合控制算法的有效性；将该复合控制算法作为ACR9000控制器的控制算法,并基于ACR9000控制器进行AOI平台实验研究；应用该AOI平台进行了印刷电路板(PCB)检测实验,实验结果表明文中复合控制算法能够提高AOI平台定位精度,AOI平台的定位精度满足印刷电路板检测要求,可以将该AOI平台用于印刷电路板检测。

摘要:在扩频测距技术中,伪随机(Pseudo-Noise)码捕获时间长,扩频信号需要高带宽信道,井下多径效应还会引起PN码相位延迟,因而使得扩频测距技术难以在煤矿井下应用;为了将扩频测距技术应用于井下,设计了一种并行的PN码同步精测算法,利用FPGA高速的并行处理能力,开辟L-1条相位彼此相差一个PN码片的相关通道,在各相关通道中分别对扩频码调制的数字基带信号相关运算后进行高频率采样,大幅度提高了信号处理带宽,能够在粗同步的基础上直接得到更高的时间分辨率;仿真结果表明,所提出的方法能够抑制井下严重的多径干扰,能将测距PN码所占带宽限制在50 MHz以下而测距精度达到1 m以内,是适应煤矿井下特殊环境的一种高效扩频测距方法。

摘要:桥吊摆角的准确测量是实现吊车防摇控制的前提条件；文中将视觉识别技术引入到吊车防摆控制中来,提出了基于局部梯度变化和标准差的图像自适应增强处理算法,解决了不同背光条件下吊绳摆动位置信息获取问题,有效地实现了桥吊负载摆绳图像特征的提取；同时,采用两次下采样和梯度法相结合的圆心的识别算法,解决了圆检测的实时性问题,从而成功识别出目标及其所在的空间位置,并用几何方法准确地测量出负载钢丝绳的摆角；最后,实验结果证实了该方法的有效性。

摘要:基于模拟电路电源电流和输出电压的协同分析,研究了复数域的故障建模方法,提出了一种2D故障模型的数学表达式,该模型为复平面上的一簇圆轨迹;为了扩大故障轨迹之间的距离,在相同测量精度和元件容差条件下提高故障检测率和隔离率,进一步提出了3D复数空间的优化故障模型;两种故障模型都极大简化了测点选择算法和模拟故障状态仿真的复杂度,理论上对模拟电路单故障的覆盖率为100%;基于滤波器电路的实验仿真结果验证了两种故障模型的有效性。

摘要:为了提高三维测量机器人的手眼标定精度以更好地满足工业需求,提出了一种采用动态改变变异率的自适应差异进化算法进行手眼标定的新方法；首先构建了由线结构光测头和机器人组成的视觉测量系统,利用齐次坐标变换的方法建立了测量系统的数学模型；然后针对数学模型中的手眼关系,使用半径已知的球体,采用定点变位姿的方法,进行粗略的估计,并对手眼关系求解的精度进行分析；最后采用动态改变变异率的自适应差异进化算法对手眼关系做进一步寻优；实验结果表明,算法具有较高的求解精度；该方法用于手眼标定是可行的、有效的,整个标定过程简单,便于实际应用。

摘要:针对模拟滤波器电路,提出了一种基于测前仿真和测后仿真相结合的故障诊断方法;在测前仿真环节,通过仿真获取电路正常状态及故障状态的幅频响应曲线,引入“区别度”计算电路故障状态和正常状态的区分程度,从而确定电路的可测故障集,并通过频率选择建立可测故障集的故障字典;在测后仿真环节,通过不同频率的激励获得电路故障状态的测试数据,再利用“区别度”计算测试数据与故障字典中各故障特征的区分程度,通过最小“区别度”实现故障检测及故障元件的定位;最后通过一个滤波器电路仿真实例,基于PSpice仿真和Matlab程序计算实现了基于测前仿真的可测故障集确定和故障字典建立,以及基于测后仿真的故障检测和故障元件定位,验证了文章提出方法的实用性。

摘要:为了满足磷酸铁锂动力电池电压、温度参数采集实时性和准确性的要求以及摆脱检测系统的线束,设计了一种基于LTC6803和NRF24L01的动力电池检测系统并进行了实验测试；该系统主要由数据发送端和数据接收端两部分组成,数据发送端采用LTC6803电池监测芯片和数字化温度传感器DS18b20实现对动力电池电压、温度的精确检测,数据接收端利用上位机软件对数据集中存储和管理,通过NRF24L01射频模块完成数据发送端和接收端的无线通讯；实验结果表明:该检测系统具有性能可靠、使用方便、测量精度高等优点,完全满足工业现场的使用要求,具有较好的实用效果。

摘要:针对输电线的结构特点,采用涡流检测与漏磁检测相结合的电磁检测方法,设计了一套以高速ARM微控制器STM32F407VG为控制核心器件的高压输电线电磁检测系统;介绍了系统采用直接数字频率合成DDS技术的涡流激励信号产生模块、采用锁相放大技术的涡流信号提取模块、采用差动测量技术的漏磁检测模块、A/D模数转换模块等;上位机程序采用LabVIEW虚拟仪器设计,并通过USB总线与系统进行实时通信;整个系统具有实时性强、易于集成和重构的特点;最后利用设计的电磁检测系统对输电线接头处钢芯拉开缺陷和铝绞线中的断股损伤分别进行了漏磁和涡流检测,结果验证了检测的可靠性和实用性。

摘要:为了能及时准确地诊断发动机的传感器和执行机构故障,文章提出了基于一组卡尔曼滤波器信息融合的方法进行故障诊断;首先根据传感器特性设计了一组滤波器用于传感器故障诊断、隔离,每个滤波器针对一个传感器进行设计；其次根据执行机构故障特性设计了一组卡尔曼滤波器进行执行机构偏差估计,从而对执行机构进行故障诊断、隔离；接着给出了传感器、执行机构信息融合的诊断方案；最后分别给传感器、执行机构添加故障进行方案验证,仿真结果得出在传感器或者执行机构任意部件出故障的情况下,该融合方法可以有效地诊断并隔离出有故障的传感器或者执行机构。

摘要:针对主元分析(Principal component analysis,PCA)和局部保持投影(Locality preserving projections,LPP)方法在降维过程中分别只能保留数据集的整体信息和局部信息,提出一种基于局部整体结构保持投影的贝叶斯故障检测与辨识方法(Local and global structure preserving projections and bayes,LGSPP-Bayes)；首先,将正常工况操作下的原始数据通过局部整体结构保持投影方法投影到低维特征空间,得到高维到低维的数据转换矩阵；然后通过设计贝叶斯分类器来进行故障检测；最后当检测到故障后通过计算贝叶斯分类函数的大小来识别故障种类；将LGSPP-Bayes方法应用于TE过程,仿真结果表明对故障的检测优于其他方法,并且可以很好地将故障种类识别出来。

摘要:贝叶斯网络在解决复杂装备中不确定性和关联性引起的故障中具有很大优势,建立符合AI-ESTATE标准的贝叶斯网络模型,对实现其通用性至关重要；首先介绍了AI-ESTATE标准的主要内容、体系结构和6种信息模型；其次,在对贝叶斯网络进行分析的基础上,研究如何将公共元素模型扩展为贝叶斯网络模型,详细介绍了拓展过程并给出了拓展框图,同时对各实体和属性进行了说明；最后,针对标准中采用的EXPRESS描述语言编辑工具少、通用性差等问题,采用XML语言对其交换文件进行描述,使得诊断信息具备更好的可移植性和互操作性。

摘要:现代机器人多借助于参照物定位,多受制于参照物；对于此问题,这里介绍了一种基于码盘和Euler算法定位的无参照物的全向轮机器人设计；利用全向轮的结构优势,设计了一款能实现在二维平面内无参照物移动定位的机器人；此机器人通过采集2个相对编码器和一个绝对编码器数据来获取机器人位姿信息,并接收上位机发送的坐标指令,用Euler算法计算机器人运动坐标,然后将机器人位姿信息与计算出来的坐标相对比,对机器人进行姿态矫正,最终达到给定坐标位置。

摘要:针对连续系统的传感器与执行器故障诊断问题,提出一种自适应奇异观测器来进行故障估计,能同时估计系统中的传感器故障与执行器故障,并克服了以往研究中对故障、故障导数与系统干扰作上界已知假设的不足；利用H∞性能指标抑制了干扰对故障估计的影响；通过线性矩阵不等式来获得自适应奇异观测器的增益阵,从而很方便地完成故障诊断观测器的设计；采用Lyapunov泛函证明了观测误差动态系统是鲁棒渐近稳定的；最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性。

摘要:针对多天线GPS/SINS组合测姿中存在的精度不够和难以实现的问题,研究了一种新的GPS/SINS组合测姿模型；利用GPS载波相位高精度相对定位技术,在传统“速度+位置”松组合的基础上,加入了基于基线向量误差的姿态量测方程,提出了一种精度较高并且较易实现的GPS/SINS组合测姿模型；基于某飞行仿真航迹对模型的测姿性能进行了数值仿真,并与传统测姿模型进行了对比分析；仿真结果表明,与传统模型相比,新的测姿模型可以显著提高导航系统测姿精度和滤波收敛速度,偏航角、俯仰角测量精度可达0.02°,滚动角测量精度可达0.1°,可为飞行器的高精度组合测姿提供一定的参考价值。

摘要:针对当前电子设备模块化方向发展现状,及时了解电子设备的运行状态,预防故障并缩短维修时间,采用模糊隶属度函数的方法,将设备的模糊状态进行量化,引入可信度因子及有关融合算法对以上数据进行处理,最后根据自动测试设备(ATE)测得的数据及专家经验,对该方法进行了验证；经实验证明,该方法是可行有效的,对电子设备的故障预测具有较高的准确度。

摘要:某型引进装备雷达高频舱部位数字电路随着使用年限的增长,使用频率的增多,故障率逐年增高,已严重制约装备功能的发挥；针对原有备件必须在所属装备测试的验证方式,对装备本身消耗大、验证手段单一,无法满足维修保障需求的问题,开发了基于实物数据采集、分析、测试于一体的自动测试系统,有效地解决了装备作为唯一验证手段的现状,同时大大提高了测试验证的工作效率及验证的准确性,对装备整体功能以及局部功能的检测产生很大的作用,实用性强,适于推广应用。

摘要:边界扫描测试是当前数字电路模块故障隔离的主要手段,但测试能力受到模块可测试性设计限制,其它方面作用也被忽略。文中对数字电路自动测试系统设计提出了边界扫描测试应用技术,包括系统自检测试,模块功能测试和模块故障隔离;在系统自检测试中应用边界扫描,提高了设备自检故障隔离精度；而对于模块功能测试,边界扫描测试技术提供了一种新的选择；在故障隔离中扩展和延伸应用边界扫描技术,突破了模块自身测试性的限制,提高了边界扫描测试的故障覆盖率和故障隔离精度;通过实际测试验证表明,该设计方法稳定可靠,同时提升了测试系统自身和模块的测试能力和隔离精度。

摘要:为了能够远距离实时监测空气中PM2.5和PM10的浓度变化情况,采用C/S架构设计了分布式空气质量远程集中监测管理系统,系统由多个空气质量监测站和监测中心两部分组成；空气质量监测站作为客户端利用嵌入式处理器LPC2129作为控制核心,通过传感器SDS011采集空气中悬浮颗粒物PM2.5和PM10的浓度,并通过GPRS模块SIM900A建立与监测中心服务器的TCP/IP网络连接,进行数据交互；监控中心服务器接收、处理、统计分析和显示来自各监测站的数据,并存在数据库SQL2008中,便于形成时、日、月和年报表；同时,为环保监察部门和手机APP提供了数据接口,实现资源和数据共享；测试结果表明,该系统实现对分布在远程各地空气中颗粒物浓度的集中监测,且工作稳定可靠,能够为排污企业周围环境评估提供数据依据,也能够为引导市民健康出行提供参考。

摘要:发动机系统由于其内部结构复杂,工作环境恶劣,极易发生故障,而发动机在设计之初又无法实现对所有故障的准确探测和隔离；为了解决飞机投入运营后对发动机复杂故障的探测问题,文章以B737-700飞机的液压机械组件故障探测为例,提出利用机载的ACMS客户化编程技术,通过自定义相应的故障诊断报文来提高发动机的健康监控水平;实践证明,客户化ACMS编程技术能够极大地提高航空公司对发动机的故障诊断水平,方便航空公司日常的运营和维护工作,最终提高飞机的利用率。

摘要:为实现某化学分析测量仪器自动化测控需求,设计并组建了一套基于工业计算机与可编程自动化控制器(programmable automation controller,PAC)的测控系统；系统上位机通过以太网监控下位机的运行状态,实时显示该仪器中电磁阀开关状态、温度、压力和流量等参数信息；下位机按仪器流程需要设定控制程序,实现对各单元设备的控制和数据采集；并通过设计基于工作流程的数据结构、模块化开发和多线程等技术,编制了系统测控软件；系统具备工作流程定制、数据自动记录、自动报警和自动运行等功能,成功与用于该仪器中；经过多次实验验证和现场工作,测控系统稳定可靠。 

摘要:设计了一种短波电台便携式ATS(自动测试系统)平台,该平台采用集成化测试模块,在测试终端上运行软件完成电台整机指标的自动测试,并给出测试结果和整体性能判断,极大地减少了测试时间及人工测试产生的误差；其中电台类型及测试指标的增加,可通过软件方式方便的注入,可移植性强;实际测试表明,系统误差为0.5% ,较之传统的测试系统,平均测试时间节省了45%,提高了测试效率。

摘要:由于安全性好,存储容量大等方面的优点,金融IC卡代替传统的磁条卡已经成为一种必然趋势；由于电路的复杂性,在金融卡的设计过程中必需注意可测试性设计；文章对一种金融双界面卡进行可测试性设计,主要关注嵌入式存储器、振荡器电路和非接触模拟前端电路的可测试性设计,在进行理论分析的基础上提出测试结构,并对电路进行设计；最终基于V777系统对流片以后的金融双界面卡进行测试,测试结果表明本设计具有很好的功能。

摘要:针对工业生产线上某产品上下盖自动装配的问题,运用运动控制理论与机器视觉相结合,搭建了一套模拟工业生产线产品装配系统；首先利用工业相机对进入视场 的工件进行单帧图像采集,获取图像数据；然后利用OpenCV对数字图像进行处理,包括中值滤波、阈值分割、孔洞填充、边缘提取来获取数字图像的特征；之后通过质心法结合矩形拟合计算出工件的质心坐标和偏转角度；最后引导六轴机械臂抓取产品的时候能根据图像处理结果进行纠偏和补偿；该系统采用平面棋盘格标定板对工业相机进行了标定,并且在线进行了验证,实验结果表明,工件抓取和装配成功率为100%,满足工业现场的装配精度要求。

摘要:为了进一步提高门座式起重机控制系统的平稳性和可靠性,在研究传统的起重机控制系统的基础上,设计了基于PLC模糊自适应PID的起重机变频调速系统,利用先进的模糊自适应PID算法与PLC控制技术相结合实现智能变频控制。系统直接由PLC实现函数运算取代常规的查表方式,改善调速性能,实现了变频调速系统的快速控制；同时,通过PLC对起重机变频器进行无触点控制,有效提高了的准确可靠性。仿真结果表明:加入模糊自适应PID控制的起重机变频调速系统比传统系统响应速度快,超调量低于3%,更加平稳可靠；同时降低了起重机功耗,节能近20%,并有效延长了电动机的使用寿命。

摘要:根据微小型球形飞行器的结构特点和工作原理,设计了一套基于ARM Cortex-M3 STM32F103RBT6微控制器的飞行控制系统,进行了主要模块的功能设计与性能分析,给出了研究结论与选型依据,还设计并完成了姿态传感器两轴转台实验和飞行器室内飞行试验;测试结果表明,该控制系统的姿态传感器姿态测量精度高,能够为飞行控制提供姿态参考信息；飞行器能够圆满实现空中悬停、低空机动等飞行动作,且空中飞行姿态稳定、实时、可靠;该飞行控制系统功能可靠、性能稳定,能够较好地满足微小型球形飞行器的飞行控制要求,具有一定的实用性与扩展性。

摘要:大型分布式升降台控制系统中,其同步控制是最关键的问题之一;针对传统神经网络PID控制器在多升降台同步控制的结构复杂及同步时间长等问题,提出一种基于相邻偏差耦合控制结构的BP神经网络PID同步控制策略,在确定同步误差定义的基础上,建立异步电机的矢量控制模型,改进了BP神经网络同步控制器;对四升降台同步控制系统的仿真实验表明:所研究的控制策略同步误差小,收敛速度快,实用性强。

摘要:针对零速无人自行车平衡控制问题,提出一种基于陀螺仪的直立姿态平衡控制方法;首先,针对自行车平衡控制系统,依据拉格朗日方法建立无人自行车非线性动力学模型,然后,采用根轨迹方法设计直立姿态平衡控制器;最后,使用DSP 28335作为核心控制器,设计相应的外围数据采集与处理单元,以及上下位机软件,依据偏移传感器采集到的偏移信号,经过控制算法运算得到控制力矩,将其作用给陀螺仪框架,从而在自行车车架上产生对应的恢复力矩;相关测试结果表明,文章给出的方法能够有效控制无人驾驶自行车的直立平衡。

摘要:为了实现空气质量指数的智能监测和管理,设计并实现了一种基于SnO₂人工嗅觉探测的空气质量指数监测系统,系统通过空气质量指数现场网络监测节点采集、处理以及传递空气质量指数数据,采用ARM S3CA510B进行DTU数据传递,实现空气质量指数数据CO、SO₂等的高效率、大批量的传递；使用汇聚节点模块通过GPRS网络将数据传递到监管终端,监管终端将管理命令通过GPRS网络反馈到汇聚监测节点,实现空气质量指数数据的远程监测；采用监测管理终端为管理人员提供不同的监测处理、控制处理以及空气质量指数监测相关数据检索和汇总分析等人机界面;对系统空气质量指数信息流的传递流程图进行了设计,给出了系统数据通过串口进行通信的代码以及系统监管终端使用套接字实现网络通信的核心源码;实验结果说明,与传统系统相比,所提系统可实时监测出空气中CO、SO₂等污染气体的浓度,具有很高的实用性及有效性。

摘要:针对人工神经网络技术在制冷空调系统中的仿真应用,文章建立了单回路制冷系统的性能仿真系统;通过实验模拟制冷系统在夏季的负荷变动情况,得到了用于神经网络模型训练的样本数据;对制冷系统进行多种神经网络结构的建模,并进行了神经网络中各种结构参数对模型精度影响的分析;利用训练好的双隐层神经网络模型,研究了空调机组性能的影响因素,包括压缩机频率、室内外温度等;模拟结果表明,机组EER随着压缩机频率增加先增加后减少,随着室内温度升高而增加,随着室外温度升高而减少;结果表明,人工神经网络方法是分析制冷机组性能的一种有效途径。

摘要:随着智能电网和绿色能源技术的快速发展,双向充放电机也越来越受到关注;文章主要研究双向充放电机充电过程中电压的稳定性和放电过程中并网电流波形的畸变率;提出了一种基于RTW的matlab/simulink控制方法,在simulink环境下搭建仿真模型和控制模型,然后将达到预期效果的仿真模型所对应的控制模型编译为代码并烧写到DSP中;此种方法在能够保证在恒流源和恒压源两种充电模式中电流和电压的稳定性,在放电过程中并网谐波电流总畸变率小于5%,功率因数基本为1;仿真结果和基于DSP2812的硬件平台实验都证明了这种方法的有效性。

摘要:针对日趋严重的大气污染问题,提出了一种基于6LoWPAN技术的大气环境监测方案;通过IPv6通信协议组建的6LoWPAN星型网络,能够实现大规模传感控制网络,解决了IPv4 地址枯竭、各厂商协议不统一等问题;各个PAN采集到的数据通过路由器发送给监控终端,使用Labview为开发平台进行数据汇总后实现对环境中有害气体的实时监控,并通过以太网进行数据共享;实验结果表明,该系统数据采集准确无误,并对环境污染起到了预防作用,可保证社会的可持续发展。

摘要:针对纺织业中浮纹布的织造一直依赖纯机械控制的现状,为提高浮纹布织造的精度和效率,特设计了智能浮纹织造控制系统,通过上位机的工艺软件进行浮纹花色品种的设计,以U盘将多种浮纹工艺文件导入到浮纹织造控制系统里,以STM32处理器为核心根据浮纹工艺进行相关织造的电气控制;为了便于实时掌握浮纹布的产量并按订单及时进行品种的更换,系统以Zigbee技术实现数据的传输及命令的远程控制,避免了复杂的布线;经现场长时间运行,系统稳定可靠,织造速度可达250转/分以上,控制精度达到0.1 mm,具有很好的应用价值。

摘要:针对现有技术文献中广泛使用的多种静态稳定步态中速度稳定性与稳定裕度不可兼得的通病,在随动质心的静态步态基础上,利用参数化坐标变换矩阵方法规划出一种四足机器人前进过程中质心以曲线轨迹移动的静态步态方法,使该步态方法以连续性速度运动的过程中保证一定稳定裕度；通过D-H法求得四足机器人的逆运动学坐标变换矩阵,分别在三维空间中对四足机器人的四组足端轨迹方程进行规划,并带入MATLAB软件后以逆运动学方程计算出关节夹角驱动方程,利用步态规划图求出机器人四条腿各自对应的夹角驱动方程以及机体质心轨迹方程；最后在MSC.ADAMS软件中建立四足机器人虚拟样机并对规划的步态进行虚拟仿真,仿真结果验证了该步态对提升四足机器人对于速度连续性以及稳定裕度的提升。

摘要:随着多旋翼无人机日益广泛的应用,其监视能力的薄弱也日渐显露,增强其自主监视能力是实现无机自动化的重要手段,为此,设计了一套基于MSP430F4152的小型广播式自动相关监视设备,可使多旋翼无人机具有自主监视能力;首先,基于现有的广播式自动相关监视技术,对嵌入式系统进行优化设计,然后,设计了以MSP430F4152微控制器为主控芯片的硬件部分,通过ATGM331C模块获取位置信息与时间同步信号,并利用nRF24L01+模块进行无线数据传输,最终在J204A显示屏上显示本机信息与远程数据;软件部分针对电池驱动的硬件做了优化设计,参考UAT数据链设计了本系统的工作时序,利用Asterix Category 021协议设计了本系统的报文格式,最后对文中方法进行实验测试,结果表明了文中系统能实现主监视,是一种可行的方法。

摘要:为了能够自动调节温室大棚内空气和土壤的温度,采用并联按需供热方式设计了温室大棚群的供热系统,同时,设计了具有三层管理结构的集中供热监控管理系统,主要由温度监控节点、大棚总节点和锅炉房管理中心组成；温度监控节点利用传感器Pt100采集散热箱管道内热水的温度,然后通过ZigBee无线网络发送到大棚总节点,再根据预设的温度,控制风扇的工作状态和管道控制阀来调节棚内的温度和管道换水操作;大棚总节点利用热能表计算流入棚内的热量,再将整个大棚内的温度数据处理后,通过CAN总线发送到锅炉房的计算机上；测试结果表明,设计的系统工作稳定可靠,大大提高了供热效率和自动控制水平,整个大棚内各角落的温度差小于0.5 ℃,为精细化和智能化农业发展提供了强有力的技术保障。

摘要:为了解决如何能更高效利用太阳能,通过观测太阳在空中的位置和对太阳运行轨迹进行科学分析,提出了通过运动模拟平台实现太阳运行位置的全面预测和重现的方法；在系统中,单片机根据输入日期算出太阳的高度角和方位角,并将其转换为驱动电机的脉冲数,以实现电机变频带动执行机构在不同时间段以不同速率运动使模拟光源到达预定位置的目的；同时通过编码器测量出电机实际脉冲,定期进行误差校正来提高系统的稳定性和精度,减少误差；实验结果表明,该平台的系统完全可以使模拟光源按照预计的轨迹运动,所设计的程序具有可靠性。

摘要:为了解决直接膨胀式空调系统人工神经网络控制器控制范围和精度的问题,引入在线自适应控制系统;该控制器的控制能力测试采用直接膨胀式空调系统实验装置进行;试验结果表明,基于人工神经网络动态模型的在线自适应控制器进行训练的前提下,该控制器能够将室内空气的干球和湿球温度控制在一定范围内,具有较高的控制精度;该控制器具有一定的实用价值,对于其他的控制器设计也有一定的借鉴意义。

摘要:上肢外骨骼人—机协调控制系统中的一个关键问题是直角坐标系中的力信号转换成联合坐标系中力矩,该过程中奇点几乎一直存在；为了解决这个问题,提出了一种基于动态模型力控制器(dynamic model of force control,DMFC)的控制系统；利用阻尼最小二乘法处理负载,转矩补偿负载质量,避免了奇异性；在外骨骼的末端执行器处安装力传感器用于测量外骨骼和负载之间的力,通过相互作用力自动反映使用者的运动意图；实验结果表明,提出的控制系统具有非常好的稳定性和可负载性,当施加负载补偿时,不附加任何物体与附加5公斤对象的外骨骼末端执行器位置之间的稳态误差可减小至0.01 μm以下,完全满足起吊重物的上肢外骨骼需求。

摘要:针对具有很强非线性的风力机桨叶系统,利用动量矩定理,建立桨叶动力学数学模型,采用自适应反演控制,设计独立变桨鲁棒自适应桨距角跟踪控制器；该控制方法采用在实际控制量中,引入自适应鲁棒项,克服和消除不确定性对桨叶系统的影响；利用Matlab/Simulink软件,搭建风力机仿真平台,仿真结果验证了所提出控制方法的可行性和有效性；在桨叶系统参数不确定、受到未知不平衡载荷的情况下,经过自适应过程,设计的控制器较好地实现了风力机桨叶桨距角独立、快速跟踪各自期望的桨距角。

摘要:为了改善船舶航向控制的效果,文章首次运用了分数阶PID控制方法,并提出一种新的主从交互式萤火虫优化算法,以优化控制器参数,使得达到控制性能指标最优的目标；根据船舶动力学模型,以船舶实际参数作实验,实验结果表明经过FA优化的分数阶PID控制器,比PSO算法具有更好的控制性能；通过敏感性分析验证了算法求出的FOPID参数具有鲁棒性,当系统参数大幅度变化时不需要重新设置；证明了经萤火虫算法优化的分数阶PID控制器能够更好地满足船舶航向控制的需求。 

摘要:针对灾后现场环境的危险性与复杂性,设计了一套搜救机器人系统；在基于仿生学的基础上设计机器人六足式移动平台,以Atmega128型单片机为控制核心,通过步态与动作控制,使之具有强大的越障能力和机体灵活性；整个搜救系统分为机器人系统和控制中心系统两大部分；机器人系统配有完备的传感器模块以及高清摄像头,通过无线传输技术,可在0～1 000 m范围内实现向控制中心系统上位机的数据与图像传输,并接受上位机控制指令,控制中心根据采集到的信息,可以有效指挥现场搜救人员,大大提高了搜救速度与效率。

摘要:针对传统汽车远程控制系统时延高、安全性差等问题,提出了新的远程控制方案,实现了远程服务器通过车载控制终端对车载网络中各节点设备的远程控制；在远程服务器与车载控制终端通信过程中采用3G网络、TCP协议和AES加密,降低了系统的通信时延,提高了系统的可靠性和安全性；车载控制终端与各节点设备采用CAN总线网络进行通信,实现了对各节点的有效控制；经过测试,系统能很好地满足远程服务器对车门窗、车灯、报警器和发动机等节点设备远程控制时延和安全性的要求,各节点响应快,可靠性高,具有较强的实时性和良好的扩展性。

摘要:模块级联是用于绝缘实验所需的高性能对称双极型矩形波脉冲电源的一种方法,为实现级联,需要有能够协调工作的高隔离度直流电源;设计出嵌入到各电源的板级嵌入式控制器BEC(Board-level Embedded Controller),使各BEC作为从节点利用RS485接口和ModBus协议与嵌入式主控制器EHC(Embedded Host Controller)构成一个主从式现场总线网络,并在主节点EHC的控制下协调工作;利用BEC内的STM32F103C8处理器产生隔离DC-DC桥的互补PWM控制信号和高隔离输出电压,并进行电流和输出电压的隔离检测;由基于电流切换的变参数增量式数字PI算法来确定脉冲宽度值,产生Buck调压电路的闭环PWM控制信号,实现输出电压的调压和稳压控制;实验结果表明该嵌入式控制器能够满足级联式对称双极型矩形波脉冲电源对高隔离度可调直流电源的需要。

摘要:为适应当前增压过程控制系统,特别是低温增压过程控制系统,对自主性、快速性、可靠性以及安全性等方面日益提高的需求,利用目前工业控制领域中应用最为普遍的PLC控制技术,并结合MODBUS在TCP/IP和串行链路上的两种通讯协议以及具有高速、高效传输性能的EGD映射技术,设计了一种具有“双闭环”架构的增压控制系统;经验证,该系统不仅可以有效规避网络故障对增压过程的影响,提升系统的自动控制能力,同时通过一系列软、硬件方面的可靠性设计,提升了增压过程的安全性。

摘要:针对目前汽车电子智能辅助系统的现状和市场需求,提出了一种基于多路视频解码复合技术和OSD显示技术的四路车载视频监控系统的设计方案；通过360度无死角四路鱼眼摄像头采集车身监控视频画面,实现多分割自由切换显示；阐述了视频监控系统的原理及软硬件模块的实现方法,重点讨论了视频分割、OSD显示模块的实现；最后,完成了整个系统的设计,并给出了实际运行结果。相比同类型的其他方案,成本下降了约三分之一。

摘要:针对凹版印刷干燥设备,设计节能装置,该装置利用压缩机换热原理,对余热进行再循环利用；设计自适应模糊PID节能控制系统,完成对压缩机,调功器,变频器的实时控制；利用组态软件完成系统界面设计,人机交互简洁,操作方便；控制算法采用自适应模糊PID控制,依靠数据信息来调整模糊逻辑系统的参数,通过在线计算得到最佳控制器参数,抑制不确定性对系统的影响；将节能装置应用到凹版印刷机,实验数据显示,系统耗能减少,效率得到提高,达到节能目的,证明了节能系统的有效性,具有较强的应用价值。

摘要:针对微小型无人机的高可靠性和微型化要求,将可编程片上系统(SOPC)技术和容错技术相结合,设计出一套双余度容错飞行控制平台；从容错方案的选取到硬件和软件的实现给出了具体实施方案,并对同步技术、故障诊断与定位、动态重构与隔离等关键技术进行了研究；经过仿真验证和试验表明,该方案设计合理,系统平台不仅可以实现无人机飞行控制的基本功能,而且具有很高的集成度和灵活性,并且满足一次故障安全。

摘要:换热器广泛应用于建筑工程领域及工业过程中,其出口介质温度的有效控制是保证质量、节能和安全生产的重要条件,因此换热器出口水温的控制是过程控制中的重要课题;文章以西门子SMPT1000换热器温度控制系统为研究对象,建立基于虚拟仪器的智能温度控制平台;该平台在实现传统PID控制的基础上,又增加了智能控制算法,斯密斯控制和模糊控制;实验证明该智能控制平台具有修改参数简易方便、曲线准确的优点,具有良好的动静态特性,且市场应用价值高。

摘要:针对活性炭制备过程中焦油温度使用传统的PID人工整定耗时长、效率差、自动化程度低等问题,设计了一种PID自整定方法;利用基于MATLAB的描述函数法获取系统自持振荡的幅值和频率,结合扩充临界比例度法,通过调节非线性继电环节的滞环宽度和高度使系统在一定超调下快速性达到最优,在PLC中编程实现;经测试,达到了预期的效果;通过自整定,改善了系统的调节速度,提高了活性炭制备过程的自动化程度和生产效率,对活性炭焦油温度的时滞系统PID自整定有着一定的应用价值。

摘要:针对涉密设备安全管理与监控的需要,提出一种全面、连续、实时的监控一定区域内涉密设备出入安全管理的解决方案；主要思想是基于物联网技术,采用有源射频识别(RFID)方法设计和开发了一套涉密设备出入管理系统；首先介绍了系统的总体结构和功能,然后详细描述了涉密设备出入管理系统的软硬件设计方法和系统管理流程,最后给出了新增涉密设备、设备正常带出、设备非法带出、设备报废的系统主要流程的测试结果；测试结果表明系统能够实现所设计的各项功能并具有运行稳定、可扩展性强、可维护性好的特点。

摘要:为了实现空调的智能控制,在分析空调控制系统不足的基础上,采用AT89S52单片机作为控制核心,传感器模块负责环境检测,利用GSM提供的短消息服务(SMS)进行控制指令和数据的传输,设计了一款智能空调控制系统；设计了硬件系统和软件系统,该系统具备自动抽湿、补湿、净化室内空气和远程控制等功能；通过KEIL C软件编写、调试程序,并通过PROTUES进行仿真,验证了该设计方案的可行性；结果表明基于GSM的智能空调控制系统很好实现了自动抽湿、补湿、净化室内空气和GSM远程控制功能；该系统可操作性强、使用方便、不受地区限制且抗干扰能力强,具有较高的智能性和很好的社会应用价值。

摘要:针对现有同步、大载荷升降平台行程控制精度低、人机交互性差的缺点,设计了一种基于Compax3伺服控制器的升降平台控制系统;利用一台伺服电机驱动多个滚珠丝杆同步螺旋升降运动,分别通过CANopen和串口通信的方式实现本地、远程同时对升降平台的运动控制和状态监控,并且独立控制电机刹车方便安装和调试;试验结果表明,该控制系统的行程控制误差小于0.1 mm,系统控制精度高、人机界面友好、功能丰富、性能稳定,具有较高的工程应用价值。

摘要:某型导弹组件较多、构成复杂、故障模式极多,属于科技密集型复杂系统;为了达到缩短维修时间、提高维修效率的目的,需要通过计算机仿真的方式训练部队基层维修人员及工程测试人员;这一目的的实现需要首先建立一套全面、真实的故障仿真系统;通过对故障模式的分析及建模,完成了故障模型在系统仿真模型中的引入工作,从而得到了一套仿真训练系统,并在该训练系统中进行了故障的仿真复现;从复现结果来看,该套仿真训练系统能够真实的反映产品在故障模式下的实际响应;文中描述的故障仿真系统属首次在导弹类复杂武器系统的维修训练中投入使用,在国内处于领先地位,具有较高的应用推广价值。

摘要:为实现飞机阻力伞锁寿命试验的自动化检测与控制,针对产品的结构特点和寿命试验要求,设计了电液伺服加载装置模拟开伞载荷,利用特殊设计的作动机构实现锁的自动锁闭,采用基于OTSU全局阈值选取算法的图像分割及特征识别技术,进行产品锁闭状态的非接触式检测,以检测结果为驱动信号,实现了“挂载-锁闭-加载-卸载-开锁”的自动循环控制,多批次试验应用表明,系统工作稳定、可靠,显著提升了长周期寿命试验项目的工作效率和质量控制水平。

摘要:为实现新型装甲装备通用质量特性评价,在建立评价指标体系的基础上,结合新型装甲装备特点,明确了通用质量特性对评价的要求,运用改进群体层次分析法(Improved Group Analytic Hierarchy Process,IGAHP)确定了指标的主观权重,采用熵权法明确了指标的客观权重,并引入博弈论的思想融合了主客观权重,考虑到评价准则之间的关联性问题,引入了模糊测度的概念,运用Choquet积分实现了指标评价值聚合,构建了新型装甲装备通用质量特性评价模型,为新型装甲装备通用质量特性的改进研究奠定了基础。

摘要:对于全域机动车辆而言,高海拔环境起步性能是评价其高原环境适应性和机动性的重要指标；针对多个型号车辆存在的高海拔环境起步困难问题,在系统开展车辆起步过程动力学分析的基础上,从车辆本身所具有的动力和所受外界阻力两个方面对高海拔环境车辆起步性能影响因素进行了深入分析,通过对某履带车辆高海拔起步性能的实车试验验证,确定了发动机低速扭矩特性、传动油温、行驶坡度、使用工况是高海拔环境影响车辆起步性能的关键因素,为车辆论证、研制、试验和使用工作的改进和发展提供了依据。

摘要:导航定位技术是空间卫星交会对接任务的关键技术;导航定位精度要求达到厘米级,工程实现难度大;为了解决该问题,文章基于卫星交会对接任务需求,提出采用GPS载波相位差分相对定位算法对卫星进行高精度导航定位;该算法利用测量之间的强相关性,通过误差消除获得高测量精度;同时,应用该算法结合星载GPS天线进行了外场试验验证;试验结果表明,GPS载波相位差分相对定位算法精度达到厘米级,可以满足卫星交会对接任务的导航定位测量要求。

摘要:探地雷达是一种针对地下目标的无损探测设备,在地下无损探测研究方面具有很强的实用性；探地雷达图像处理过程中有关回波信号双曲线提取以及顶点识别具有非常重要的意义；针对该内容,文中提出使用均值滤波和平均法的探地雷达杂波抑制算法,基于高斯-拉普拉斯算子的双曲线提取算法,以及基于对称度曲线法的顶点识别算法,并通过与相关算法的对比实验,说明了所提算法的可行性；文中所提算法对探地雷达图像预处理与探测目标识别具有一定参考价值。

摘要:近几年图像局部特征检测和描述在机器人视觉中得到了广泛的应用,鲁棒的、快速且高精度的视觉特征检测和描述算法对飞行器进行实时的位姿估计和地图构建具有决定性意义；针对四旋翼无人飞行器平台的RGB-D传感器同时定位与地图构建(SLAM),讨论FAST、STAR、SIFT和SURF等检测算法和ORB、FREAK和SURF等匹配描述符的性能,对不同的特征算法进行对比评估出最合适的特征检测方法和匹配描述符；最后,基于Eclipse与OpenCV平台进行了实验,实验结果表明FAST检测和FREAK描述符比其他方法更适用于四旋翼飞行器在板视觉SLAM,且能基本满足实时性。

摘要:针对当前多无源传感器数据关联算法构造关联代价时,未考虑位置估计不确定性所引入的误差,提出一种基于位置估计不确定性的被动传感器数据关联算法；首先通过量测与伪量测概率密度函数之间的瑞利熵构建关联代价函数,以准确描述两个相似的概率密度函数之间差异,然后通过具体实验测试本文算法的有效性和优越性；实验结果表明,相对于当前经典的数据关联算法,文章算法提高了数据关联的正确率和速度,具有更高的实际应用价值。

摘要:为了实现认知无线网络中频谱分配公平性以及契合现代化绿色通信的需求,根据非合作博弈论和干扰温度,引入信道状态概念,设计出一种新型功率控制算法,分析了该算法的收敛性、纳什均衡解的存在性和唯一性；该算法不仅可以快速收敛,符合实时通信,而且分布式实施,简单实用; 仿真结果表明,相比其他算法,该算法系统干扰小,能源消耗低,具有抗干扰性能,而且在日益多用户网络的情况下,具有低功率、低干扰,提高网络的整体效益,更加符合现代化的绿色通信的需求。

摘要:针对车辆高速运动下定位延时大、精度低、稳定性差的问题,发挥GPS、RSSI和INS三种定位模式的各自优势,将GPS差分校准算法与RSSI测距相结合求解横坐标,将RSSI测距与INS惯导迭代算法相结合求解纵坐标,提出了一种适合高速运动车辆的多模差分融合精确定位算法；以四车道的高速路为场景进行了仿真实验,当车速为70 km/h时,跟踪误差<1 m,定位延时<0.2 s；实验结果表明,该算法可实现车身级和车道级定位,在精确交通诱导、车辆防撞等智能交通领域具有应用前景和推广价值。

摘要:设计了无人船安全目标追踪算法和双回路追踪以及自动避障控制策略,内回路是控制无人船安全目标追踪并与目标保持一定安全距离,通过Lyapunov函数证明了该控制算法的渐近稳定性;外回路是无人船在安全距离内发现障碍,将目标点虚拟化,运用模糊控制原理,实现自动避障;优化传统的Dijkstra算法,设计了无人船实时最短路径算法;仿真结果表明,提出的综合算法能够实现无人船以合理速度通过最短距离,顺利避障,兼顾了时间效率。

摘要:装备使用与保障数据是开展装备科学研究的重要依据,而由于管理不善、保密、样本过少等原因常常导致相关数据缺少应有的积累,无法满足实际研究的需要；为了克服这一困难,文章提出通过算法生成数据予以解决；首先根据数据的应用特性,将装备使用与保障数据看作简单数据、规律已知数据和规律未知数据三类,分别制定生成策略；对于简单数据和规律已知数据,通过已有的商用软件或简单的自定义方法生成；对于规律未知数据,采用模式注入或特性继承的方法生成；在某大型装备管理综合信息系统的设计开发中,对这些生成方法进行了工程实践,结果表明了方法的正确性和可行性。

摘要:为了克服大数据在采用串行加密方式时具有的加密效率低的问题,设计了一种基于双混沌系统的大数据环境的并行加密算法；首先,设计了基于 Map-Reduce的大数据环境的并行加密模型；然后,引入了改进的Logistic映射和Tent映射构成双混沌系统,并设计了Map函数、Sort函数和Reduce函数实现并行加密,在Map函数中通过Logistic映射和Tent映射的不断迭代计算加密密钥或解密密钥,在Sort 函数对由Map函数输出的键值对进行排序并剔除重复的数据块,在Reduce函数中对加密后的密文数据块或解密后的明文数据块进一步合并构成输出数据；仿真实验表明:文中设计的基于双混沌系统的Map-Reduce并行加密模型能高效地进行数据加密或解密,能提高数据安全性和加密效率,具有较强的可行性。

摘要:针对国内外空间环境模拟设备试验系统数据管理模式,从试验数据采集、试验数据处理、试验数据存储归档以及试验数据移交利用这4个方面进行对比分析,提出国内空间环境模拟设备试验系统在增强试验数据处理能力、建立卫星故障模式分析和危险分析系统(FMECA)以及局部试验数据应用模式向远程同步试验数据应用模式发展的建议。

摘要:为满足无线信息采集系统远距离、低成本、部署灵活、维护方便等要求,设计和实现了一个远距离信息采集系统,具有无线传输和可靠的IAP(In-Application Programming)升级；在无线信号覆盖范围内,系统自动完成对目标节点的信号采集、IAP无线升级；介绍了节点的软硬件设计、IAP升级、冲突避免机制；经测试,无线传输速率200 bps的条件下有效通信半径为500米；无线数据包转发误码率为2/10000。

摘要:能耗控制对于农业环境监测无线传感器网络系统具有重要意义；基于误差反向传播的多层前馈神经网络预测和阈值分析建立了一种土壤温度传感器网络动态采样模型,实现了基于土壤温度周期变化特征的采样频率实时调整方法,达到减少网络冗余数据,降低网络功耗的目的；以环境温度和空气相对湿度为BP神经网络实测输入,土壤温度为预测输出,通过判断输出是否进入阈值区间动态调整采样周期；仿真实验结果表明,对于具有周期性特点的土壤温度,BP网络模型对其预测值和实测值之间的均方根误差RMSE及绝对误差AE分别为0.83 ℃和0.54 ℃；相比于连续采样,阈值分析动态采样次数减少30%。

摘要:蛇形造波机是一种在海洋工程研究领域中,用于模拟大范围海浪的阵列式实验设备;为了进一步提高大范围海浪模拟的精度,蛇形造波机同步控制性能的提高具有十分重要的意义;针对包米勒PLC的运动控制技术进行研究,提出了基于其具有多级主从式结构的蛇形造波机同步运动控制系统,实现所有造波单元的严格同步控制;针对上位机和各PLC间数据量大、传输速度慢的问题,采用无损数据压缩和线性数据插值降低数据量,并应用多线程以太网通讯方式提高数据传输速率;另外由于该系统机械结构惯量大和总体负载大的特点,存在启停过程中电机过流问题;为此提出了一种基于余弦函数的拟合算法优化造波机启动和停止过程;在各个性能指标的验证实验中,该系统运行稳定,数据传输速度快,同步性能高,完全满足大范围海浪模拟要求。

摘要:在EAST全超导托卡马克核聚变放电实验中,某些信号需要低功耗、便捷的进行独立同步采集与分析；而现有的大型采集系统并不能满足此需求,所以需要设计一套低功耗的、便携式的多通道数据采集系统来保障EAST实验的顺利进行;系统具有界面友好、性能稳定等诸多优点;在LabVIE软件编程环境中,系统能够实现对多达32路信号的同步采集、实时显示、数据存储、数据分析以及历史数据回放等功能;经过实验测试,该系统运行稳定可靠,完全满足EAST实验的数据采集需求。

摘要:针对现有智能楼宇火情自动视觉检测系统中对火情严重程度的判断功能不足,无法提供多样性信息的问题,设计并实现了智能火情多状态视觉检测系统,监控系统设计了底层控制站CCD视觉信息采集模块和DP总线信息传递模块,增加了智能火情多状态视觉检测系统的功能,利用火情检测图像的均值作为初始背景,根据不同火情事件获取背景图像进行实时更新,依据DSP处理器得到二值图上目标特征设定不同阀值,判断发生了哪类火情,对火情不同事件识别率达到了95%,适用于新一代的智能楼宇监控系统应用。

摘要:车载抬头显示系统是使驾驶员在不移动驾驶视线的情况下就能读取车辆重要信息的装置,它有助于提高驾驶员对信息的读取速度、降低驾驶疲劳、提高驾驶安全性;文章结合国内外学者的研究,针对已上市HUD显示内容格式、布置方式、辨识度、实时性等方面的问题,提出了用彩色符号、分区域、亮度可调、人机交互的显示设计原则;以问卷调查分析结果和信息的重要程度为依据,以CAN总线技术、微处理器控制技术为基础,设计了一套HUD显示系统;结果表明采用分区显示的方法辨识度高、对驾驶员视线影响较小,有助于提高信息的易读性；对显示实时性进行测试表明该装置实时性强,有效提高了驾驶安全性。

摘要:针对吊钩运动不定且易受大风、雾气等影响其作业效率问题,提出并实现基于MEMS传感器的吊钩姿态估计系统;建立吊钩三维空间运动模型,消除吊钩扭转影响；通过四元数的扩展卡尔曼滤波算法,对MEMS陀螺仪、加速度计与磁强计进行数据融合,解算得到吊钩三维姿态、摆角与摆向；采用基于视觉检测的吊钩空间姿态为参考基准,对起重机吊钩进行姿态估计验证;实验结果表明:该系统能有效融合MEMS传感器数据,获得高精度的吊钩姿态,实现姿态的实时检测。

摘要:对TEAMS和eXpress两款主流测试性建模与分析软件所采用的测试性框图模型——多信号模型和混合诊断模型,从产品结构单元表示、端口表示、功能(信号)表示、故障模式表示、测试表示等多个方面进行了深入比较研究,并对二者进行了综合评价;在此基础上,综合两者特性提出了一种新的测试性框图模型改进方案——端信号模型;通过将组元端口所通过信息流直接视作信号、引入结点、扩充信号映射定义、允许定义多值测试等多种设置,端信号模型方案能够支持基于电路网表创建模型和更为精确化的故障－测试关联性描述。

摘要:针对现有运载火箭试验数据管理及可视化系统依赖于第三方功能插件,未实现纯浏览器端三维模型渲染及交互,系统对运行环境依赖性强、部署和维护成本高等问题,设计了基于JavaScript框架ExtJS和WebGL框架three.js的运载火箭试验数据管理及可视化系统;首先基于B/S架构设计了系统总体框架,然后针对二维图形数据传输延迟问题设计了基于Web Worker的数据读取方案,最后针对浏览器端三维模型渲染需求提出了基于VTK模型的转换算法,设计了三维模型渲染及交互方案;试验结果显示,该系统不依赖于运行环境和功能插件,能实现浏览器端二维图形和三维模型渲染及流畅交互,为兼容国产化操作系统、降低部署和维护成本创造了条件。

摘要:视频监控系统在日积月累的监控过程中会产生大量的视频信息,如何在海量视频中基于内容快速检索出需要的信息成为亟待解决的问题;文章在视频检索过程中,将视频图像的SIFT特征提取匹配与MapReduce并行模式相结合,同时利用LSH映射对视频图像进行分组并存储在HBase数据库中,在配合并行分析的同时减少了计算量;最后实验证明,采用MapReduce并行模式提取图像SIFT特征值,时间会随着集群节点的增加而不断降低,并最终趋于稳定;由此可知,对基于内容的视频检索采用并行化分析可以显著提高效率,实现了Hadoop架构在视频分析方面的应用拓展。

摘要:非刚性配准是医学图像处理的一个重要研究方向;针对Demons衍生出的一系列经典的配准算法在医学图像应用上计算复杂、方向信息不足问题进行了研究;基于光流场模型的Demons算法依赖图像灰度梯度使图像发生变形,当缺乏梯度信息时,力不能确定,因而容易造成误差,并且该算法仅适合于单模态图像配准;为此文章提出了一种基于小波变换理论的频域Demons配准处理方法(B-Demons);该方法利用小波变换能够对各个尺度、方向和位置实现较好定位的优势,通过高频、低频的图像变换反映出图像的特征信息;实验结果证明了算法的有效性和鲁棒性。

摘要:初始对准精度是捷联惯导系统的主要误差来源之一;针对舰载机捷联惯导的传递对准模型准确建模困难,且测量噪声和过程噪声随舰船动态而变化,这样就会降低滤波的精度,卡尔曼滤波有一定的局限性,提出了将小波神经网络辅助卡尔曼滤波器用于惯导系统的传递对准;把能直接影响卡尔曼滤波估计误差的参数作为网络的输入,进过样本训练后,把网络的输出与经过卡尔曼滤波得到的结果相加,实现了捷联惯导的传递对准的滤波功能;这种新算法在实际应用中的非线性情况下优于传统卡尔曼滤波方法;仿真结果表明了其实用性和有效性。

摘要:针对机载远程数据集中器(RDC)的数据转换功能,在对ARINC429和AFDX两种机载数据总线分析的基础上,提出了一种基于配置信息中虚拟链路(VL,virtual link)与ARINC429数据标号的适配关系的数据转换方法;对RDC功能需求进行分析并给出整体设计方案,采用模块化设计并对各模块功能进行了详细的介绍,其中配置信息模块的应用增加了RDC数据转换功能的灵活性;在新型航电系统架构下,通过对RDC之间基于VL的通信过程中的数据转换过程进行仿真和分析,验证此方法的可行性;协议转换方法的研究为RDC的整体功能仿真研究奠定了基础。

摘要:目前存在的离线编程与仿真系统仍运行于单一系统或平台下,所能加载的机器人类型限于某一种或某一公司的某种型号;基于此提出了一个基于Qt框架的离线仿真和编程系统,通过设计规划了图形库系统并定义了相应的装配文本格式,实现了当前广泛使用的6旋转自由度工业机器人的用户自定义加载,还分别对六自由度工业机器人运动学进行了分析,并介绍了系统的总体结构,还描述了指令编译系统;最终以六自由度弧焊机器人UPR100为例,仿真结果证明系统较好地满足了具备柔性化建模的六旋转自由度工业机器人离线编程及仿真平台的要求。

摘要:为了更有效地评估民航飞机惯性导航性能,更好地分析其惯导数据相对于飞行计划的误差;提出一种新方法整体分析惯导误差,将飞行计划航迹离散化计算出误差数据,使用小波多尺度分析方法,经小波变换将误差分为高频与低频两部分,将非平稳的低频部分进行差分处理转化为平稳时间序列,最终建立惯导误差数据的自回归滑动平均(ARMA)模型;通过与实际快速存取记录器(QAR)数据对比验证,此模型能较好地描述惯导误差,较为准确地描述了民航飞机惯性导航误差,为进一步分析其特性及规律奠定了基础;此方法可用于评估民航飞机惯导性能。

摘要:针对异地多通道同步数据采集需要,设计并实现了一种基于GPS授时的多路数据采集系统；利用EP4CE10F17C8+UBLOX-6T+ADS8568+CYPRESS68013A的组合实现8路数据的同步采样及上传;系统内建两个高精度时钟,通过GPS秒脉冲校准,从而获得每个采样点的准确时间；以FPGA为核心,完成AD转换控制、数据组织和缓存、USB数据传输控制；基于VS2010应用程序完成数据的接收和处理；测试结果表明,该系统各模块设计合理,运行稳定,实时性高,具有较好推广价值。

摘要:为满足数字式测向接收机对高速数据采集和处理的需求,研制了高速数据采集处理平台,该平台基于ADC12D1800RF模数转换器实现了两路1.35 GHz中频信号的带通采样,以Xilinx公司V7系列FPGA为数据处理器,采用高速DDR3作为存储设备解决了海量数据存储问题,并通过高速串行接口(GTX/SRIO)实现了大容量数据的实时传输；该平台的测试结果为:1.8 GHz采样率时有效位数大于8bit,DDR3存储器的工作主频可达1333MHz,GTX接口在10Gbps速率下工作时,其误码率小于10-9,上述测试结果表明该平台可以高速、准确地实现信号采集、数据传输、存储和处理,达到了预期设计目标。

摘要:环模在饲料加工机械中是一个易阻塞的核心部件；国内外常见清理手段是人工手动逐孔清理；针对现有技术存在清理效率低、易产生误操作及毁坏环模等瓶颈,提出了一套有效的环模模孔定位方法；首先运用磁敏元件检测漏磁原理,分析了模孔定位方法的可行性；然后根据电磁屏蔽对屏蔽材料的选择角度,制作关键探测探头；最后根据捕获模孔的信号特征,基于高效的黄金分割优化搜索的设计思想,构建了环模模孔定位算法模型,分析了模孔定位方案的有效性；结果表明研制的修复机系统模孔定位精度在mm级以下,模孔刮伤率大大降低,进而环模的使用寿命得到延长。

摘要:为解决寻北过程中需要人工调平而耗时较长的问题,结合全姿态多位置寻北模型,采用总体最小二乘法估算北向角；该算法将陀螺漂移转化为测量误差,而转台倾斜误差、轴系误差及安装误差等同系数矩阵误差,在忽略较少误差项的同时完成寻北过程；并根据实际数据中含有粗差的情况,提出抗差总体最小二乘方法,引入IGGⅢ等价权函数消除粗差数据的影响,从而提高算法在含有粗差数据时的寻北精度；仿真数据分析和实验结果表明:该算法能有效削弱粗差对寻北精度的影响,实现全姿态高精度寻北。

摘要:为了解决图像信号源卡与高速图像记录器实际测试过程中出现的误码较多、图像显示效果不佳等问题,给出了系统组成及原理,并在对发送与接收时序及误码出现原因加以细致分析后,提出了时钟相移与降频等方法对发送端的时序进行优化设计；通过实验对比优化前与优化后发送端的波形图以及数据校验结果,证明了优化后的数据传输更加稳定可靠,大大减少了误码的出现,提高了图像数据的准确率与可靠性；因此该优化方法切实有效,并且对其他高速同步数据的发送与接收具有一定的参考价值。

摘要:为了远程实时监测农场无线传感器网络的环境数据,使用B/S、C/S混合架构设计了农场信息接收与发布平台；系统由C/S服务器、数据库、B/S服务器、客户端浏览器组成；介绍了Socket数据通信、用户控制模块、节点分布显示模块的实现；重点阐述了平台数据异常检测、数据实时发布等关键技术；功能验证表明:平台通过友好的人机互交界面准确呈现农场实时环境数据,并具备管理员远程控制能力；信息发布与接收平台满足远程实时监控的要求,具有一定使用价值。

摘要:基于综合化航电平台小型化需求,设计了一种集成接口调试单元,其采用商用BCM53242和Nechip芯片分别实现了以太网交换和协议转换,设计了快速复位,调试模式离散量控制上下电等功能；集成的软件配置管理工具能快速地进行配置管理、设备管理以及串口虚拟,便于航电平台通过一路以太网管理其他的以太网设备和RS232串口设备,实现了平台的小型化及接口的通用化和网络化；该调试单元体积小、重量轻,接线简单,无额外功率消耗,能方便地应用于综合化航电平台等复杂系统,不影响用户调试习惯,值得推广应用。

摘要:引入商用现货技术成为微纳卫星设计的发展趋势；针对微纳卫星电子系统低成本、小型化、高可靠的应用发展需求,分析对比国内外微纳卫星星载计算机设计特点,提出一种基于三模冗余设计的低成本、高可信微纳通用计算机体系架构,利用接口标准化、软件分层化设计和三模冗余、硬件看门狗等加固设计,构建了一套通用、稳定、可靠的电子系统,并展望了其在科学实验与新技术演示验证、分布式空间系统、军事等方面良好的应用前景。

摘要:针对云计算环境下资源调度模型未充分考虑资源评价的问题,为更好适应不同节点计算性能和大规模数据环境的处理需求,提出了一种基于多维评价模型的虚拟机资源调度策略；首先,在云计算环境下建立包括网络性能在内的多维资源评价模型,在此基础上提出一种改进的蚁群优化算法实现资源调度策略；然后在云计算仿真平台CloudSim上进行实现。实验结果表明,该算法可以更好适应不同网络性能的计算环境,显著提高了资源调度的性能,同时降低了虚拟机负载均衡离差,满足了云计算环境下的虚拟机资源负载均衡需求。

摘要:为了提高无人机数据链网络的传输性能,针对其具有的高动态、多中继和大容量等显著特点,提出了对流链路网络编码策略；通过分析多无人机协同执行任务时形成的网络拓扑结构,利用网络仿真平台NS2建立了高动态多跳移动自组网模型,分别改变模型中节点的移动速度、跳数和数据包大小,观察其对网络吞吐率的影响；仿真结果表明,对流链路网络编码策略能够有效地改善仿真模型的传输性能,很好地应用在无人机数据链网络中。

摘要:为了解决因车身网络的数据协议差异造成的车载智能终端不能在多个车型上通用的问题,提出了一种车载智能终端中间件架构；在该架构中,采用多层结构隔离应用与网络直接访问；采用组件结构实现了应用的抽象与复用,降低应用开发难度；采用消息总线,负责管理组件之间的数据通信,为应用层提供一个统一接口的虚拟车身网络环境；通过消息的数据通信实现车载终端应用间的数据交互,底层采用通信服务层屏蔽了各种车身网络的差异性,解决了车载终端在不同网络协议车型上使用的通用性问题；最后,通过搭建实际的测试平台验证了该设计的可行性和有效性。

摘要:文章提出基于PCI总线驱动控制的矩阵电路在压力变送器温压补偿系统中应用的目的是解决现有压力变送器温压补偿系统中HART总线型工位电路数量少,整套矩阵电路缺失冗余性,以及现有电路在压力变送器产品温压补偿中实用性差、维护成本高的问题。文中阐述的矩阵电路是以PCI总线为基础,实现对PIO数字接口卡的驱动控制,完成由PCI总线上32路数字I/O到168路数字I/O的转换,并利用168路数字I/O进行继电器矩阵电路设计,实现了弱电控制强电的过程,成功有效的解决了现存压力变送器温压补偿系统中矩阵电路存在的问题。该研发成果已经应用于PDS压力变送器产品温压补偿生产线上,并且该电路的设计能够满足压力变送器生产企业的需求,而且整套电路融入系统中能够长期稳定、可靠的运行。

摘要:一种便携式多生理参数采集系统可以实现对人体生理参数低生理、心理负荷及无创的采集,该系统实现了对人体呼吸、指脉、动作、皮电、血压、心电等六个体征参数的采集；同时,该系统利用串口转USB传输可以实现采集到的人体生理参数与PC间的相互传输,测量结果和分析报告可以在PC 机进行实时显示和存储或者可以通过Internet向远程医疗服务中心进行数据的上传、备份、分析与反馈；所以,便携式多生理参数采集系统可以实现对人体生理参数实时、连续的采集与监测。

摘要:有色噪声是一种分布广泛、频谱多样、频率能量分布不均匀的随机信号；有色噪声根据功率谱密度不同可划分成不同“颜色”的噪声,不同“颜色”的噪声在不同领域发挥着各自重要的作用；为获得不同“颜色”的有色噪声,文章提出一种噪声颜色可变的有色噪声产生方法,该方法根据有色噪声的自回归-滑动平均模型,利用m序列、映射法和ARMA模型滤波法,产生功率谱可调的各种(高斯)有色噪声,并在FPGA上了实现该方法；测试表明:这种信号发生器不仅可以连续产生颜色差异细微的各种有色噪声(包括白噪声),且噪声性能好。

摘要:生物电阻抗法(BIA)是一种安全非侵入式的、结果可靠有效的人体组成成分(脂肪含量)测量方法;以此为原理,设计了一款便携式无线人体脂肪率测量仪;硬件上,系统以高集成化、低功耗的阻抗测量芯片AD5933为核心,通过蓝牙实现与上位机的无线通信,大大降低了设备的复杂度;软件部分提出一种单频点小阻抗范围的增益系数校准方式,计算量小且容易实现;将新测量仪和欧姆龙体脂仪HBF-358进行对比实验,并作Bland-Altman一致性分析;结果表明,二者的相关系数为0.997;此外,该测量仪还具有易操作、小型化的特点。

摘要:介绍了一种车用单刀双掷开关质量检测仪器的研发,包括检测系统的硬件设计、检测原理以及算法软件开发;首先,根据单刀双掷开关的工作原理及质量检测要求,开发了检测手指触觉压力的机械装置,以及控制开关通道切换的继电器控制电路；在此基础上,开发了相应的检测算法,可实现对开关切换状态、电压差以及手指触觉压力进行自动化的数据采集、分析、检测和判断,从而挑选出合格的开关；最后,设计了触屏人机交互界面,可实时显示产品检测的参数;该检测设备在某自动化生产线上经过近一年时间的检测验证,证明系统运行平稳,检测效果良好、误检率低,可以完全取代传统的人工检测方式,提高了开关的检测效率,降低了检测人员的工作量。

摘要:针对大多数现有的无线传感器网络设计方法通常仅找到给定图的最短路径而导致能耗较高的问题,提出了一种寻找节点之间的最短路径和最低能耗的路由优化模型;该模型约束WSN的特定资源,考虑多种约束条件:多周期、最短距离和低能耗;根据混合整数线性规划,使用11.0 ILOG CPLEX优化引擎的ILOG OPL开发工具5.5进行编码和求解本文的优化模型;实验结果表明,在3个不同周期和约束条件下,每组实验中文章模型花费的时间均少于10 s,完全满足资源有限的无线网络应用要求;相比其他几种较新的路由优化模型,文章模型在节能和端到端延迟方面取得了更好的性能。

摘要:介绍了一种智能温控表的设计方法、系统构成和软件设计；该智能温控表以STC12C5A60S2单片机为核心,采用高精度PT1000铂电阻作为温度传感器,通过内置的10位A/D转换器采集到电压信号,实现对当前的环境温度采集,将目标温度值与实际温度值经过增量式PID运算得出相应控制量数据,可使得控制的温度稳定在与目标温度误差2 ℃以内,控制精确高,可靠性好；另外该智能温控表还具有通用性强,可方便连接控制多种加热设备、便于检测和修改的模块化编程、参数可调和使用灵活等优点。

摘要:客户端/服务器(C/S)模式和移动代理(MA)模式是无线传感器网络中的两种最主要的计算模式,MA计算模式可以弥补C/S计算模式能量消耗大、延时长等方面的不足；为了更好地降低能量消耗和缩短网络中数据融合时间,提出一种基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架；将无线传感器网络监测区域分层若干个区域,将每个小的监测区域分为簇头―sink和簇头―簇成员节点两层,由sink节点根据用户需求向每个监测区域派遣移动Agent并完成数据采集和数据融合；这种模式可以有效地缩短网络中数据融合时间和降低能量消耗。

摘要:传统电感测量中由于检测装置结构复杂、采用模拟接口,抗干扰能力差,精度不高等,针对这些缺点,设计了一种低功耗的电感感测装置,采用TI最新推出世界首款电感到数字转换器LDC1000做为探头,通过SPI接口与MSP430G2553实现高速数据采集,使得装置功耗降低,体积减小,数据处理方便快捷;实验证明:该装置能够在恶劣的环境中大大提高可靠性,实现高灵敏度、高速数据处理且运算量小,可应用在灰尘、污垢、油和潮湿等恶劣环境中。

摘要:为了适应电子技术的发展,需要产生结构复杂,具有特殊功能的任意波形,文章在传统的函数信号发生器的基础上,提出了一种基于DDS技术,通过主控芯片DSP和数模转换芯片相结合,使用七阶椭圆低通滤波器作为信号调理电路的总体硬件电路设计,软件上采用函数式生成函数波形数据和上位机采样生成任意波形数据,能够产生至少30 kHz的标准函数波形以及最高频率1 kHz的复杂任意波形；通过测试,该方案具有可行性,易于实现,适合在科研和生产中使用。 

摘要:为适应航天领域遥测外系统的快速发展,提出了一种新型多功能信号源系统的设计；系统以FPGA为逻辑控制单元,采用PCI总线接口实现了与上位机的通信,同时结合AD5628、AQY210及RS422接口芯片稳定地输出了多路模拟信号、开关信号及一路PCM信号；重点阐述了信号源系统硬件及软件设计中的关键技术；试验结果表明,该系统能够提供多种高精度、高可靠性的信号,且工作性能稳定,抗干扰能力强,数据传输速率达到40 Mbps,PCM码率高达983.04 kbps,满足了系统设计的要求。