摘要:针对一类复杂的无法对其机理建模的离散时间系统,根据采集的两年工艺参数数据,结合复杂工艺特点,提出了基于数据驱动的系统动态特性建模方法,构建了时间序列受控回归滑动平均(CARMA)胞映射模型。在模型结构确定的基础上,采用改进的量子行为粒子群优化(IQPSO)算法对系统参数进行辨识。算法通过设计新的粒子更新式增加了粒子的多样性,避免了算法的早熟收敛；算法通过在后期将搜索到的最优值传递给神经元作为初始权值,利用神经元增强算法的局部搜索能力,实现了算法探索与开发的平衡,达到对模型参数进行快速精确辨识的目的。在转化为状态空间模型基础上,根据胞映射理论对系统进行了稳定性分析,通过对胞映射作图快速获得平衡胞,利用动态优化原理,找到所有的周期胞和吸引域,达到对系统稳定性分析的目的。利用现场工艺数据进行仿真,结果证明了所提方法的有效性。

摘要:为了解决无人机纠偏刹车系统中实际存在的问题,对无人机地面运动进行了研究,采用前轮转弯、方向舵、差动刹车联合使用模式,以无人机的侧偏角、侧偏距为反馈信号,设计了无人机地面运动纠偏控制律,通过遗传算法的全局优化过程实现其纠偏参数寻优,在Simulink平台建立了无人机纠偏数学模型；试验结果表明,建立的无人机地面运动纠偏数学模型正确有效,能够模拟出无人机地面运动的真实情况；基于遗传算法的控制策略能够实现一定范围内的无人机地面运动纠偏,提高跑道的利用率。

摘要:随着航空技术的发展,大量机载设备特别是航空仪器仪表与传动系统采用电能驱动,航空电源在现代飞行器中的作用愈发重要。作为飞机发电机与机载用电设备之间的电力枢纽,飞机二次电源的可靠性对于维持用电设备的稳定运行具有重要的意义。应用BIT技术可以实现对飞机二次电源运行状态的实时监控,然而虚警问题对BIT技术的应用造成了很大的困扰。针对某型飞机二次电源采用合理的硬件设计结合有效的检测算法可以显著改善BIT系统的虚警率,这就使操作人员能够准确掌握飞机二次电源的工作状态,及时的发现问题、减少损失。

摘要:在飞行试验中,机载ARINC429总线往往包含重要的试飞数据,采集ARINC429总线是试飞测试系统中重要的一环。以往的ARINC429总线采集技术,一般采用分离元器件构成,造成电路体积大、功耗大,可靠性降低。在新一代网络化采集器创新性预研背景下,提出了一种基于DSP和FPGA架构的通用设计方案,FPGA进行总线协议解析,DSP进行数据的筛选,充分发挥出FPGA的并行优势和DSP的灵活特性。同时,设计了数据采样和传递机制,并在实际工程中得到应用。

摘要:随着科技的不断发展,多种智能感应技术被广泛使用,为人们的生活、工作、学习带来便利。平衡车作为新生的代步工具,具有体积小巧、携带方便、操作简单、代步快捷等优点,正被越来越多的年轻人所接受。但是,传统自主跟随平衡车的电子控制器存在多传感器交互性差、传感器数值运算逻辑滞后、控制响应度差等问题,导致用户体验度降低,限制了自助跟随平衡车的研究与发展。针对问题根源,提出了自助跟随平衡车的电子控制器设计与实现方法。采用多维运算逻辑、动态传感电路、瞬态信号回传技术,对传统自主跟随平衡车的电子控制器存在的问题进行改进设计。通过仿真实验测试证明,提出的自助跟随平衡车的电子控制器设计与实现方法,具有多感应器数据交互运算准确、执行响应度高、指令运行稳定等优点。

摘要:TTP协议定义了一种高确定性,无冲突,高安全的通信总线,能够满足包括飞行控制等的安全关键实时控制系统的应用要求。时间触发总线验证技术根据TTP协议规范要求,针对研制的节点进行测试,包括基本通信测试、时钟同步、故障注入等不同的测试场景,充分验证被测节点的各项功能、性能。通过这些测试,表明被测节点各项指标都满足研制需求,可用于安全关键实时控制系统。

摘要:针对各种数字化设备高采样率和高分辨率的测试需求,设计一种基于PXI Express总线的多通道数字化仪。该数字化仪开放性高,灵活性好,模块化强,广泛应用于测控领域中。结合数字化仪开发过程中所面临的关键问题及解决方案,重点从设备驱动程序、接口封装和应用软件三个方面进行分析阐述。首先,深入研究了KMDF设备驱动开发过程中几个关键问题,如配置空间访问、中断处理、DMA数据传输等的运行机制及实现方法；然后,以数字化仪应用需求为背景,阐述了采用.Net平台下三层体系架构的软件总体设计；最后,大量实验测试和结果分析表明,该数字化仪具有较强的可靠性和稳定性,达到预期技术要求和性能指标。

摘要:随着计算机技术以及各软件应用的开发,其已经逐步成为我们日常生活以及各企业工厂开发生产中的一个重要工具。而目前在软件开发与应用上仍存在着一些问题,软件开发方式也急需改变。为此,本文在设计模式下计算机的基础下进行研究,提出计算机软件总线的思想,采用CORBA作为主要标准,构造计算机软件总线的体系以及开发思想,并且设计出在整体结构当中各个模块所实行的功能。实现应用JAVA和C 语言编写客户端以及服务器之间的通信构成,最后进行该思想改进后计算机跨语言通信实际检测,检测结果良好,具有很强的通信效果和对于软件以往问题的解决。

摘要:随着视频技术、网络技术与数字技术的飞速发展,多媒体混合应用向数字化与网络化转变。嵌入式网络与多媒体技术二者相结合的优势愈加明显。现代日常生活工作中,视频监控系统已成为保障生活、工作、学习安全、维护正常秩序的重要组成部分。传统的视频监控系统采用原始的视频编码与网络传输技术,存在视频数据噪点高、数据源封装包资源大、网络交互资源消耗大、延迟高等问题,不利于多群组大面积监控系统架构。根据问题产生的原因,提出多媒体技术环境下嵌入式网络视频监控系统的研究。通过采用视频编码单元、网络编码单元与储存压缩算法,对传统视频监控系统进行整体修复改进。仿真实验表明,提出的多媒体技术环境下嵌入式网络视频监控系统研究方法,具有视频清晰度高、视频源封装资源小、网络传输速度快、延迟小的优点。

摘要:随着大数据时代的到来与高速网络建设的快速推进,数据化网络资源共享已渗透到人们的日常工作、学习、生活当中。数据网络化储存、多人资源共享成为现代信息传播与保存的重要方式。但是,网络储存平台的安全性一直令使用者担忧。因此,各种各样的私有云储存平台孕育而生,为使用者提供相对独立的个人使用空间。经过长期的使用发现,传统的私有云存储平台虽然可以达到一定的安全性,但是,安全性只相对公共开放网盘而言。同时,存在多用户瞬时访问下协议拥堵、大数据交互节点回馈延迟高的问题。针对传统私有云的架构特点与问题产生原因,提出基于NAS的私有云存储平台的设计与实现方法。采用基于NAS的协议加密技术、多路访问优化单元、数据压缩单元对传统私有云存在的问题进行针对性解决。通过仿真实验证明,提出的基于NAS的私有云存储平台的设计与实现方法,具有数据储存安全性高、峰值状态下访问点网络畅通性好、数据网络传输交互率高、延迟小等优点。

摘要:为解决空间斯特林制冷机和探测器热负载不确定及存在变化的问题,提出了自适应模糊PID制冷控制。在空间环境中使用的斯特林制冷机参数会随着时间的变化而发生改变,探测器负载也会随着工作模式和工作时间的变化而变化,整个制冷系统涉及的变量多,参数非线性。采用传统的控制方法,在固定的单一条件、环境下得到的控制参数,环境和负载发生变化后容易性能变差甚至不稳定,控制精度和稳定性不能满足使用要求。设计了一种自适应斯特林制冷机控制器,通过综合自适应模糊PID控制的方法,采用粒子群优化算法调整控制参数以减小代价函数。通过仿真和试验验证算法的有效性和鲁棒性。

摘要:为了提高入侵检测模型的准确率，提出一种基于K-均值算法、朴素贝叶斯分类算法和反向传播神经网络的混合入侵检测模型。首先，采用基于分区、无监督式聚类分析的K-均值算法进行数据的聚类处理，得到易于被机器处理和学习的数据集。为了进一步获取必要的数据属性，将聚类处理的结果输入到贝叶斯分类器进行分类。然后，具有较短学习周期的反向传播神经网络负责训练数据分类样本。最后，基于KDD CUP99数据集，对混合入侵检测模型进行了仿真实验，实验结果表明，通过混合入侵检测模型，DoS、U2R、R2L和Probe等入侵数据被精准地检测出。相比其它入侵检测模型，混合入侵检测模型取得了较高的准确率和召回率，以及较低的误报率，具有一定的实用价值。

摘要:本文针对标准动车组在售后服务过程中所存在的问题，提出了一种在信息化条件下，基于S1000D标准的动车组售后服务平台的设计思路与实现方法，本平台依靠可靠的无线网络环境、S1000D标准的数据规范和先进的信息化管理方式，解决了传统售后服务过程中存在的一些问题，使售后服务过程更加智能、简单，售后服务效率得到进一步提高。

摘要:配电柜是动车组电气设备的关键设备之一,基于视觉的自动化检测方式可以解决传统的人工检测的低效、主观性强的问题,是工业检测的一个重要的检测方向,由于动车配电柜在光照和空间等方面的恶劣情况,线号数字呈现灰度、尺寸、角度等差异,极不利于线号的识别。本文以线号正确分割提取为前提,提取分割的数字区域的HOG特征和LBP特征,并利用SVM和ANN两种分类器配合两种特征进行对比试验,因为HOG特征在图像几何和光学的形变会表现出优异的不改变的特性,且SVM分类器克服了后者局部极小的困扰,最终选用SVM分类器配合HOG特征进行配电柜线号识别。

摘要:通过封装服务、规范标准服务,AI-EATATE为诊断系统的客户端和应用对象的扩展、测试与诊断的分离提供了条件,使其更适合远程控制的诊断系统的构建。论文分析了武器装备远程故障诊断对知识重用与共享、软件互操作的需求,提出了面向远程诊断的AI-ESTTAE智能诊断系统构建的方法；研究了AI-ESTATE智能诊断系统的基本结构和框架,讨论了AI-ESTATE在发展过程中其服务的变化对开放、远程智能诊断系统构建的影响；最新的AI-ESTATE标准规范的服务更加强了对诊断过程的控制和效果评估,论文采用状态图的方式分析了最新的AI-ESTTAE服务在远程故障诊断过程的作用,为符合AI-ESTATE标准的远程故障诊断系统的开发提供了方法。

摘要:在纯电动汽车开发过程中,整车控制器的软件与硬件会频繁更新,为了快速匹配样件、提高测试效率、提升测试吞吐量,设计了通用自动化测试系统。该系统使用TestStand作为测试执行模块。在LabVIEW中开发了一套即时可用的测试动作库和驱动程序,动作库执行测试动作,通过TestStand引擎与驱动程序进行数据交互。设计了测试项目管理软件,覆盖VCU测试全过程并保证可追溯性。实际测试应用表明,该系统可以快速配置测试环境、生成可执行测试序列,能够高效地定位控制器缺陷,且运行稳定、通用性好。

摘要:以提高某型飞机机载机电系统UMS的外场故障定位和隔离能力为背景，实现资源整合，对UMS系统通用自动测试平台GPATE的硬件结构与软件技术进行了研究，介绍了GPATE平台的硬件结构的组成和软件架构的设计，在GPATE平台上采用标准化、模块化设计，实现了硬件的通用性和软件的可移植性。通过实验室静态仿真和外场动态验证表明，GPATE的设计合理、各项指标均能满足实现对UMS系统功能测试的要求，有效地提高了产品的故障检测率。

摘要:针对芯片生产过程中可能引入短路和断路等制造缺陷的问题，实现了基于扫描链测试的双核SoC芯片可测性设计电路。根据双核SoC中DSP硬核、CPU软核特点采用不同的扫描链设计方案：利用DSP硬核中已有扫描链结构，将DSP测试端口复用到芯片顶层端口，在CPU软核和其它硬件逻辑中插入新的扫描链电路。扫描链测试支持固定型故障测试和时延相关故障测试。针对时延故障测试，设计了片上时钟控制电路，利用PLL输出高速时钟脉冲进行实速测试。采用自动测试向量生成工具产生测试向量，结果表明，芯片固定型故障的测试覆盖率可以达到97.6%，时延故障测试覆盖率可以达到84.9%，满足芯片测试覆盖率要求。

摘要:针对磁浮车间隙传感器工作环境恶劣需要频繁地测试与维护的问题，应用无线通讯技术、虚拟仪器技术、数字信号处理技术，设计了一种基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统，该系统在原有磁浮车间隙传感器的基础上增加WiFi模块使传感器具有无线通讯功能，采用具有WiFi通讯功能的便携式PC机作为系统的监控终端，利用图形化编程语言LabVIEW编写监控终端的人机交互界面。测试结果表明：该系统工作稳定可靠、操作简便，实现了对间隙传感器特性的无线测试、存储、分析和非线性校正，非线性校正后的间隙传感器具有良好的线性特性，其输入输出特性达到了磁浮车悬浮控制系统的要求，可用于悬浮控制系统的闭环控制。

摘要:针对葡萄酒品质预测模型难以建立的问题,提出一种基于模糊递归小波神经网络的葡萄酒品质预测模型。利用葡萄酒物理化学指标和品酒师打分作为模型的输入输出,采用梯度下降算法在线学习隶属函数层中心、宽度和小波函数平移因子、伸缩因子、自反馈权重因子以及输出层权值。仿真实验时,首先利用Mackey-Glass混沌时间序列进行了性能测试,然后利用UCI数据集葡萄酒品质数据对所建立的品质预测模型进行了验证。结果显示,与多层感知器、径向基函数神经网络等传统前馈神经网络相比,构建的模糊递归小波神经网络品质预测模型具有更高的预测精度,更加适合于葡萄酒的品质预测。

摘要:通过对传统光伏组件测试设备检验方式的分析,提出了一种一次闪光就能够完成对测试仪工作平面辐照不均匀性测试的方法,在设计中充分使用了国际知名公司新生产的元器件,设计了信号调理电路和数据采集电路,电路设计简单,成本低廉易于实现,采集精度符合设计要求。并编写了上位机的测试程序,对辐照不均匀性测试进行了验证,结果表明测试工艺简单,数据可靠,生产效率高。

摘要:低碳经济和能源可持续发展的要求下,新能源的开发和使用越来越受到世界各国的青睐。核电在新能源领域发电效率最高,电能质量最稳定,近年来取得长足的进步和丰硕的成果,然而,福岛核辐射事故的发生导致核电发展阻力重重,核电安全问题被提升到前所未有的高度。基于传感网技术的核电安全监控系统采用“检测层-接入层-汇聚层-数据中心”四层传感网结构,实时采集核电厂关键设备的运行状态和参数,并通过传感网传输到远程服务器,在数据中心对采集的数据进行数据挖掘和数据融合处理,对核电厂运行状态进行实时监测和预测,确保核电厂安全运营。核电安全监测网络的生命周期是保证整个网络使用可靠性和稳定性的前提和基础,从节点布局优化的角度出发,研究该监测网络的能量管理方法。

摘要:为了提高复杂环境条件下永磁同步电机（PMSM）控制器的动态控制性能与抗干扰能力，分析了永磁同步电机的速度-电流（或力矩）双闭环控制调速结构，提出了一种基于模糊PID控制原理的速度环控制策略。速度环运行时，模糊PID控制器首先将永磁同步电机转速的误差及误差变化率进行模糊化处理，然后依据模糊规则进行模糊推理，并自动在线整定出速度环PID的三个系数（比例系数、积分系数、微分系数），不仅减少了速度环的调节时间，也能增强抵御来自电流环（或力矩环）的干扰。仿真结果表明，当永磁同步电机的转速发生变化或负载发生扰动时，相比于传统的PID控制器，模糊PID控制器能提高系统的动态性能与鲁棒性。该方法用于永磁同步电机的控制是可行、有效的。

摘要:针对实验室过程控制系统中MATLAB软件不能充分体现系统的工艺流程且界面操作不灵活及曲线分析性不强等问题,提出了一种基于LABVIEW为操作界面的过程控制系统。此系统将LABVIEW虚拟仪器与MATLAB软件相结合,充分发挥了LABVIEW软件操作简单便捷及控制界面友好的特点与MATLAB软件平台强大的计算功能。并针对系统中的执行机构电动阀存在死区,使得系统存在死区振荡这一问题,将系统的执行机构由电动阀更换为变频器,避免了死区振荡。研究过程中,在YC-SX多变量过程控制实验平台上进行了实验验证,并以单容水箱液位控制系统为例进行调节与控制。实验结果表明,此系统数据运算、处理能力以及简易化程度极高,操作灵活且具有友好的图形界面,达到了设计目的。

摘要:

摘要:针对典型的有输入饱和的双积分环节或系统的时间最优控制问题，建立了双积分环节的传递函数和状态空间方程两种数学模型，设计双积分环节的闭环时间最优控制律；对时间最优控制在系统存在干扰和不确定性存在条件下出现的振颤现象进行分析；基于对振颤问题的分析，提出一种对时间最优控制的改进，即一种复合控制方法，当输入作用时，系统先由时间最优控制律控制，当误差达到预定值限，控制律由时间最优控制律切换到另一种线性控制律。采用了比例微分控制律，来解决时间最优控制的振颤问题，响应时间达到最优，并解决振颤问题。

摘要:针对总线制空调监控系统存在布线施工成本高、联网结构复杂、维护难度大等问题,设计了一种基于6LoWPAN的智慧校园空调监控系统。首先给出了系统的整体功能及网络架构；然后,给出了传感器节点、系统核心模块及网关节点的硬件设计；接下来对6LoWPAN协议及简化进行了描述,给出了系统嵌入式软件的设计；最后给出了相关的空调控制策略。测试和实验结果表明,该空调监控系统具有结构简洁,扩展性高,实时在线响应,有效解决了校园空调物联网的信息互联问题,利用云平台智能管理达到节能减排目标。

摘要:磁条导引方式因其成本低、路径规划灵活和抗干扰能力强而在AGV的导引控制系统中普遍使用，而磁感应信号的数据采集、控制系统结构和控制策略的设计等都是需要深入研究的问题。以差速驱动转向AGV为研究对象，以模块化、通用化设计思路为导向，给出了一种分布式磁导引AGV控制系统设计和实现方案。采用Atmega 128及外围电路作为主控单元， Atmega 16和信号调理电路为数据采集单元、HMC1021为磁条检测传感单元来设计控制器的核心硬件结构，主控单元和数据采集单元之间通过RS485通信交换数据。随后在分析和研究AGV差速驱动原理的基础上，给出了从传感到速度控制的通用模式，并且提出了查表和模糊控制相结合的通用性控制策略设计方法。软硬件测试和实验结果表明了该设计方法的可行性和有效性。

摘要:针对异步采样机制下的多回路网络控制系统，研究了系统的建模与控制器设计问题。首先，分析了同步采样机制引起的数据冲突等问题，提出了多传感器异步采样的传输机制。考虑固定的网络传输时延，将多回路网络控制系统建模为一类具有时延的离散线性系统；考虑同步控制要求，设计了基于一致性的控制策略，并利用Lyapunov函数法，给出了闭环系统渐近稳定的充分条件；应用锥补线性化方法（CCL），给出了状态反馈控制器设计方法。最后的数值算例验证了上述方法的有效性。

摘要:针对实际工业过程中固定PID参数不能适应系统特征变化的问题,提出了一种在线控制器参数自动校正方法。首先,以内模控制为基础,由系统工作数据估计得到设定值阶跃变化下系统可获得的最优累积绝对误差值(IAE),并以此建立评价当前控制器优劣的性能指标。若性能不满足要求,则触发PID参数校正算法工作,通过引入继电反馈环节使控制回路振荡,获得控制系统临界信息,再根据改进的Z-N规则计算新的PID控制器参数。最后,分别用仿真和实际液位控制系统验证所提方法的有效性。

摘要:针对现有乘坐式采茶机切割的茶叶质量偏低的问题,提出了一种基于机器视觉的采茶机割刀控制方法。首先对相机参数进行低复杂度的标定,然后采用动态阈值分割方法和颜色分类器,提取茶叶图像中的嫩芽区域,并设计间接定位法定位弧形割刀位置；接着通过计算两个指定区域的嫩芽面积及它们的和与差异,得到弧形割刀左右两侧的动作参数；最后将动作参数传给下位机,控制割刀到达预期位置。本方法分别对单株茶树和实地茶园进行了实验,结果表明该方法能够准确定位弧形割刀位置和识别嫩芽区域,实现割刀位置的自适应调整,具有较好的茶叶切割效果,切割得到的嫩芽比例可达70%以上。

摘要:为了提高农业灌溉的效率,节省灌溉成本,进行农业节水灌溉智能监控系统设计,提出一种基于ZigBee多传感器分布式数据采集的监控系统设计方法,系统设计分为硬件和软件两部分,首先进行农业节水灌溉远程监控系统的总体设计构架,灌溉远程监控系统的硬件模块化设计包括农业节水灌溉传感信息采集模块、AD模块、集成控制模块和接口电路。基于FPGA嵌入式设计方法,构建ZigBee多传感器分布式阵列,进行远程多点灌溉控制和监控。软件开发建立在LabWindows/CVI工程开发环境中,通过程序加载控制,实现远程监控系统改进设计。测试结果表明,该系统进行农业节水灌溉远程监控具有较好的人机友好性,监控的覆盖度较高,性能较好。

摘要:针对燃气活塞弹射装置,采用加质源项法,通过UDF(用户自定义函数)编译,向高压室注入火药燃气的质量、动量、能量,实现了复杂燃烧化学反应的数值模拟,得到了高压室压力和速度分布及变化规律,分析了压力和速度对弹射装置的影响。计算结果表明,装药燃烧数值模拟与理论计算基本吻合,能够较好地仿真弹射装置高压室燃气流场的特性,为弹射装置进一步优化设计和装药设计提供理论参考。

摘要:

摘要:针对传统导弹质心定位设备精度低,操作繁琐等弊端,从弹体质心定位原理出发,合理选取力矩计算参考点,建立质心定位模型；以基于PCI总线的内插式DAQ虚拟仪器测控平台为依托,突出“通用性、精确性、高效性”的设计理念,制定系统总体设计方案,围绕导弹质量测量与质心定位技术展开研究与工程实现；实际应用表明,本系统可拓展应用于多型导弹和大型圆柱形工件的称重与质心定位,满足导弹飞行控制研究和装配工艺要求。

摘要:以某型号导弹飞行试验为研制背景,设计出一款精度高、通用性强的新型弹载计算机。该弹载计算机以高性能DSP和FPGA为系统框架,通过其丰富的外围接口和强大的处理能力,结合AD5764转换模块、MAX3490通信模块、ADUM1401四通道数字隔离器和ULN2801达林顿管驱动器组成的离散量输出等模块,解决了弹载计算机与弹上飞控部件之间复杂的并行数据处理以及多种控制算法实时解算问题,具有体积小、重量轻、精度高、实时性好等特点。经过多次飞行试验表明,该弹载计算机具有较高的可靠性和稳定性,应用前景非常广泛。

摘要:在软件测试领域,缺乏统一的测试描述语言(TDL)已成为提高测试效率和复用程度的瓶颈。区别以设备、信号等为核心的传统测试语言,设计的测试描述语言(DBSTDL)面向软件缺陷,围绕软件缺陷与被测软件信息双重主线,设计了6类词, 3大类100多条基本语句, 3组句群, 2种主要的语言组合方式。应用DBSTDL语言实现了软件典型缺陷与测试样例库,验证了利用DBSTDL语言建库的思想。

摘要:

摘要:针对长航时无人机的长航时和组合导航系统固有的非线性特性，建立了SINS/CNS组合导航系统的非线性模型，该模型能够更加趋近于真实模型。模型建立之后对其进行可观测性分析，并根据可观测性分析的结果进行降维设计，只对可观测性好的状态进行状态反馈。并选择了精度更高的SCKF算法进行滤波，仿真结果表明，选择的滤波算法精度更高，降维设计之后组合导航系统即能够保证导航精度又能够大大提高实时性。

摘要:针对无线传感器网络中传感器节点随机分布造成能耗不均和“热区”等问题,提出了一种改进的基于蚁群算法的非均匀分簇路由协议。该协议也采用“轮”方式运行,每轮簇首选举开始阶段,根据节点剩余能量、节点密度,结合节点到Sink节点的距离来构造不均匀的竞选半径,每个节点根据竞选半径范围内邻居节点计算剩余能量比及距离偏差平均值,从而计算出其簇首竞争等待时间,采用时间等候簇首竞选机制来选举出簇首,平衡簇内的通信能耗；数据传输阶段,考虑剩余能量、通信能耗、链路质量、传输时延等因素,采用改进的蚁群算法构造最优传输路径,数据传输的同时更新信息素,从而达到自适应、动态优化地建立和维护传输路径。仿真结果表明,该路由协议能有效节约能量和均衡能耗,延长网络生命周期,改善链路质量,减少传输时延。

摘要:近年来,随着变电站巡检机器人在变电站中的广泛使用,巡检机器人路径规划问题越来越成为亟待解决的问题。巡检机器人在已知的拓扑地图中标记了待执行巡检任务的停靠点,不同任务需要从初始点出发经过不同的一系列停靠点再返回初始点,如何规划路径是机器人面临的问题。首先分析了路径规划面临的问题,然后通过分析拓扑地图的特征,对地图进行等价简化,再对问题进行建模使用遗传算法求解巡检任务路径规划的近似最优解。通过仿真实验证明,提出的基于遗传算法的路径规划方法是可行有效的,为变电站巡检机器人任务路径规划提供了一种有效方法。

摘要:某型飞机在试飞测试任务过程中,需要对多路机载音视频进行抽引、采集、记录与遥测,用于飞机实时动态监控与事后回放分析。该型飞机的显控数据采用ARINC818(又名航空电子视频总线Avionics Digital Video Bus)专用图像传输协议进行光纤视频传输,对ARINC818总线视频的抽引采集在试飞任务中为首次。由于目前机载采集系统的限制,本文设计了一种基于ARINC818的机载测试系统,满足了该型飞机多通道、高分辨率、多视频格式的信号采集记录。

摘要:由于进行疏浚实验时，泥泵扬程、真空和管道流速、浓度等关键参数的变化较快，为了更为准确的研究泥泵性能和管道输送特性，需要进一步提高泥砂输送实验平台的数据采集和存储速度。下位机S7-300PLC控制系统选择了利用逐次逼近法进行采样的高速采集模块，使其AD转换速度缩短至us级，同时采用中断定时技术，保证了传感器数据每隔50ms更新、缓存一次，并通过OPC通讯协议将采样信号传送至上位机。上位机软件采用多线程技术保证采集的连续性和可靠性，同时采用顺序存储标志位确保Excel中存储的数据顺序与实际变化完全一致，解决了存储时易造成的数据重复、跳变等问题。通过对多个传感器的长时间采集、存储实验发现，在生成的Excel报表中数据的采集次数恒定为20 次/秒，且无重复、跳变现象，满足了疏浚泥沙实验对数据采集系统的要求。

摘要:针对研制的新型模态切换水下机器人(Mode-Converted ROV, MC-ROV),设计了一套以MEMS器件为主的微惯性组合导航系统,包括陀螺仪、加速度计、磁力计、深度传感器及微处理器等。系统采用互补滤波方法抑制陀螺漂移,设计卡尔曼滤波器计算姿态角。本文采用了改进的自适用卡尔曼滤波器,增大新近数据的作用,减小陈旧数据的作用,避免滤波发散,提高导航精度。水池实验表明结合互补滤波、自适应卡尔曼滤波能够获得比较精确、稳定的水下机器人导航信息。同时,基于实测数据进行的算法仿真表明改进后的渐消记忆指数加权自适应卡尔曼滤波可以在一定程度上改善导航效果。

摘要:飞机实施人工影响天气作业，具有覆盖范围广，作业效果好的优点，是未来人工影响天气工作的发展方向。但人影作业飞机内部工作环境复杂，工作人员的正常语言交流会受到飞机引擎、机舱内设备、飞机外部等噪声的影响，甚至无法正常交流。因此，需要设计一种语音增强装备或设施来消除噪声，方便人影飞机上工作人员的正常沟通交流。从理论上阐述了参数法、非参数法、统计方法及其他语音增强算法。重点研究了维纳滤波法、谱减法和基于短时对数谱幅度的MMSE算法，并对这三种语音增强算法都进行了实验仿真，对比了各种算法的优缺点。针对人影飞机的特定工作环境，提出基于短时对数谱幅度的MMSE算法比较适合用于人影飞机上进行语音增强，消除噪音。

摘要:针对柔性作业车间调度问题中最大完工时间、机器最大负荷和总机器负荷三项性能指标，提出一种改进的自适应交叉和变异的混合遗传算法。在基本遗传算法染色体编码的基础上，设计一种基于海明距离的调度个体差异判别方法，并通过自适应交叉阈值和动态变异概率计算提高遗传算法整个种群调度个体的多样性，防止算法过早的进入早熟。在遗传算法进化期间，对每个调度个体的进化采用变邻域搜索算法，扩大调度个体的邻域搜索范围。最后，使用文献中相同的调度实例将本文的计算结果与其它文献中的测试结果进行比较，验证了所提出的算法的可行性和有效性。

摘要:基于移动机器人代替人去危险场合执行探测和救援任务的应用背景,设计了一个人机交互的软件平台。采用UML对设计过程进行建模,基于组件对系统进行模块化设计；各组件并行运行,通过消息队列与消息响应的机制实现组件之间的并发式通信。软件平台基于LabVIEW的Actor框架实现,核心Actor组件基于状态机设计,协调其它组件之间的通信；设计了一个远程Actor代理,实现与基于ROS的远程机器人的本地控制系统通信,将人的指令传输给机器人并将机器人的传感信息传回给人机界面。实验系统部署在两台计算机上,一台运行基于LabVIEW的人机界面,一台运行基于ROS的P3AT控制仿真系统。实验表明,设计的软件平台各部分能够协同工作,人机交互自然顺畅,满足预期要求。

摘要:对于高速A/D的采集,采用I/O读取方式, ARM9最大能够采集500KSPS的A/D,因此ARM不能实现对更高速度数据读取；为达到更高速,提出了FPGA+ARM的双核架构的高速数据采集的方法,FPGA能够采集2MSPS的A/D,并采用ARM的DMA完成与FPGA的FIFO通信,以及使用Linux的内存映射技术来提高应用层与内核层数据传输效率,完成数据采集。该系统设计了FPGA+ARM接口电路,开发了Linux下的DMA驱动程序。经试验测试,系统具有高速采集的性能。

摘要:随着研究的深入，复杂空间系统业务数据流的自相似性逐渐被认识，传统的等时帧生成算法及高效率生成算法越来越难以适应空间系统业务流量的高突发性和高复杂性。基于此，提出了一种基于小波神经网络业务流量预测的自适应帧生成算法，在满足一定延时约束条件下，根据业务流量预测结果，自适应调整成帧时刻。帧复用效率相比等时帧生成算法有显著优势，同时还避免了高效率帧生成算法中存在的帧延时过长的问题。

摘要:在物联网环境下进行信息监控系统设计,实现对网络信息的监控和自适应采集,保障网络安全。针对采用传统的神经网络控制方法进行信息监控的数据挖掘准确性不好的问题,提出一种基于物联网和自组织映射SOM算法的信息监控系统设计方法,首先进行信息监控系统的总体设计和功能模块化分析,然后设计改进的SOM算法,应用在信息监控的数据挖掘和分类识别中,在程序加载模块中进行算法加载,最后在物联网环境下构建嵌入式Linux内核进行信息监控系统的软件设计和开发。系统仿真实验结果表明,采用该信息监控系统进行大型物联网的数据信息监控,对数据的准确挖掘和识别性能较好。

摘要:为实现对晶圆表面金属层的化学机械抛光（CMP）过程中的终点检测和对抛光速率进行监控的要求，设计了一种基于电涡流测量原理的测量装置。该装置以FPGA器件作为控制核心，由其控制高速D/A转换器生成正弦交流信号，并驱动测量电桥。由于测量线圈产生的交变磁场在晶片金属薄膜上产生电涡流，引起测量线圈的阻抗发生变化。通过测量相应的阻抗变化产生的信号，可以计算出相应的晶片表面金属薄膜的厚度。实验表明该装置可以满足对晶圆表面100～1000nm厚度金属层的测量要求。

摘要:为了提高人体异常行为识别的准确率,采用了一种将多特征结合的异常行为识别算法,主要包括对步行、快跑、慢跑、拳击、双手挥舞、鼓掌六种异常行为进行识别。首先从视频流中提取出人体轮廓,然后从所得的轮廓中提取Hu矩特征与纹理特征。最后通过模板匹配的方法,采用马氏距离度量所需识别的当前行为特征向量与标准模板行为的特征向量之间的相似性,并通过设置相应的阈值判定该行为所属类别。实验证明,该方法比提取单一特征的方法识别率高,且具有一定的实用价值。

摘要:近年来,随着互联网的飞速发展,网络信息交互量不断增大。各类不良网络交互信息数据充斥着网络交互空间,给网络社交秩序造成破坏。为此,一系列网络不良数据管理系统孕育而出。通过长期实践发现,传统不良数据计算机网络管理系统的管理方式存在不良数据动态检测性不强、不良信息数据内容识别度低、不良数据管理逻辑性差等问题。通过与SDN框架的优势相结合,提出SDN框架下不良数据计算机网络管理系统设计。采用NVR数据量交互模块、数据特征DNA内容识别算法与大数据统筹规划模块,对传统不良数据管理系统方式中存在的问题进行解决。通过实验证明,提出的SDN框架下不良数据计算机网络管理系统比传统的数据管理系统,在不良数据识别、检测、统计、管理等方面上具有绝对优势。

摘要:目前肺炎类型判别主要依靠医生的经验,但一些肺炎的CT影像极为近似,即使有经验的医生,也容易判别错误,造成误诊。为此提出卷积神经网络分类算法,该算法由3个卷积层、3个亚采样层及1个完全连接层组成,并且对卷积层进行了特殊结构处理,由反向传播算法调整网络参数,并对反向传播过程提出了改进。临床实验证明,该方案较现在普遍研究的分类算法,如adaboost算法和svm算法具有更高的识别率和准确度,并且改进的卷积神经网络防止了训练数据时过拟合现象的产生。

摘要:针对消防物联网系统中消防监控中心收到的火警信息存在延迟,可能导致救火作战时机延误的问题,提出了一种火警信息优先传输的解决方案。首先,推导出FCFS的M/M/1排队系统的运行指标；其次,将消防报警信息分为火警报警信息、火警消除信息、故障报警信息和故障消除信息等四个优先级,建立非抢占优先权排队系统,并推导出各个优先级的运行指标；最后,从平均逗留时间和平均队长两个维度,比较了非抢占优先权排队系统和M/M/1系统的性能。提出的火警信息优先传输方案,满足了火警信息时延小的要求,同时实现复杂度低,为消防物联网安全信息数据的获取提供一定的理论支撑。

摘要:针对图像水印在不可见性和鲁棒性方面很难同时满足的问题。提出一种基于混沌对原始水印图像进行双重加密的方法，使水印信息具有双重的保密性；根据人眼视觉系统将不同强度的水印分量自适应地嵌入到DCT的中频系数中，使嵌有水印的图像具有良好的视觉不可见性。实验表明，该算法在水印自身的安全性和相关性，系统的鲁棒性方面相对于其它算法都有很大的提高。

摘要:近年来,随着大数据时代的到来,数据化运算影响着各个领域的各个方面。在我国,传统中小型项目软件开发设计方法存在项目要素条件引入域窄、项目预期效果逻辑评估性差、运算处理分析速度慢等问题。针对传统中小型项目软件开发设计方法的现状,提出基于MRUP的中小型项目软件开发设计方法,采用MRUP大数据引擎、动态MIFGL项目评估算法、多路径处理运算模组,形成一套完整的立体化方法设计。通过实验证明,提出的基于MRUP的中小型项目软件开发设计具有项目分析要素涵盖面广、分析处理速度快、项目预期评估准确率高的特点。

摘要:为实现航天器质量信息的有效管理和深度应用，分析了航天器质量信息的重要意义和数据特征，充分借鉴当前流程的大数据技术成果，基于ORACLE、MongoDB和HBase技术实现数据源层，基于Hadoop、Storm、MySQL、Berkeley DB和HANA技术实现数据处理层，基于SOA和Web Service技术实现数据服务层，基于多种技术方式实现具有多种应用功能的数据应用层，基于Windows Server 2012、CentOS 6.5、Unix、PHP和HTML5等技术实现系统软件开发部署，建立了覆盖全生命周期全方面的航天器质量信息系统，分析了系统所涉及的多源异构数据的采集、传输与存储，质量信息数据实时处理与分析，实时质量监控、预警和评估等关键技术实现途径，并对应用前景进行了展望，实现航天器研制全周期全过程全方位海量数据采集、处理、分析、预测和评估，使航天器质量管理更加科学、精准、高效。

摘要:随着现在的社会发展以及经济进步,我国的科学技术方面发展迅速,特别是在技术监控方面更是突飞猛进。为了更好的对目标遮挡影响进行降低,我国在这方面主要依据自适应的技术发展背景下提出目标跟踪计算法,用来完善我国的监督控制技术。这种计算方式第一是根据对观察目标的基本外观形态进行的鉴定与跟踪,将其自身的运动量进行平均计算；其次是根据时空的运行方向与特征进行跟踪目标的计算,建立比较完善整体的运行模型,再根据这个运动模型以及整体的状态对监督目标进行检测与控制,这期间就会形成一种遮挡掩膜。对于掩膜是一种将程序数据等绘制成光刻板,在程序使用期间非常可靠,并且制造成本比较低,使用方便；最后是在不同的使用情况下将不同参数进行收集,自动的适应运动模型的运行。针对这种计算方式的实验主要是利用两种在国际上经常使用的CAVIAR、York数据进行测试,并且根据这两种数据对测试的精准度与多重目标跟踪等进行评定,检测跟踪的整体性能。通过多方面的研究表明这种方式的跟踪的性能非常好,并且还能很好的将跟踪目标的鲁棒性进行遮挡。

摘要:随着城市经济的发展，城市河道水环境受到了严重的污染和破坏，其中水质的酸碱度是水质污染的一个重要指标。由于城市河道水质污染的不确定性，一套能够在野外无人看管的环境下，多节点多范围对河道水质酸碱度实时检测系统成为一种需求。系统中每个采集节点连有pH传感器，采集的pH值数据通过Zigbee模块传给基站，基站将每个节点的数据与时间和地点信息绑定存储到云端数据库。管理人员可以通过网页随时随地了解当前各区域的水质酸碱度情况，如一旦水质出现污染，管理人员可以通过后台了解水质污染的扩散情况和污染源头，可以及时采取措施降低损失。该系统的运用与传统的人工现场取样带回实验室分析的方法相比，不但极大的提高了预警能力而且还大幅降低人力成本。

摘要:工艺偏差在更加先进的工艺节点上别的尤为重要。最初使用工艺偏差方法学(on-chip variation，OCV)使用一个系数因子在整条时序路径上放大缩小来模仿工艺变化，这种方法学过于悲观。先进的片上误差方法学(advanced ocv，AOCV)可以在不同的时序路径上不同的逻辑深度添加不同的系数因子来模拟工艺误差。但是这种方法学分析的时间太长，消耗的内存太多，并且分析的场景出现的概率很低。文中介绍一种在16nm下最新的一代时序分析技术-统计学片上误差分析(statistic ocv，SOCV)。SOCV能够模拟某种误差使得延时出现的概率，因此SOCV较AOCV更为准确，能够去除部分特别悲观和特别乐观的场景。SOCV耗时明显要低于AOCV，因此SOCV能加快sign-off的时间。

摘要:现阶段工业自动化仪器仪表领域以HART总线为通讯的方式已经成为行业的标配,然而这种基于串行总线接口HART MODEM在工程实际的应用中存在实用性、便携性差和购买成本高的问题。为此,文章提出一种基于USB总线接口的HART MODEM模块的研发与应用,其目的是替换现有的基于串行总线接口的HART MODEM模块,同时解决现有模块所存在的问题。文中阐述的USB总线接口的HART MODEM模块以STC89C51RD微控制器为核心,通过USB驱动芯片CH375A接收PC机发来的HART协议帧,同时将协议帧通过DS8500 HART调制解调器芯片转发给工业现场HART型的总线仪表。经过实验与应用的验证,该模块的抗干扰性、通讯误码率均到达工业级产品指标,并广泛的应用于自动化仪器仪表中的压力变送器、温度变送器、流量计、执行器等领域。

摘要:针对偏瘫患者外骨骼康复机器人降低外骨骼质量的要求,设计了一种辅助下肢外骨骼机器人,采用柔索驱动的膝关节,具有结构简单,质量轻的特点。同时利用ADAMS建立了外骨骼关节柔索驱动的动力学模型,绳索模块建立了柔索驱动模型,通过Ariel生物运动分析软件,采集髋、膝、踝关节运动数据,运用Spline函数进行了仿真分析。经过仿真分析柔索驱动在上台阶运动过程中的不同拉簧预紧力和拉簧刚度下传动特性和驱动力矩,为进一步研究设计下肢外骨骼提供依据。

摘要:为了实时评估液压系统的健康状态，提出了基于观测器的健康状态评估原理，利用解析模型、仿真模型和数据模型及其配合等方法进行液压系统标准模型的建立，联合实际液压系统的监测数据，构建液压系统的状态观测器。将实际系统的相关参数作为输入，实际监测点的输出与标准模型的输出进行特征分析与对比，在数据处理的基础上形成残差及其向量，运用数据分析方法计算系统健康度，并解析各元素及其耦合所映射的故障类型与故障程度，实现液压系统的故障定位与评估。最后，利用某型装备的起竖液压系统进行了应用举例，介绍了模型构建、故障模式与参数选择、残差构成及健康度计算的方法。所研究的状态评估方法对实时评估液压系统，及开展液压系统视情维修具有参考价值。

摘要:搭建小型风机叶片振动检测实验平台,采集风机叶片振动响应数据,利用自互功率谱法辨别叶片损伤前后的模态参数,通过实验数据对比风机叶片损伤前后固有频率的变化,当风机叶片发生损伤时,其各阶固有频率会下降,且随着损伤程度的增加,各阶固有频率的下降幅度越大,并利用轴向振型差法对叶片损伤进行了定位,在实验室条件下完成了风机叶片结构损伤的识别。

摘要:针对固体火箭发动机振动试验过程中出现局部过试验情况影响振动试验质量以及由于响应测点分布的局限性导致试验周期延长等问题，采用有限元技术与实际试验方法相结合，构建振动力源、试验夹具和固体火箭发动机一体化有限元模型。应用此模型进行振动试验系统动态力传递特性研究，找出振动力源、试验夹具和发动机之间动态力传递规律，选择合适的控制点与控制策略，改善振动试验局部过试验问题，提高振动试验质量，缩短试验周期。

摘要:为实现航天飞行器研制中性能样机模型的充分利用,提出了飞行器性能样机虚拟试验系统的总体方案,通过试验基础数据库、试验数据管理、验证辅助工具、虚拟试验应用等子系统划分和工作流程设计,提供对虚拟试验的全流程支持。系统突破了试验数据对象化管理、试验流程建模等关键技术,并基于虚拟试验支撑平台VITA完成了相应系统实现,在多个飞行器研制过程中开展了典型应用。

摘要:目的：无线传感器网络发展迅速，但传感器的高能耗问题成为制约其发展的主要瓶颈，高效节能的路由协议设计成为研究热点。方法：针对目前无线传感器网络常用的LEACH路由协议存在的簇首能耗过分集中、簇首分布不均衡问题，提出了改进的路由协议EEACRA，在总结、分析LEACH路由协议现有问题的基础上，给出了EEACRA路由协议的簇首选取门限值、簇首位置调整算法和基于能量代价最小的簇间多跳路由算法的实现方法，同时给出了具体的实现EEACRA协议的工作流程和关键算法。在MATLAB环境下对LEACH路由协议和EEACRA路由协议进行了仿真，对比了不同能耗降低措施对网络能耗降低的贡献。结果：仿真结果表明EEACRA路由协议的网络稳定期较LEACH路由协议有较大的改善。结论：证明了改进的路由协议EEACRA可以有效地提高网络的稳定期。

摘要:在线离子色谱仪是可以对样品进行连续自动分析,并以谱图的形式显示样品中离子含量的化学分析仪器。为确保对样品的连续检测,仪器需要不间断的运行。由于设备经常放在工作室或偏远地区,需要对在线离子色谱仪的运行状况进行远程监控。针对此问题设计在线离子色谱仪的远程监控系统。该系统使用轻量级MQTT协议作为通讯协议,通过在线离子色谱仪中集成MQTT客户端,在云服务器中部署MQTT的消息中间件和短信网关,实现了用户在手机应用客户端查看在线离子色谱仪的运行参数、通过手机短信接收紧急报警信息等功能。