摘要:钢铁工业智能故障诊断系统在当前大数据时代背景下面临着新的机遇与挑战。针对工业大数据的特征,分别从数据的采集与实时监控技术,基于机器学习的故障诊断方法,以及迁移学习在工业故障诊断中的应用三个角度对近年来国内外工业故障诊断方法的研究进展进行了总结与回顾；并在此基础上,结合钢铁企业的实际需求与现存问题,提出了将高炉炼铁过程划分为“系统—模块—功能—属性”四层次结构的面向整体的分层故障诊断新思想及未来可能的研究方向,阐明研究多技术融合的智能故障诊断系统对推进钢铁工业在大数据时代的绿色数字化发展具有十分重要的意义。

摘要:在航空、航天、汽车、通信等综合电子系统中，嵌入式软件的占比越来越高，实现的功能和数据交互流程也越来越复杂。在嵌入式软件测试中，现有基于总线通信的半实物仿真系统缺乏或不能便捷提供交互流程的模拟能力。针对该问题，提出了一种基于总线通信、总线数据收发，以及数据收发流程控制的嵌入式总线接口测试系统设计，可适应MIL-STD-1553B总线、以太网、RS232/422/485总线、CAN总线、ARNIC429总线等，具备测试用例设计、自动化执行、接收数据解析等功能，并阐述了其系统设计、软件设计、重要功能设计实现及试验分析。该系统已进行原型设计，并已在多个型号项目中应用，提高了操作人员对测试环境搭建的效率，缩短了为项目定制开发仿真系统的时间。

摘要:针对导弹飞控软件测试系统中更高可靠性、灵活性和实用性的要求,设计了一种基于1553B总线的导弹飞控软件测试仿真平台,介绍其系统组成及上位机软件的设计和实现。对高可靠性和灵活性的飞控软件测试仿真平台进行了研究,从软硬件方面予以分析,给出一个详细的设计方案：测试平台与飞控计算机采用1553B总线通讯的同时,利用VS2010设计上位机测试软件和S-function函数进行子模块封装,并通过Higale仿真界面进行实时的通信控制与显示,可以在保证通信可靠性的基础上对飞控软件的测试结果进行判断与分析。仿真测试结果表明,该飞控软件测试仿真平台方案可以实现对某型导弹飞行控制软件的通信与测试,并且具有高可靠性和可扩展性。

摘要:针对电动汽车充电口视觉定位系统存在的配置成本高、图像处理算法复杂、环境适应性差等问题，提出了一种基于超声波测距的充电口位姿测量系统。首先对基于超声波的充电口位姿的测量技术进行了研究，然后对充电口的超声位姿重构进行了分析，采用了多点位超声融合的关键技术，最终实现了电动汽车充电口位姿的测量。实验结果表明测距模块在300~1200mm范围内测距精度可达±0.2959mm，位姿测量系统定位精度可达±1.5mm、±2.4°。经实际应用发现该系统具有较强的鲁棒性，达到了传统视觉定位装置的效果，满足了电动汽车充电口位姿测量的工程需求。

摘要:为了提高宇航、军工电子产品检测的效率和准确性，设计基于机器视觉的电子元器件检测系统，通过研究有效的定位与检测算法，满足不同规格的印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）元器件焊装正误检测。采用改进的Hough圆检测算法识别定位点，结合电装工艺文件定位元器件所在位置，绘制感兴趣区域（Region of Interest，ROI）。最后采用加速鲁棒特征（Speeded-Up Robust Features，SURF）算法进行特征提取，利用基于最近邻与次近邻比值的方法完成匹配，元器件特征点匹配准确率达到85%。并对元器件在光照和仿射变换下的匹配效果进行测试，结果表明，SURF算法在不同实验条件下，包括位移、角度以及光照变换等，匹配准确率达到90%。系统实现了宇航、军工PCB板上元器件安装正确性检测，具有较好的精确性和稳定性。

摘要:运载火箭存储发射过程中,推进剂的加注、转注、存储和发射,都可能存在泄漏安全问题^【1】。一旦发生泄漏事故,推进剂的易燃、易爆、毒性和腐蚀性特点,将引发不良的后果,严重影响试验任务^【2-3】。本文提出的环境监测系统,采用B/S架构设计,通过在关键位置布置的高精度传感器,实时采集发射区周边环境信息,运用大数据分析技术和ARIMA模型,实现了对发射区推进剂泄漏状况、环境健康状况、空调设备运行状态和人员健康状态监测预警,预判推进剂浓度变化趋势及扩散情况。经实际应用,该系统能有效降低试验任务的风险系数,满足发射场环境监测系统的建设要求,具有一定的推广价值。

摘要:工业车辆的配电柜和电气箱中有大量的控制器和元器件,涉及大量的连接线和接口,在生产和调试过程中极易产生虚接、短接等缺陷,在运行中存在巨大隐患。对手机端的红外发热检测技术进行研究,以检测设备试运行或运行的初期发生的异常发热情况,采用知识库创建,图像获取,图像距离获取算法,图像融合参数校准算法,图像融合算法和发热检测算法的检测方法,解决了车上设备检测空间狭小和基于便携式设备检测引发的拍摄距离和拍摄角度不确定的难题。采用基于手机摄像头和红外摄像头的集成设备进行图像检测,测温精度±2℃,位置精度±3像素,满足了车上设备异常发热检测的需求。

摘要:电线与树冠之间的准确而有效的测量可以有效地防止与植被有关的故障,并确保电力系统的安全稳定运行。针对电力走廊树木障碍的测量难度,提出了一种基于空三解算技术进行测量的方法。通过拍摄电力线走廊区域的正面照,并使用图像的重叠特征点,可以算出每张照片的方向元素。根据空中三角剖分的原理,采用像素匹配算法计??算测量区域的密集点云数据,可以对树障测量进行统计,然后计算出树障的值。实验结果表明,空三解算方法可以实现对传输线势垒值的测量,测量误差可以满足测量树木与输电线路之间距离的需要。

摘要:齿轮超负荷使用或者在不良环境下使用时,容易造成齿轮失效。齿轮的失效形式主要有断齿故障、齿面点蚀、齿轮磨损等,此外齿轮制造过程中也存在固有误差,传统的齿轮故障诊断通常使用振动加速度传感器或者SCADA数据进行处理,但振动加速度传感器与SCADA通常价格昂贵,且会有大量的数据冗余,不便于后期信号处理。本设计拟采用一种同步压缩-交叉小波变换算法,在齿轮故障机理分析的基础上,设计了故障诊断实验装置,对正常齿轮、断齿和磨损情况下的故障特性进行提取,从而对故障进行准确诊断,经验证,该方法诊断准确度高。

摘要:针对当前齿轮网络化测量中系统体系结构、信息和数据格式等方面的异构性对齿轮及族系协作测量、信息交流造成的障碍,以云计算技术和大数据技术为基础,结合网络化测量技术和Web云端应用服务构建技术,提出了齿轮云测量终端系统设计方法,采用微服务架构构建系统服务,使用轻量级的数据交换格式JSON(JavaScript Object Notation)灵活的定义齿轮数据结构,搭建了一个小型私有云平台,利用数据仓库中自定义函数对云平台采集到的数据进行解析、规整,实现齿轮测量数据的规范化处理,对齿轮云测量系统的数据动态集成进行了研究。最后,通过系统开发测试,验证了该方法在测量系统进行数据共享、系统服务技术架构的统一和应用敏捷开发部署的有效性与可行性。

摘要:针对医用超声换能器回波测量中存在的自动化水平低、测试人员主观判断对结果产生很大影响等问题，基于工业机器人设计了一套超声换能器回波自动测量系统。详细阐述了回波自动测量系统设计思路，对系统构建的关键——自动对位功能的实现方案进行了对比分析，在Matlab环境中开发了完整的参数设置、自动对位和回波采集与处理程序，对自动对位算法进行了详细描述。试验结果表明该系统达到了设计指标，灵敏度测量的偏移系数小于0.5%，能够满足日常工作中的测试需要。本工作为医用超声换能器研发、生产全流程的智能制造打下了良好的基础。

摘要:在载人航天领域，多航天器交会对接技术是研制的关键和难题，闭环测试系统设计的重要性尤为突出，用于交会对接的多航天器联合闭环测试的设计与实施，实现了多航天器间的一体化实时动态同步电测，实现了多航天器及其测试系统的时序同步，以及敏感器及其模拟器和机电系统的动力学模型同步动态联合实时驱动的同步控制，采用了多航天器一体化实时精确控制的自动化测试，以及多航天器间多通道大回路信息流的实时统一管理。解决飞行任务阶段，多航天器交互状态的验证问题，在地面真实呈现交会对接飞行的全过程，达到多船器联合电测的目的。

摘要:外夹式超声波流量计因具有无需破坏管道、便于安装、维护成本低等优势，而广泛应用于石油传输、流量跟踪、给排水等测试领域。设计了一种基于时差法的外夹式液体超声波流量检测系统，采用FPGA与单片机结合的系统架构，其中单片机负责数据的处理、显示和输出，FPGA负责逻辑控制以及为硬件电路提供驱动信号，TDC-GP22高精度计时芯片用来测量超声波的渡越时间。采用DAC电路实现可变甄别信号基准技术。最后，搭建了外夹式超声波流量计测试平台，试验结果表明，研制的样机有效地提高了超声波流量计的测试精度，在层流区误差小于4%，在湍流区误差小于2%。

摘要:目前的雷达目标跟踪检测系统跟踪路线与实际路线相差较大，泛化误差率高。基于并行Boosting算法设计了一种新的雷达目标跟踪检测系统，硬件内部引入数据多处理器，对收集的雷达位置数据集中处理，连接I/O接口，配置数据过滤器，将雷达位置信息数据的状态参数录入过滤器元件中。在软件部分，利用并行Boosting算法的内部学习融合方式调节不同的雷达目标追踪系统状态，通过信息处理、航迹分析、落脚点判断来整合相应的跟踪检测信息，构建检验方程式防止外来无关数据的侵扰，最终得到雷达目标跟踪数据操作状态，完成目标跟踪检测。实验结果表明，基于并行Boosting算法的雷达目标跟踪检测系统设定的检测路线与实际路线吻合度高达99.21%，泛化误差远远低于传统目标跟踪检测系统，实用性更强。

摘要:针对目前人工监测方法受到干扰信号影响而导致监测精准度低的问题，提出了基于开关矩阵的卫星通信测控站多路频谱监测系统设计。设计监测系统总体结构，通过接入基带上行中频信号，获取遥控信号频谱，采用USB接口将计算机与频谱分析仪连接，实现频谱分析器下的四个下行载波信号分时显示，利用串行EEPROM器件，内集成总线为双线串行进行数据传输，选用MAX3232芯片进行电平转换，运用视窗2000作为载体，实现PC机与频谱仪之间交互，分析发射信号、传输信号延时时间和其对应的时间差，利用开关矩阵控制干扰信号，设计基于开关矩阵的多路频谱监测系统软件流程，实现多路频谱监测控制。实验结果表明，该系统监测信号强度与实际值偏差较小，监测精准度较高，能够实现卫星通信信号高效监测。

摘要:传统地质滑坡测量实时监测系统滑坡位移差异率大，监测消耗时间长。基于WEBGIS技术设计一种新的地质滑坡测量实时监测系统，利用功能性存储器实现数据存储，选取KP24传输器构建传输模块，将监控元件与预警信号元件结合到一起，实现数据监控硬件设计。通过WEBGIS技术匹配相应的内部操作检验数据，降低内部滑坡数据的冗余度，并通过WEBGIS模式将不同区域的地质条件集中反映在地图模块中，检验属性数据库中的数据信息，执行数据库改造指令，完成软件设计。与传统质滑坡测量实时监测系统进行实验对比，结果表明，基于WEBGIS技术的地质滑坡测量实时监测系统系统滑坡位移差异率较小，监测消耗时间大幅缩短，实际应用效果更强。

摘要:摘要：智能家居为现代家庭提升了安全性、便利性、舒适性，并且智能家居的应用使生活更加节能环保。针对目前人们生活中对室内环境质量、家庭娱乐、智能安防等方面的需求，以ESP32单片机为控制芯片，设计了基于物联网平台的智能家居中心控制系统。用户可以通过设备端离线语音识别、WEB端在线语音识别和WEB端界面操作对设备进行操作，WEB端的操作指令由网络通过物联网平台将指令发送到设备，完成智能家居中心控制系统数据采集和设备控制的目标。详细介绍了系统总体方案设计，系统硬件电路设计，系统各功能模块的选择与分析，系统软件流程设计。进行了系统软硬件环境下的运行结果及性能分析，运行结果表明该系统稳定、准确，操作简单、维护方便，具有很高的产业化价值，对于其它的智能家居工程同样具有借鉴意义。

摘要:对于谐振式无线充电系统，由于负载和线圈耦合变化等扰动影响，供电池负载充电的电流若只进行开环控制易产生扰动，故在前向通道中加入经典PID控制器，对系统进行实时有效的闭环控制。针对经典PID控制器的参数无法自适应整定的问题，提出了利用粒子群算法（PSO）自整定设计无线充电PID控制器参数的方法，并进行仿真分析和实验验证，结果表明：引入粒子群算法后的PID控制器快速性和稳定性都优于经典PID控制器，调节时间减少0.647s，最大超调量下降了4,1%，稳态误差误差下降了1.04%，证明了该方法对于改善无线充电系统输出动静态特性的可行性和有效性。

摘要:随着固定翼无人机飞行任务复杂化，为了实现高精度的空间曲线导航控制，基于L1-Navigation非线性导航控制算法，设计自适应模糊控制器优化固定翼无人机跟踪空间曲线导航控制方法。以球面上的空间八字曲线为例，对八字曲线建模，通过坐标转换求得目标航点位置来计算无人机飞行加速度。为了优化加速度控制无人机跟踪空间曲线性能，在L1-Navigation导航控制器中，针对增益系数设计一个双输入单输出模糊控制系统，以轨迹误差和轨迹误差变化率为输入量，以计算横向加速度的增益系数常数为输出量。最后，在Ardupilot飞控中进行飞行模拟实验，飞行实验表明，所提出方法能够精确跟踪空间曲线路径，并且有很好的自适应性。

摘要:为了实现音乐情感识别的舞台灯光自动控制，需对音乐文件进行情感标记。针对人工情感标记效率低、速度慢的问题，开展了基于音乐情感识别的舞台灯光控制方法研究，提出了一种基于支持向量机和粒子群优化的音乐情感特征提取、分类和识别算法。首先以231首MIDI音乐文件为例，对平均音高、平均音强、旋律的方向等7种音乐基本特征进行提取并进行标准化处理；之后组成音乐情感特征向量输入支持向量机（SVM）多分类器，并利用改进的粒子群算法（PSO）优化分类器参数，建立标准音乐分类模型；最后设计灯光动作模型，将新的音乐文件通过离散情感模型与灯光动作相匹配，生成舞台灯光控制方法。实验结果表明了情感识别模型的有效性，与传统SVM多分类模型相比，明显提高了音乐情感的识别率，减少了测试时间，从而为舞台灯光设计人员提供合理参考。

摘要:四旋翼是一种欠驱动、强耦合的可垂直起降的飞行器，为了实现其能够以设定速度跟踪空间轨迹，设计了一种基于非线性制导算法的轨迹跟踪控制方法。该方法分为了导引与控制两部分组成，导引部分以任务轨迹与期望速度为输入量通过非线性制导算法输出当前四旋翼的期望加速度，控制部分以得到的期望加速度为输入量采用串级PID算法对四旋翼进行姿态控制，从而实现四旋翼保持设定速度对任务轨迹的跟踪。仿真结果表明，所提方法能够实现四旋翼对复杂任务轨迹的精确跟踪，二维复杂轨迹跟踪距离偏差不超过±0.6m，速度偏差不超过2m/s；三维复杂轨迹除了受自身控制力限制的飞行段外，跟踪距离偏差基本控制在±4m以内，速度偏差不超过2m/s。

摘要:小功率半导体激光器常采用TEC片进行温度控制，其中，TEC片工作电压为5V，工作电流低于4A的应用已经有了几种成熟的芯片方案，而更高电压和电流的TEC温控需要自行设计控制系统。设计了一种基于AVR单片机ATmega128，适用于较大功率TEC片的温控系统，主要技术指标包括：TEC片工作电压范围6V-24V，峰值电流≤20A，控温范围：0-70℃，控温精度±0.05℃。使用负温度系数热敏电阻采集温度，包含温度信息的电压值转化为数字量输入单片机，单片机根据位置式PID控制算法的计算结果输出控制信号，驱动由两片BTN7971B构成的H桥电路，H桥输出电压提供给TEC片。对硬件和软件的实现方法进行了详细分析，重视控温精度、系统的可靠性设计。经过实际测试，可实现前述技术指标，能满足较大功率半导体激光器的控温要求。

摘要:为实现对无人艇行进器的运动控制，建立更加完善的导航应用策略，设计基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统。以无人艇运动姿态研究作为切入点，在电机驱动器、电机测速模块的支持下，连接中央处理单元、电源模块、方位监测模块等硬件设备结构体，完成导航控制系统的硬件电路设计。在此基础上，确定与导航信息相关的短报文传输特征，通过协调接口数据传输协议应用格式的方法，定义通信协议加密对象的所属连接形式，完成对报文加密密钥参数的初步配置，实现基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统的短报文加密处理。与基于惯性测量技术的导航控制系统相比，基于北斗导航通信技术控制系统的实际应用续航时间更长，在行进过程中始终能对无人艇运动方向进行精准化控制，可在完善行进器导航应用策略方面起到较强促进作用。

摘要:针对传统的电动护理床控制方式单一、信号走线复杂、干扰严重、系统稳定性差的问题，提出分布式控制思路。基于STM32为主控芯片的各个控制单元，分别实现运动控制、检测控制、命令输入、终端集中显示和控制功能，并通过CAN总线进行通信，构成分布式控制系统。详细介绍了各个控制单元的实现原理、硬件设计方案和软件设计流程。系统完整实现了床体动作，包括升降、倾斜和伸缩；床体姿态识别，包括倾斜角度计算和护栏位置识别；床体状态和数据同步显示；控制命令输入功能。经实验测试和实践应用表明，系统性能稳定、动作响应迅速，符合设计规范，能够满足实际应用需求。同时也验证了CAN总线在电动护理床控制系统中应用的先进性。

摘要:航空兵场站机载弹药保障的要素和环节众多,且相互影响、相互制约,通常采用计算机仿真对这类系统效能进行定量评估。本文对某航空兵场站机载弹药保障的力量构成、保障过程和特点进行了分析,并将其抽象为一个离散事件系统,建立了涵盖任务下达与执行、保障对象、保障资源以及保障过程等要素的建制单位离散事件仿真模型,并在此基础上开发了仿真系统。应用表明,该仿真模型运行正确、可靠,为某航空兵场站机载弹药保障效能评估提供了有力的分析工具。

摘要:微波着舰引导系统是一种高精度的舰载航空导航系统,在引导舰载机安全着舰过程中发挥着不可替代的作用。为确保微波着舰引导设备引导的精准度和运行的可靠性,必须对其开展定期或不定期的动态飞行校验工作。针对微波着舰引导设备的动态飞行校验问题,结合飞行校验基准的精度指标要求,研究提出了飞行校验系统的总体结构设计方案,重点研究了基于移动基准站实时动态载波相位差分定位(MB-RTK)的校验基准获取以及校验数据的误差处理等关键技术。通过计算机仿真和飞行实验数据,验证了校验系统设计与技术实现的可行性和有效性。研究成果对提高微波着舰引导设备的安全性与可靠性具有较好的军事应用价值和推广前景。

摘要:针对多型水下航行器试后大容量、多类型、可视化的数据处理需求，采用自适应内存映射技术、试验数据对象抽象提取、多线程等关键技术，设计了一种水下航行器通用的数据处理软件，软件可快速高效地实现各系统关键参数的数据特征值可视化分析和航行器综合性能评估，结合人工判读生成当前航行任务的评估报告，最终评判水下航行器的航行姿态、声学、磁学等工作效果和性能指标。经实际应用，软件满足了多型水下航行器海量数据处理需求，实现了不同任务、不同系统、不同侧重点的弹道参数的特征值分析、联合缩放、对比分析等处理方法。该软件具有通用化程度高，可移植性强，运行稳定可靠等特点，缩短了数据处理软件的研制周期，提高了工作效率，工程实践效果良好。

摘要:当前电力物联网系统应用Zigbee协议,该协议不能满足IEE802.15.4的MAC层的Ipv6需求,造成电流传输速率低,且电压越限开关控制失败。为此,采用6LoWPAN协议优化了电力物联系统的网关功能。利用6LoWPAN技术原理、应用规范以及相比于其它物联网的优势,基于IEE802.15.4的网络层协议,提出Zigbee和6LoWPAN共存,协议中间层为双协议栈网关的总体设计方案,实现物联网与Ipv6 Internet的互联和信息交互。设计6LoWPAN适配层,解决IEE802.15.4的MAC层不能满足Ipv6需求问题。仿真结果显示：应用6LoWPAN协议后电力物联系统连通性能以及UDP数据报传输性能均符合实际应用需求；6LoWPAN协议应用后可显著提升数据采集节点的续航时间,降低功耗,增加电流传输速率,提升电压越限开关控制成功率。6LoWPAN协议的应用可有效提升电网的安全运行水平。

摘要:研制了一种能在-40℃～+85℃环境下,适用于超小型无人测距照射平台的微型集成化低功耗脉冲激光器电光调Q电路,集成了高压电源与高压开关,克服了传统电光调Q电路驱动复杂、功耗高、边沿抖动、可靠性低、体积大不利于小型化集成的缺点。进行了实验验证,取得了实验数据：该型电光调Q电路功耗小于2W,调Q高压在1～5kV范围内可调,脉冲上升沿或下降沿小于25ns,可直接采用TTL控制信号触发,触发频率可达1KHz,适用于多种电光调Q晶体,易于集成使用,为高重频、高峰值功率脉冲激光器提供可靠的电光调Q电路,已在多个型号项目上应用。

摘要:在交会对接载人飞行器综合测试过程中，为了实现多飞行器协同工作，需要对多航天器同步实时模拟航天器在轨交会对接过程中的飞行状态及时序，这就对航天器和测试系统间的协调匹配性提出了很高的要求，系统时间基准精度要求尤为突出。地面测试设备需要有一个统一、高精度的时间标准，作为测试数据、测试指令的参考，是准确测量船载频率标准的关键所在，在整船综合测试过程中，对时间基准和时间基本修正方法进行了研究，采用了时间精度同步算法关键技术和方法，以保证时间的准确性和一致性。经实际应用高精度时间精准方法及系统设计，满足交会对接载人航天器工程上的应用，保证精密时间基准系统功能、精度能满足测试要求，为载人航天器可靠性验证提供极为重要的辅助手段。

摘要:在扁平漆包线表面缺陷在线检测过程中,样线抖动导致使用帧间差分法分离背景时产生抖动干扰。常见抖动干扰处理方法存在处理时间太长和误消除真实缺陷的问题,故提出了改进方法,首先分析了抖动干扰的分布区域,得到了抖动干扰与真实缺陷不处在同一行,且存在抖动干扰的行上前景像素点数量较多的性质。然后在分布区域内,将前景像素点数量超过一定阈值的行置零,实现对抖动干扰的消除。阈值的选取利用一种改进的Otsu处理分布图得到,该图是将图像所有行,按照行上前景像素点数量多少,统计行出现的频率。实验证明,与常见方法相比,改进方法处理时间短,不会误消除与抖动干扰连接的真实缺陷,得到的处理结果与理想结果的交并比达到88%以上,具有很好的应用前景。

摘要:针对陆军某新型车载超短波电台原理和结构复杂,采用实装或半实物仿真训练成本高、训练效益低的实际问题,采用嵌入式技术、数字化样机、无线网络通信等技术,开发车载超短波电台维修数字化训练系统。系统采用“主控机+电台数字样机”模式,通过对“数字样机”面板模块及内部模块电路的数字化设计,实现采用“电台数字样机”对车载超短波电台工况的模拟,通过主控机控制“电台数字样机”完成超短波电台的正常工作状态检查、分解组合、故障判排等训练,以期解决陆军部队车载超短波电台维修训练手段不足、维修保障能力落后的问题。

摘要:针对单云架构存在的技术不足,提出了多云架构的编排混合部署方案。构建出包括多云存储层、云软件平台、数据传递层和应用层的架构体系,在多云网络架构中,云软件平台包括数据层、控制层、数据接口层和应用层,并在网络设备的控制平面设置SDN控制器,通过VPC(Virtual Private Cloud 虚拟私有云)对底层网络进行计算、分析、处理、存储和共享等。并在编排器内引入自适应蚁群算法,应用基于SDN/NFV 的通讯网络实现数据重构,进而实现数据网络的集中控制和智能编排。通过试验,本研究的方法误差精度低, 应用效果较好。

摘要:传统的机器人示教系统在使用上受到应用对象和硬件设备的限制，导致其开放性和易用性较低，为了降低示教系统的使用门槛，提高人机交互的效率，利用ROS（Robot Operating System）的开放性和跨平台性，设计了手势引导机器人示教系统，可以控制机器人进入学习、编码、执行等模式。系统采用YCbCr与RGB空间相结合的肤色分割算法，利用CNN深度学习框架进行特征提取完成手势识别；基于ROS集成手势对机器人模式控制。通过在公开数据集上实验验证手势识别准确率可达96.49%，并测试了系统的有效性与可靠性。

摘要:针对试凑法研制的XX设备的天线伺服系统无法得到最优化的PID参数情况，研究该设备伺服系统的PID参数优化。首先从设备原始资料及说明书着手，分析设备的组成原理、各元器件的性能以及天线伺服系统指定角度跟踪的机理，其次查阅相关资料，分析该系统关键部件的传递函数模型从而建模整套天线伺服系统，从系统的三环结构依次按照工程化设计的原则对天线伺服系统的参数进行理论优化，最后，采用Matlab/Simulink软件对优化后的整套伺服系统进行仿真分析。仿真分析结果表明采用工程设计优化后参数其总体天线伺服系统的阶跃动态响应性能相比于当前天线的伺服系统性能更佳。该方法从理论上对天线伺服系统的控制性能优化提出了一定的指导作用，对设备到的优化和性能提升提供了一定的实用价值。

摘要:近年来,局部二值模式(Local Binary Patterns,LBP)由于其在空间特征提取方面具有显著的优势被应用于高光谱遥感图像分类中,该算法在空间特征提取上虽减少类内方差,却忽视了用于区分不同地物类别的光谱特征。为避免在图像分类过程中提取单一特征导致特征提取不充分、分类效果不理想的问题,通过将空间特征和光谱特征进行矢量堆叠得到新的空谱特征向量。再将新的空谱特征向量引入到核极端学习机中,提出一种基于空谱特征的核极端学习机高光谱遥感图像分类算法(Space Spectrum feature Kernel Extreme Learning Machine,SS-KELM)。为验证所提算法的有效性,将使用两个高光谱图像数据集进行实验。实验结果表明所提SS-KELM算法的分类性能优于目前较为常见的传统分类算法。

摘要:针对现有技术存在的不足,设计出基于RFID技术的智能安防闭锁系统,该系统融合了 RFID技术、物联网技术、人工智能技术、自动化控制技术,实现了安防闭锁系统的智能化、自动化物联工作。在设计时,构建出包括设备层、闭锁硬件层、闭锁工作层和管理层的安防闭锁系统,应用支持 IEC 61850 通信协议的通讯模块进行数据通讯,使得上层管理中心可以直接获取底层RFID设备信息。该系统还设计出包括标签、阅读器、数据管理系统的RFID射频智能锁,通过nRF905 射频收发芯片实现安防故障数据的接收和发射,通过设置有D触发器的闭锁控制电路实现故障信号的接收,并控制PWM脉冲动作,执行闭锁动作。试验表明,本文研究的方法响应时间短,计算速度快,准确度高,稳定性好。

摘要:传统的基于面向过程式语言的雷达仿真系统存在功能耦合严重，运行速度慢，开发难度大的问题。为了降低雷达仿真系统的开发难度，提高程序复用性，利用C++语言面向对象编程的特性和软件工程中组件复用的思想，设计了一种基于C++语言的雷达系统建模与仿真方法，将雷达系统各个组成部分包括资源调度、发射机、天线、回波生成、接收机、信号处理和数据处理抽象成单个功能组件分别进行开发，然后根据雷达系统工作顺序将各个组件集成在一起，实现了一个包含雷达参数设置、场景设置、数据存储和显控终端的完整的雷达仿真系统。仿真实验结果表明组件化雷达仿真系统运行正确，目标探测误差符合要求，航迹显示正常，并且具有较好的程序复用性和扩展性，促进了现代雷达仿真的快速应用。

摘要:在解决以合同惩罚和存储成本最小化为优化目标的流水车间重调度问题时，提出了一种启发式算法和改进的遗传混合算法。传统的遗传算法是一种基于优胜劣汰的随机、自适应的优化算法。通过复制，交叉和变异，将问题解编码所表示的“染色体”群在逐代进化，最终收敛到最合适的群体，从而得到问题的最优或满意解。但缺点是求解结果依赖于初始值，且运行时间过长。因此对传统遗传算法做了相应的改进，考虑到启发式算法的快速性，为充分发挥俩种算法的优势，提出启发式算法和改进遗传混合算法。最后对性能进行分析；试验结果表明：该算法运行时间短，且在大规模数据集下，更易于靠近全局最优解。

摘要:捷联惯性导航系统的粗对准过程是实现精确初始对准的前提，也是装备精确导航定位的保证。受外界环境影响，粗对准过程存在着时间长、精度低等问题，初始对准过程的对准时间和精度也受到一定影响。通过分析陀螺和加速度计在粗对准过程中受到的干扰因素，采取中值滤波和小波阈值滤波相结合的混合滤波方法来实现信号消噪。仿真和实验证明，在外界干扰严重的前提下，采用混合滤波方法，粗对准方位姿态角标准差由47°提高至1.588°，为后续的精对准过程提供更好的数据支撑，且缩短了对准时间，提高了装备的快速反应能力。

摘要:天然橡胶在现代社会中占据着重要的地位,但是其获取主要依靠人工割胶,劳动强度大、生产效率低。目前国内外仍未研制出携带方便、使用简单、结构精炼、成本低廉的全自动智能化割胶设备。为了提高产胶效率,改善胶工工作条件,提出一款便携式自动割胶机器人的设计方案。在半覆盖复合式割胶机器人的基础上进行提质升级,抱紧机构改为开合结构,提高了对不同树径胶树的适应性；切削运动机构实现了对胶槽螺旋切割轨迹的任意调节；通过分析刀具的受力情况,确定刀具最优切入角。经过ANSYS仿真验证,该便携式自动割胶机器人结构设计精良,具有一定的实用价值。

摘要:为解决民航中小机场缺乏低成本运行的防跑道侵入技术的问题,提出了一种通过摄像头获取地面保护区图像信息以防止跑道侵入的模型。该模型首先利用迁移学习Mask R-CNN对航空器进行识别和跟踪,通过结合摄像头在地面保护区的布局方案,提出了一种基于摄像头的检测结果判断是否发生跑道侵入的逻辑电路。该模型通过等比例缩小的机场模型进行实验验证。结果表明,该模型的跟踪准确率为95%,可以有效地跟踪机场场面目标,进而判断跑道侵入的发生。

摘要:传统的基于文档的研制模式已经难以适应复杂的运载火箭能源子系统设计的需要，而实践证明目前广泛使用的基于模型的系统工程方法(Model-Based System Engineering , MBSE)——Harmony 系统工程方法较为复杂，对设计师要求较高，给工程应用带来了一定的困难。因此，本文提出了面向运载火箭能源子系统开发设计的架构分析与设计集成 (Architecture Analysis and Design Integrated Approach, ARCADIA) MBSE方法，考虑运载火箭研制流程和特点，利用其迭代细化的特点，分别构建系统分析模型、逻辑架构模型和物理架构模型，该方法提供了无歧义且精确的能源子系统模型，保证了该系统的一致性、正确性和完整性。相较于Harmony 系统工程方法，ARCADIA MBSE方法更符合设计习惯，便于设计师理解与建模，从而进一步提高了系统设计效率。这套ARCADIA MBSE设计研制流程能适用于运载火箭电气系统，可为下一步应用奠定基础。

摘要:迭代贪婪算法是一种具有较强局部搜索能力的元启发式算法,但由于传统迭代贪婪算法搜索范围过大,搜索效率有限,为了进一步提升传统迭代贪婪算法的搜索能力,考虑到阈值接受算法具有能缩小搜索范围的特点,提出了一种改进的迭代贪婪算法解决流水车间预制生产的订单接受与调度问题。该改进算法是在破坏原调度序列后加入一种基于构造启发式规则的重建策略,并结合阈值接受算法的自适应接受准则用以跳出局部最优。经大量仿真实验结果显示,与传统迭代贪婪算法、禁忌搜索算法以及遗传算法对比,改进的迭代贪婪算法具有更好的求解质量和鲁棒性。

摘要:锂电池是当前便携式手持电子设备可循环充放电电池的首选,但是锂电池在使用过程中可能存在过冲、过放、过流充电以及充电时间过长后产生高温的问题,从而影响电池使用寿命,甚至出现安全事故,为解决以上问题,提高锂电池使用效率,本文基于STM32平台设计了一款锂电池充放电管理系统,通过软硬件的设计和实验测试,该系统实现了对锂电池充放电路径管理、对充放电的参数及电池的状态实现了实时准确监测,输出电压稳定,极大提高了电池的使用效率,该成果已在企业项目中得到了应用。

摘要:在大容量毫米波通信系统中，超高的传输速率使得硬件单元难以实时地实现帧同步。因此，降低帧同步方法的算法复杂度是实现大容量毫米波通信中实时帧同步的关键。针对大容量毫米波通信场景中传统帧同步方法算法复杂度过高的问题，提出了一种低复杂度的时频联合帧同步方案。该方案通过联合时域的粗同步和频域的精同步简化了帧同步的实现方式，降低了帧同步算法的复杂度，为大容量毫米波系统的实时帧同步提供了一个可行方案。仿真结果表明：所提方案比Park的方法的门限信噪比低7dB，比Meng的方法的门限信噪比高1dB，算法复杂度从Meng的或Park的方法的O(N2)级降低为O(Nlog2N)级。

摘要:快速搜索随机树（Rapidly-exploring random Tree Star,RRT*）算法在移动机器人实际应用中规划路径在转向部分存在较多的冗余转折点，导致移动机器人在移动转向过程中出现多次停顿与转向，为剔除规划路径中的冗余路径点，提高机器人移动流畅性，提出一种改进的 RRT*算法。算法将局部逆序试连法引入移动机器人路径规划，在确保RRT*算法概率完备性和渐进最优性的前提下，剔除规划路径中的冗余路径节点，使最终路径更加接近最短路径。通过MATLAB仿真实验证明，规划路径平均长度缩短4%，算法耗时缩短35%，改进后的RRT*算法能缩短规划路径且转向部分路径更加平滑。最后，使用改进后的RRT*算法在室内环境下进行移动机器人路径规划实验。实验结果表明：规划路径上无冗余路径点，且移动机器人沿路径移动流畅。

摘要:嵌入式实时系统通常被实现为多任务系统,以满足多个外部输入的响应时间的最后期限约束。Linux内核中已经实现了基于EDF(Earliest Deadline First)调度算法的DL调度器,使得实时任务能在截止期限内运行完成。但对于多核处理器,由于实时任务在EDF算法下会出现Dhall效应,论文对 Linux内核中实时任务调度算法进行了改进。在EDF算法的基础上,实现LLF(Least Laxity First)调度算法并对其加以改进,通过降低任务上下文切换频率以及减少松弛度的计算来减小调度过程中的颠簸现象。实验证明该方法既避免了Dhall效应,又减少了任务上下文切换带来的系统开销,并使得任务能在截止期限内完成调度,取得了较好的调度性能。

摘要:传统雷达维修虚拟培训系统受到线性滤波影响，导致系统培训效果较差，为了解决该问题，提出了基于3D虚拟现实技术的雷达维修虚拟培训系统设计。依据雷达虚拟训练系统硬件拓扑结构，设计各分机内部组件虚拟器。设置教员控制台控制整个系统的运行，使用1块8串口卡安装在显控台上，确定故障位置。采用耦合馈电技术设计天线结构，用于降低不同单元高频段耦合度。将三相380V市电经过配电箱转换成多路AC220V，通过控保分机、发射分机和接收分机完成收发机柜控制。使用3D虚拟现实软阴影技术加速硬件，并将结果存储到阴影纹理之中，由此设计虚拟培训流程。由实验结果可知，该系统雷达故障信号精准度可达到99%，故障维修虚拟培训内容也能解决各种故障问题，具有良好培训效果，有效满足雷达维修训练需要。

摘要:目前提出的多机械手轨迹规划系统路径规划精准度低，避障能力差。基于深度学习对多机械手的规划系统进行设计，通过研究传统系统中存在精确度、智能性不足的缺点，在设计的系统分别引入了相应的解决条件，在硬件结构的设计中本文应用ISL-320型号的伺服电机提升多机械手的动力功能，应用SKT64系列的芯片提升多机械手的路径精准度；在应用程序设计上应用拟合算法与叠加算法对规划路径中的节点精准运算，在提升系统整体精准度的同时提升了系统的智能程度。实验结果表明，基于深度学习的多机械手轨迹规划系统路径与标准路径十分接近，说明该方法的规划精准度较高，避障能力得到有效增强。

摘要:针对现有一款模块化欠驱动三指机械手本身的结构特征不完善，所能实现的抓取任务、承载能力有限等问题，设计了一种弹簧被动自适应手指机构。根据欠驱动手指的结构、构件的尺寸、驱动规律及构件间相对关系，以单指为例采用D-H坐标法建立了运动学模型；利用ADAMS软件对该欠驱动手的3种抓取构型进行运动学仿真，验证了结构设计的合理性；在满足运动学模型准确性的前提下，选出1种抓取构型，以中心滑盘连接手指处所受应力最小为目标，对基指节内部推杆的长度及摆动的角度进行参数优化，有效地增强了欠驱动手抓取的多样性，可为该机械手的设计研究提供可靠的理论依据。

摘要:设计了一款基于嵌入式系统 STM32 的“模块化”电子技术综合创新平台,包括 “口袋实验室式”STM32核心控制板和“电子积木”式功能模块。其中“电子积木”式功能模块主要包括输入与输出功能模块、显示功能模块、模拟电子技术功能模块、数字电子技术功能模块、电力电子技术模块、传感器类功能模块、执行机构功能模块、工业通信功能模块、智能家居模块等9大功能模块。满足模电、数电、电力电子、传感器、单片机、嵌入式及物联网技术等课程单项技能实训要求,还能够让学生利用STM32核心控制板和“电子积木”式功能模块,通过不同技术方案实现超声波测距等综合创新应用项目。通过平台的应用推广,学生的知识综合应用能力和创新能力明显提升,成效明显。

摘要:雷达和红外作为目标跟踪常用的两种探测手段，各有其优缺点，利用雷达高精度的距离测量和红外高精度的角度测量，通过信息融合技术充分实现二者的优势互补，并结合交互式多模型(IMM)跟踪思想，给出对目标位置的精确估计；设计基于雷达/红外多传感器跟踪平台的自适应融合跟踪算法，实现根据目标不同运动特性进行跟踪模型灵活、合理切换的自适应目标跟踪，改善对目标的综合识别，达到更好的跟踪效果；选取当前工程实践中广泛应用的目标运动模型，设计基于VC++环境的目标跟踪仿真系统软件，并利用MFC界面制作技术创建可视化目标跟踪仿真软件平台，对跟踪算法性能进行验证。

摘要:矫形鞋垫对治疗足部疾病和足部引起的生物力疾病有显著的疗效。借助3D打印技术，矫形鞋垫能够高效、便捷地被制造出来。鞋垫加厚厚度的变化对患者足底疼痛点位置、足底局部集中力影响很大，严重影响矫正效果，鉴于适合患者行走的3D打印矫形鞋垫的设计模型需要有其足底的几何模型和受力数据，但是现有的模型参数设定大多依赖于医生的经验来量化其大小，为此本文提出了通过穿戴足底压力检测装置获取患者的足底压力数据，依据压力中心轨迹的位置与大小计算矫形鞋垫局部加厚厚度，经过个性化定制流程，可以较科学地实现矫正目标。

摘要:针对高集成度ADS-B系统不易开展创新性研究的问题，基于软件无线电设计了一套ADS-B信号收发系统。首先以可修改形式实现ADS-B报文编码、基带信号生成、前导脉冲检测、信号解调以及ADS-B信息解码等自定义GNU Radio模块的编写；然后创建ADS-B发射机和接收机流图，驱动硬件外设HackRF实现ADS-B信号的发射与接收；最后通过实验对各模块功能及数据接口进行测试。实验结果表明，该系统设计方案可行，ADS-B信号格式及报文广播速率符合Do-260B标准，且ADS-B接收机接收灵敏度为-68dBm，信号检测率达89%。