摘要:集成化装备的结构和功能日益复杂,传统的故障诊断方法难以进行准确的特征提取,而深度学习具有强大的学习能力,能够有效挖掘特征,适合于集成化装备的故障诊断。为此,首先按照应用领域的不同,分别描述了国内外基于深度学习的故障诊断最新研究进展;其次,简要介绍了三种典型的深度学习故障诊断方法(深度置信网络、堆栈自编码机和卷积神经网络),整理出已经取得的成果和存在的问题并做出总结;而后将基于深度学习实现故障诊断面临的挑战总结为六种类型,并根据前文总结出的研究成果提出了研究思路;最后结合实际应用情况,提出了四种发展方向。
摘要:提出了一种卫星有效载荷自动化测试系统的设计方法,详细论述了其实现原理和系统中的各个功能模块,重点介绍了载荷自动化测试系统的OCOE内部结构设计、数传SCOE内部结构设计、载荷SCOE内部结构设计和系统工作流程等部件的设计思路和实现方法。文章所介绍的卫星有效载荷自动化测试系统,有着高内聚、低耦合的特点,同时支持多个载荷处理终端进行载荷数据并行分析。试验结果表明,本系统能至少提高一倍以上的工作效率,避免了人力耗费过大和人工参与对测试结果的不良影响,使有限的测试人员有更多精力集中在载荷测试数据本身,提高了测试结果的准确性和可靠性。
摘要:传统的霾污染监测技术监测准确率低,收集的图像完整度差,为了解决上述问题,基于深度学习研究了一种新的霾污染监测技术。通过污染数据收集精准划分其产生的地点,整合获取的追踪信息,在三维分布空间图掌控霾污染可能存在的条件,多次进行机器飞行追踪实验,根据不同的污染项目组对霾污染进行数据监测,根据霾污染数据的浓度信息以及深度机器学习的输入数据类型对收集数据进行分类,查询数据类型,同时监测气溶胶的厚度、霾污染中具有毒性的二氧化硫及二氧化氮物质以及兴趣区域。为验证技术的有效性,设定对比实验,结果表明,基于深度机器学习的霾污染监测技术监测结果准确率为90%,图像收集完整度平均值为82%,具有更强的监测能力。
摘要:本文将采用基于案例推理和粗糙集的方法进行国产商用飞机故障诊断的研究。其中,用MongoDB存储飞机故障案例库,通过构建中文航空词本进行同义词替换减少案例描述的中文表述差异,使用粗糙集表示故障案例,粗糙集确定属性权重结合海明距离实现案例检索,并通过实例验证该方法的可行性和有效性,最后是案例库学习提高基于案例推理系统的可靠性。
摘要:SMT贴片印刷中,钢网的平整度是影响贴片印刷质量的重要因素。钢网平整度是通过测量钢网四角和中间位置的表面张力确定。表面张力测量计分为指针式和数字式。目前尚无SMT钢网张力在线测量系统。设计一款基于容栅式位移传感器的表面张力检测系统,对于提高贴片印刷的质量,具有实际应用意义。容栅式位移传感器设计为定尺和动尺。表面张力引起动尺的微小位移,在定尺形成与位移关联的电容变化。GC7626控制器将定尺电容变化转成数字信号,精度为1N/cm。采用STM32F103C8T6微控制器为主控系统,STM32F103C8T6读取GC7626的张力数据,以及存储有钢网信息的RFID数据,并将数据通过蓝牙模块传输给上位机(手机)。上位机(手机)上设计有APP软件,对张力数据进行处理。系统已经成功应用工业生产中,实现了钢网张力的在线检测和智能化管理。
摘要:为提升箭载嵌入式软件测试的效率和质量,本文专门针对箭载软件时序控制这一测试需求,提出了一种基于状态转移图的测试用例自动生成算法设计方法。具体分析步骤为首先分析时序控制特性,其次选取状态转移图来表征,自定义所需图元属性以及图元关系、触发条件全面性与一致性的约束条件从而保证模型合理性;再次采用基路径覆盖、转移对覆盖、条件元覆盖三种覆盖准则相结合方式实现测试用例的自动生成;最后以某箭上软件全飞行周期时序控制为基础,多次结果表明该方法生成的软件测试用例可完全覆盖时序控制功能和性能需求,验证了方法的有效性和稳定性,可为箭载软件自动化测试工程化实践提供一定的借鉴。
摘要:导航系统中冗余IMU传统故障检测方法由于数学模型过于复杂,计算量大,存在较大延时,难以实现实时故障检测,而主成分分析法仅仅应用于静态情况下的故障检测与隔离,针对主成分分析法无法在动态情况下对冗余IMU进行故障检测的缺点,提出了一种基于奇偶空间法改进主成分分析的故障检测算法,该方法利用奇偶向量隔离车辆的动态变量,以消除动态变量对故障检测的影响,再用PCA方法检测数据以实现对车辆传感器信息的实时检测,通过将原始数据集转置到特征平面来形成图案,实现了IMU传感器正常与故障模式的准确分离,提高了冗余IMU故障检测的结果精确性和可靠性。实验结果表明,该方法能够较好检测动态状态下冗余IMU的故障,提高了主成分分析的故障检测性能,可有效消除导航系统运动的负面影响。
摘要:针对微电网线路故障诊断问题,本文通过电流和电压故障分量求解椭圆方程参数来提取故障特征,利用椭圆方程和最小二乘法获取特征余弦来描述电压和电流的联合行为。使用5个采样点来确定用于获取总线电压和电流之间极性关系的椭圆参数。分析微电网的结构和使用特征余弦,讨论故障发生在不同位置时特征余弦的变化。采用±1定义总线的特征方向,结合特征余弦得到差分特征方向来检测故障区段位置,避免不同微电网运行方式的阈值选择。
摘要:针对光电式织物纬斜检测方法存在准确度低、适应性差、耗时长的问题。提出了结合Sobel边缘方向和累加概率霍夫变换(PPHT)的机器视觉织物纬纱倾斜检测方法,能够快速准确的检测出织物纬斜方向角度。首先对工业相机采集到的织物图像进行频域滤波再逆变换,增强织物图像中的纬纱纹路;然后使用Sobel方向算子对织物图像卷积运算得到织物图像的边缘方向图,并对其阈值化分割出边缘方向图中的纬纱纹路区域;最后将纬纱纹路区域骨架化,采用累积概率霍夫变换检测出近似纬纱纹路区域骨架直线的倾斜角度,即织物纬纱倾斜角度。通过对不同类型的织物样品进行纬斜检测测试,测试结果为检测纬斜角度的偏差值低于0.1°,检测时间低于0.6秒。结果证明提出的方法能够满足机器视觉整纬器精确性、实时性和通用性的要求。
摘要:目前航天器机械加工装配作业依赖人工操作,影响航天器密封舱内结构装配精度。为此,设计了航天器密封舱内结构装配精度检测系统,为高精度装配航天器密封舱内结构提供基础。由于航天器密封舱舱内结构较为复杂,为了保证使用电池供电时,检测系统能够保持稳定可靠工作模式,应保证电池电量充足前提下,系统发出预警信息,以便工作人员及时采取相应解决措施。在电池供电电路中,设计欠电压电路监测形式,该电路主要是由电压比较器LM393和555和谐振电路构成。当电池供电量不足时,谐振电路中的微电流高效率650nm谐振腔发光二极管会出现闪烁报警信号。以STC89C52RC-40I-PDIP40单片机中央控制单元为核心芯片,检测航天器密封舱密封性能。依据机器视觉检测原理,使用非线性滤波算法增强图像,避免外界噪声对图像采集结果造成影响,滤除图像上若干白点。设计检测流程可得到仪器板安装精度和设备安装支架装调检测结果。由实验结果可知,该系统检测精度最高与实测值一致,为航天器密封舱内结构优化提供设备支持。
摘要:针对隧道裂缝人工识别低效、检修不便以及隧道环境复杂多变、检测易受噪声干扰等问题,文中提出一种基于深度学习的裂缝检测算法。通过神经网络对原始图像进行非裂缝区域过滤,减少无关背景信息的干扰,同时在分割算法基础上通过多维分类器将误识别的裂缝区域剔除。实验结果表明,密集连接卷积网络(DenseNet)在裂缝分类中最高可达99.95%的准确率,有效提升了隧道裂缝自动检测精度。
摘要:作为火电厂燃煤脱硝工作的基础,选择性催化还原(SCR)脱硝反应器入口氮氧化物(NOX)含量的测量至关重要。针对难以准确现场实时测量NOX含量的问题,提出了基于回归型支持向量机(SVR)的软测量模型。首先对SCR反应器生成NOX的过程进行机理分析,并结合相关性分析、主成分分析等数据处理方法选取辅助变量,然后基于回归型支持向量机算法建立模型,最后运用BP神经网络对模型进行检验,解决了SCR反应器入口NOX的含量的难以准确预测问题。为SCR反应器入口NOX含量的实时、准确测量打下基础。
摘要:针对传统检测方法受到复杂环境和人工干预影响而导致检测精准度低的问题,提出了基于CNN深度学习的机器人抓取位置检测方法。根据CNN基本结构,研究基于CNN深度学习检测原理。按照切线斜率方向划分机器人抓取位置模板点,计算模板匹配距离,得到机器模板上匹配点到边缘坐标图像点中最近的距离。保持横纵坐标变量保持不变,观察映射图上坐标灰度值及匹配度函数分布情况。引入GA求解匹配方法,根据匹配流程,寻找最优解。分析彩色图像、深度图像的可抓取位置和不可抓取位置信息,并将其转化为符合CNN深度学习的数据格式,完成信息预处理。根据机器人抓取作业示意图,设计具体检测流程,并显示检测结果,由此完成机器人抓取位置检测。由实验结果可知,该方法检测精准度最高可达到0.988,能够应用到实际机器人抓取相关任务之中。
摘要:为满足从微观尺度研究沉积物孔隙中水合物分布对电阻率响应特性影响的需求,设计开发了基于CT的含水合物沉积物电阻率测量系统,包括天然气水合物实验模拟部分、电阻率测量部分和CT扫描部分,实现了水合物原位生成过程中电阻率和CT扫描图像的同时监测。通过开展甲烷水合物生成实验,验证了系统的可用性。实验结果表明:(1)电阻率随通过CT图像计算的水合物饱和度呈指数规律上升;(2)水合物饱和度为17.13%~30.72%时,阿尔奇公式中饱和度指数在1.57至2.48之间。所开发的测量系统为进一步开展不同环境条件下水合物生成分解实验提供了技术保障,为研究水合物微观分布对电阻率的影响以及优化水合物饱和度计算模型提供了数据支撑。
摘要:针对现有电力仪表存在信号采集精度低,数据传输方式落后的特点,开发了一款集成无线通信功能的电力仪表。该仪表的硬件由供电电源、电量采集与计量单元、通信单元、控制与存储单元等组成。采用主控芯片STM32F030和新型数字式多功能计量芯片V9203,实现数据采集处理与本地存储。MCU通过窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)无线通信模块将仪表采集到的数据上传到OneNET云平台,实现用户在远程情况下随时通过前端网页登录系统查看每块仪表电量采集信息,便于监测与管理。经实验测试证明,此款电力仪表能够高效、准确地采集到电流、电压、有功功率和功率因数并将这些数据实时上传至云平台。
王亚军 , 贺世超 , 邢兰昌 , 魏伟 , 韩维峰 , 齐淑英
摘要:为了优化设计时域反射技术(TDR)中的探针结构,建立基于TDR响应的含水/水合物测量模型,利用有限元数值模拟方法建立了TDR测量过程数值仿真模型。分别以空气、不同浓度氯化钠溶液以及不同水合物含量的石英砂为被测介质验证了模型的正确性、研究了被测介质电导率和介电常数对反射波形的影响规律。通过改变被测介质的介电常数来模拟含水/水合物饱和度不同的石英砂,随着石英砂中水合物含量的增加,含水量逐渐降低,表观介电常数随之减小,电磁波传播速度随之以非线性形式增加;与理论值相比较,仿真计算所得到的传播速度最大误差处于5%以内。下一步需要在数值模型中的被测区域中填充各相异性材料来更加真实地模拟含水合物沉积物被测介质。
摘要:传统的无人机倾斜摄影测量测量数据有效率低,得到的摄影图片清晰度差。为了解决上述问题,基于自适应末端滑膜控制研究了一种新的无人机倾斜摄影测量技术,利用垂直影像摄影,将数据进行初步收集追踪,并对倾斜摄影图像进行记录,结合空中三角测量方法,加强数据自身主导性,同时为无人机监测系统提供较好的数据来源,强化系统内部数据联合功能,在多视影像联合的过程中注意充分考虑影像间的遮挡关系及遮蔽条件,在经过对影像数据的联合收集后,对无人机倾斜摄影数据进行数据匹配操作,提升数据的整合性,并通过数据整理加强摄影影像的可操作性,利用无人机作为影像传输主要载体,进一步加强对倾斜影像的监测,确定影像空间位置,在数据集中的过程中加大滑膜控制,并经过控制点坐标及连接线方位确定辅助数据的具体位置。实验结果表明,基于自适应末端滑膜控制的无人机倾斜摄影测量技术能够得到更加清晰的摄影图片,测量数据的有效率提高了25.21%。
摘要:航天器在故障定位过程中易受原始电源信号的干扰,导致识别效果较差,为了解决该问题,提出了基于多层前馈神经网络的航天器在线故障检测系统设计。根据航天器在线故障检测原理及物联网技术设计系统总体架构,并分别对硬件部分及软件部分进行设计。硬件部分结合工业标准?PC组件,设计PXI机箱结构,完成对PXI测量模块的控制,利用MXI-4接口工具实现远程遥控,解决干扰信号对系统定位识别干扰。设计FPGA的EP3C10芯片外围结构,确定电路板主、子适配器管脚连接方式,利用2个高速?AD转换器差分采样,通过?FIFO存储采样结果。通过电子负载板继电器控制模块,控制信号阻断性能。构建基于多层前馈神经网络识别模型,依据确定性逻辑推理规则得出识别门限值,依据阈值设定具体识别流程,判断则判定参数有故障,完成系统设计。实验结果表明,该系统信号阻断效果优异,在距离为2和6 m时达到最大信号幅值0.9,故障模式的检测结果与理想结果一致,能够为航天器稳定运行提供设备支持。
摘要:为满足医院信息化管理需求,解决医院信息软件测试的经验依赖性、不可量化性及兼容困难性等问题,实现高效率、高质量和低能耗软件运行目标,该研究基于已开发的MNSS(Medical Network System Simulator,医疗虚拟仿真)平台,设计了一种基于智能化集成设备的医院大数据信息化云测试系统,该系统内置任务分配器,根据不同用户需求,提供个性化智能终端服务;利用智能化集成设备实现快速边缘计算目标;利用机器学习算法解决软件自动化测评问题,并采用迁移学习方法和模糊神经网络完成资源调度任务;为医院信息化建设提供了一种高效、精准的测试工具。
摘要:针对地面测发控系统电能有线传输的局限性,以及人工操作带来的不便,设计一种基于ZYNQ平台的无线供电系统。系统采用感应式无线输电基本原理,设计系统结构由发送端和接收端组成。电能通过发送端传输到接收端,经过ZYNQ-7000平台的控制管理,将电能合理分配到负载,由上位机进行电能配置和信息显示。经实验测试实现了发送端12V输入下与接收端50W的负载在距离12mm以内系统功率稳定传输,并且负载电压在4-10V范围可调,效率可达75%以上,并能够实现信息监测和智能化管理,适用于测发控系统设备。
摘要:为解决电梯群控系统(Elevator group control system,EGCS)时间和能耗性能不理想的问题,提出一种基于改进人工蜂群的电梯群控多目标优化调度算法。首先,针对EGCS控制目标复杂性,建立具有多评价指标的群控电梯调度模型,依据该模型的适应度值进行合理派梯选择;其次,引入模拟退火准则优化基本人工蜂群算法结构以解决算法易陷入局部最优解的问题,使用混合改进的人工蜂群算法进行多目标优化调度。仿真结果表明,所提算法在侯梯时间、乘梯时间和停靠次数三个性能指标上对比基本人工蜂群算法均有所提高,有效说明该方法在求解柔性多目标群控电梯优化调度时具有一定的优越性。
摘要:在全箭模态等试验控制系统中,为解决模态试验系统激振器通道数目与激励测量模块通道数量不一致,而导致在实验过程中,连接、更换通道连接线时,不仅耗时而且经常出错等问题,设计并实现了一种多路信号通道控制器,该信号通道控制器可以实现多达32路通道与32路通道的信号的任意连接和智能在线切换。配置连接的通道信号线间导通,未配置连接的通道之间成高阻抗状态。试验人员仅需将测量通道连接在输出端,将模态试验系统测量模块通道连接在输入端,就可以通过控制器液晶屏进行通道配置,实现输入、输出通道的任意连接和在线通道切换。
摘要:为了提高温室监测的控制水平,针对于温室环境具有多变量、大惯性、强耦合的特点,提出一种基于粒子群优化的模糊PID控制算法。根据对温室监测系统常用控制方法的研究结果,该算法在模糊PID控制的基础上,采用改进的粒子群算法对模糊控制参数进行优化,有效解决了模糊PID控制过度依赖专家经验、缺少动态性能的缺点。通过温室监测中环境温度的仿真对比实验,验证了所提出的粒子群优化模糊PID算法的有效性。在实验中,对比监测过程中常用的控制方法可以发现,该方法具有更快的响应速度并且在效果上明显的降低了最大偏差量,在温室监测控制中取得了良好的效果。
摘要:针对传统系统控制精准度低的问题,提出了基于卷积神经网络的手术机器人控制系统设计。根据基于卷积神经网络的手术机器人控制原理,设计控制系统总体结构,选用PCI插槽上直接内插CAN适配卡作为上位机核心组件,采用C++编写的Lib库和DLL库为驱动程序提供适配卡。通过下位机三个节点,处理相关信号,并进行量程转换和越限判断,确保机器人不会失控。选用80C592微控制器设计关节驱动节点结构,以高速工作方式向控制器提供向总线的差动发送和接受能力,避免外界干扰。设计基于视觉的持镜臂,为手术过程提供上下、左右、前后的运动的手术视野。分别采用FN3002力传感器和MPS-M拉线式位移传感器获取相关传感数据,采用卷积神经网络深度学习方法,设计持镜臂运动控制步骤,采用VC++6.0工具,控制软件程序,避免抖动或者误操作主手现象的出现。由实验结果可知,该系统持镜臂轨迹规划与期望轨迹一致,简化了控制系统的复杂性。
摘要:传统的超声诊断机器人控制系统数据接收量小,控制有效率低,为了解决上述问题,基于边缘检测和图像分割研究了一种新的超声诊断机器人控制系统,系统设计硬件设计部分将硬件理论划分为四个模块进行操作,首先利用RFM63系列无线通信模块加大对数据信息的初步连接力度,提升获取信息的准确性,接着选取角度传感器改善控制系统内部传感角度,为系统操作增加有利信息,利用性能较好的陀螺仪与加速度计对数据进行控制处理,优化传统控制系统,增强数据传导与传输性能,最后选择相应的微控制器进行系统核心控制,以此完成系统硬件设计操作,并在硬件设计的基础上对系统软件进行处理,掌控数据基本信息,同时根据不同的数据控制需求加大数据操控,简便程序设计步骤,缩减系统运行时间,提升控制效率,进而获取效果更佳的软件设计操作。实验结果表明,给出的系统数据接收量平均提高了15.21%,控制有效率增强了22.52%,该设计能够获取较为精准的数据信息,缩减了控制系统的操控时间,减少投入消耗,具备更好的发展前景。
摘要:随着互联网技术的发展,先进传感技术、通信技术以及计算机技术广泛应用于智能建筑电气设备中,从而加快了建筑电气监控系统的发展与应用。为了更好的实现对建筑电气设备的远程监控,对基本B/S模式和C/S模式的监控系统进行的深入的研究,采用了L-N(Local-monitoring-Network)总线,同时结合HTTP协议、Ajax以及JSP等关键技术和方法,实现了跨越不同平台之间的远程Web建筑电气设备监控系统,实验测试结果表明Web监控系统的页面简单大方、操作运行稳定,能够满足用户对建筑电气设备监控的要求,经实际应用,满足了用户能够远程利用浏览器实现对局域网中的所有的电气设备的运行情况进行现场实时的监控与调式。
摘要:在我国现代智慧农业设施大棚得到了大面积的推广使用。棚内环境是否适宜对作物的生长发育至关重要,直接决定了能否实现丰产丰收,为了确保作物在大棚中能处于最合适的生长环境,必须要对棚内的环境参数进行精确的监测。针对当前所存在的棚内环境监测系统成本较高,布线复杂等问题,提出了一种基于近距离无线组网通信技术的棚内环境监测系统设计方案。该方案选用SHT21、TSL2561、CCS811对棚内的温湿度、光强度以及二氧化碳气体浓度等环境参数进行检测,应用CC2530微处理器,对传感器捡测的环境参数进行实时采集,通过ZigBee模块将数据进行无线传输上传实现主机PC监测。系统在实际测试中温度误差不超出±0.3℃,湿度误差不超出±2%RH,在使用距离范围内的网络数据丢包率不超过2%,系统运行稳定,可靠性强,可以满足设计要求。
摘要:随着技术的发展,起飞飞全重25公斤至150公斤的轻型无人机飞行空域可完全融入民航空域,本文试着从适航审定角度讨论其适航安全性。采用民机事故概率统计结果与适航安全水平对比方法,确定了该型无人机系统定量化的期望安全水平。然后以最关键的飞控分系统为对象,在某型无人机上进行了飞行控制功能危险分析和故障模式影响分析,获得飞控分系统安全关键清单。最后基于SAE ARP4754A和RPAS 1309,对飞控分系统部件的期望安全水平进行了定量化规定,和研制保证等级的分配。研究结果对全重25公斤至150公斤轻型无人机的适航审定管理实践有参考借鉴意义。
摘要:传统城市交通感应信号控制系统缺少对交通车流量的预测,导致信号控制效果较差。为此,设计基于WPD-PSO-ESN的城市交通感应信号控制系统。在系统硬件设计中,将?PC作为上位机,?PLC作为下位机。使用S7-226型号PLC控制器连接EM221数字输入模块与EM223组合输入/继电器,移除?I/O终端;选择AT89S51型号采集器,将其接收到的指令向S7-226PLC控制器发送数据信息;安装单环自愈RS-485多机通信接收发送器,自动修复单回路。在软件设计中,设计手动、闪光控制模块子程序流程,实现信号控制系统状态检测。建立WPD-PSO-ESN交通流量预测模型,结合PSO算法优化参数,以交通流量预测结果为依据,分析交叉口的通行能力,确定不同信号相位绿灯时间,设计感应信号控制流程。由实验结果可知,该系统车流量共计为310,与交叉口历史平均交通流量统计结果一致,说明系统信号感应较为精准,对实现实时交通控制具有现实意义。
摘要:机器人运动信息采集的抗噪性较差,导致系统运动轨迹与实际轨迹不符,轨迹控制效果较差。因此提出基于强跟踪滤波的机器人运动轨迹控制系统设计。系统通过软硬件协同工作,实时控制机器人轨迹。采用IPM电机驱动控制系统硬件结构,根据指令和感知信息,采用多CPU结构控制方式,控制一个机器人关节运动。使用PCI9052接口控制PCI-485接口卡,实现了上下位机之间通讯。以TMS32OF240XDS为核心,设计DSP控制器,完全分离程序空间与数据空间。在软件设计方面,通过CAN-TTLG单片机光隔离超远程驱动器,使系统具有一定抗噪能力。构建机器人运动方程,引入强跟踪滤波弱化因子,计算运动轨迹偏差,并对机器人运动控制进行重力补偿,由此设计轨迹控制流程,完成机器人运动轨迹控制系统设计。实验结果表明,该系统运动轨迹与实际轨迹相符,且轨迹控制效率较好,具有良好控制效果。
摘要:随着信息技术的发展,车辆远程控制成为了学术界的前瞻性研究。此次研究在合理利用计算机视觉技术的基础上,结合模糊PID控制智能算法建立了车辆远程控制系统,以期实现对车辆装置的实时监控,能够在危险状况发生时通过远程控制中心操控车辆。实验中,以履带车辆作为研究对象,对其相关参数进行了设计,以达到验证该控制系统有效性的目的。研究表明,无论是在直线行驶作业下还是曲线行驶作业下,相较于基于模糊PID控制算法的车辆控制系统,PID车辆控制系统均调节震荡大、调节时间长;而基于BP神经网络算法的车辆控制系统也存在诸多问题;因而基于模糊PID控制算法的车辆控制系统调控精度较高,适用性较强。此次研究对车辆远程控制研究具有一定的指导价值。
摘要:随着红外成像技术的发展及其在探测领域应用的不断创新,对设备使用的面源黑体的有效辐射面积、控温精确性、辐射均匀性、调变温速率等方面均提出了较高的使用要求。为了优化提升红外辐射源的关键技术指标,一种基于帕尔贴效应的红外辐射源得到有效应用,围绕该红外辐射源配套使用的温控系统中的温度采集精度以及模拟电路搭建的恒压驱动等关键设计过程进行主要介绍,实验室环境下利用选取的有效辐射面积为300mm*300mm的红外辐射源进行温度精确性、辐射稳定性、变温速率等指标进行测试,测试结果表明红外辐射源的均匀性可达到(0.05+0.02|Δt|)℃,升温速率为8℃/min,降温速率为2℃/min,升温5℃并稳定时间为8min,能够实现预期使用要求。
摘要:针对雷达装备测试性优化设计的实际技术需求,对雷达测试性优化设计过程进行了分析。以雷达装备各阶段数据为基础,综合考虑测试效能、测试代价、可靠性约束等要素,研究了基于测试代价和测试效能的测试性优化方法,并给出了基于最小测试代价的雷达系统测试性优化模型。针对模型多目标优化求解问题,给出了一种基于改进的粒子群优化算法。该算法引入混沌理论,使初始种群呈现多样性,避免了传统粒子群算法的早熟现象,同时提高了搜索的精度和速度。通过对案例的仿真与验证表明,利用这种改进的粒子群算法对基于最小测试代价的测试性优化模型进行求解时,能够在满足模型目标函数的约束条件下,获得全局最优解。
摘要:弹载合成孔径雷达(SAR)的方位成像能力受飞行导弹的观测角影响,其末制导段采用前侧视工作方式。因此,必需合理设计制导律使前侧视条件成立。为了保证末制导段弹目间具有合适的夹角,采用变结构控制方法设计了一种固定前置角制导律,该制导律能够解决合成孔径雷达导引头对于前置角约束的问题。在制导律设计过程中,首先建立了弹目相对运动关系模型和具有终端角度约束时的视线角变化模型;在此基础上采用变结构控制的方法设计了固定前置角制导律;进而,对该固定前置角导引律进行了性能分析,得出了其一般攻击特性;最后,通过弹道仿真论证了其正确性与有效性。
摘要:在计算机高速测控的时代下,运用AVR单片机ATMEGA16做为主控制芯片,在芯片内建立打印字库,使用FAN8200做为热敏打印机走纸系统步进电机的驱动芯片,以日本精工LTP1245高速热敏打印机芯,用计算机控制程序对移位实现数据加载,在测量与控制模式下命令走纸步进电机所需的PWM驱动信号,并通过计算机设计了自定义的字符库,简化了硬件结构,降低了系统成本。通过本课题的研究,探索了单片机技术的最新发展方向以及AVR单片机对微型热敏打印机的控制方法,建立简单、实用、低成本的微型热敏打印系统并取行很好的应用价值。
摘要:针对医院现有的信息服务系统在信息处理与内容管理方面的问题,采用SOA、J2EE技术等技术,运用面向服务的设计架构,根据MVC的设计模式开发了统一管理、互动性强的门户网站,实现了系统内医院信息服务的分级管理,提高了医院各部门之间协同业务办理的能力。利用现有的计算机设备以及网络环境对系统进行性能测试,测试结果为:在并发数为100时系统的业务处理成功率为99%,系统响应时间为0.025s,大于测试目标指标值,说明该系统满足了测试的要求。
摘要:针对课堂教学过程中需要手握激光笔遥控PowerPoint幻灯片翻页和话筒出现啸叫的问题,本文设计了体感手环教学控制系统,该系统采用基于蓝牙传输的无线控制结构,对体感手环的惯性传感器和接收装置等硬件电路和软件流程进行设计,重点研究并提出了基于惯性传感器的手势动作定义和特征提取,并对话筒啸叫消除的实现方法进行论述。实验测试数据表明,系统识别向左或右、向上或下一挥的手势动作成功率在92%以上,误动作率在4%以内,能够控制PowerPoint幻灯片向上或向下翻页以及控制无线话筒的音量大小,可以实时缓解话筒啸叫引起的干扰,实现设计效果。
摘要:人脸检测在日常生产和应用非常重要。本文提出了一种基于BP神经网络的AdaBoost人脸检测算法。首先,使用BP神经网络代替YCbCr高斯模型建立肤色模型。同时,针对AdaBoost算法提出了一种新的权值更新方法。在权值更新中引入阈值与样本之间的距离。另外权重有一个边界值。最后,利用BP神经网络提取图像中的肤色候选区域,并采用改进的AdaBoost算法对图像中的人脸进行精确检测。实验结果表明,利用BP神经网络和改进的AdaBoost算法的新的解决方案比现有的方法具有更高的精度。
摘要:由于云计算中心在降低能耗的同时还需要保证服务质量(QoS),针对用户访问云计算中心的排队机制,给出一种云计算任务排队模型,在此基础上提出一种基于M/M/c排队过程的云计算中心能耗管理算法,通过求解该模型获得了平均等待时间、阻塞概率等性能指标进而建立系统的能耗模型。同时用参量ERP(Energy-Response time Product)作为排队网络的反馈量,引入反馈策略及服务器休眠预留机制,动态调整云计算中心服务器服务数。仿真结果表明,与其他策略进行比较该策略能够在保证QoS值的情况下,有效降低系统的能耗,避免了服务器资源浪费。
摘要:为研究便携式自动割胶机器人在割胶过程中运动轨迹的准确性与实用性,采用实体仿真模型辅助分析的研究理念,提出了基于ADAMS软件的便携式自动割胶机器人虚拟样机的运动学仿真分析方法。针对机器人匀速切割和变速切割两种切割模式,将简化后的SolidWorks模型导入到ADAMS软件中,应用ADAMS软件分析机器人割胶刀头的位移与速度,再利用MATLAB软件得到刀头的运动轨迹,并与理论计算结果进行比较。仿真结果表明:该便携式自动割胶机器人在割胶过程中具有良好的平顺性与稳定性,且运动轨迹与理论轨迹的误差在0.5mm以内,满足割胶生产的实际需要。其研究成果对相关产品的实物研制及其虚拟仿真方案的制定、参数选取可提供有益参考。
摘要:在某型以FPGA+C8051单片机架构的控制模块内,采用串行通信总线RS232实现FPGA与单片机之间的数据交互。为实现单片机因外部高优先级的中断触发串口接收中断关闭,导致串口接收再次打开后,出现数据帧错位、数据帧拼接现象的异常问题的解决方案。对单片机接收一帧完整的数据帧时长、接收一帧数据的处理机制、接收数据帧拼接的机制等进行研究处理,并在程序内设置监测点对串口数据帧被外部中断触发中断的关闭时长、中断发生的频次等进行监测; 证实了本次串口数据帧拼接、数据帧错误问题引起的因素为单片机串口接收开启后,受到外部高优先级中断触发串口中断关闭,在执行高优先级中断的同时,FPGA控制软件端并未停止串口数据帧的发送,在单片机串口中断重新开启后,新的串口数据帧与单片机关闭中断前接收的部分数据帧进行拼接,出现数据帧拼接异常现象;且在拼接数据帧中含有与通信协议中数据帧帧尾一致的数据时,该帧数据就会被判读为正常数据帧,从而出现数据解析时,数据帧有拼接、错位的异常问题。采用在通信数据错位异常的软件中增加监测信号及相应的测试用例对串口接收中断关闭时间捕获,实现了对串口数据帧拼接的结果分析和试验验证。对通信数据错位异常采取减小串口中断关闭时间等更改措施后,确保了串口数据帧接收时,因串口关闭时间过长而导致的通信数据数据拼接、错位的异常现象。有效地解决了因串口关闭时间过长带了的数据拼接问题,保证了该控制模块的FPGA与单片机之间通信数据的正常。
摘要:在间歇过程的状态估计中,如何充分利用多批次重复特性信息是一个挑战。迭代学习卡尔曼滤波方法利用卡尔曼滤波沿时间方向估计相邻两批次之间的状态误差,并沿批次方向迭代更新当前状态估计,兼顾了时间和批次两维特性。但是,这种方法只适用于线性系统。针对非线性间歇过程,提出一种迭代学习拟线性卡尔曼滤波器(ILQKF)方法。ILQKF基于间歇过程的标称模型,将实际状态与标称状态之间的误差作为新状态,建立了与误差相关的线性化模型。然后,根据迭代学习卡尔曼滤波方法,对状态误差进行估计,而状态轨迹为误差轨迹与标称轨迹之和,从而估计出非线性间歇过程的状态。啤酒发酵过程的应用仿真验证了ILQKF方法的优越性。
摘要:针对当前连续视频图像的空间冗余性较高,图像数据处理及时性较差的问题,设计了基于CPLD芯片控制的视频图像处理系统。将CPLD存储模块内提取的数据信息,平均分配至视频图像采集元件及图像边缘检测元件中,再借助信息传输信道,建立与VGA视频图像显示模块的物理连接,实现视频图像处理系统的硬件执行方案设计。利用分数像素差优化结果,规范子窗口的动态显示权限,控制连续视频图像在空间范围内的冗余化程度,完成图像源路数的智能控制处理。联合视频进程与多线程控制原理,实施数据包缓冲区的信息排序,再建立全新的视频流存储模式,实现视频流的完整播放。对比实验结果表明,与多路视频处理手段相比,应用CPLD芯片控制处理系统后,图像数据帧缓存速率明显提升,而VGA信息转换指标却大幅下降,在抑制连续视频图像空间冗余能力的同时,解决了图像数据处理不及时的问题。
摘要:针对当前医院计算机信息管理系统遇到的安全性问题,本文将RBAC(基于角色访问控制)基本思想融入了医院信息系统管理,有效地减少授权管理的复杂性。在本系统设计中,通过创建角色集合,能够有效地减少系统开销,进一步简化角色权限管理。本系统还对设计的数据库进行优化,能够使管理者根据设计目标和需求,在用户和角色之间、角色和权限之间构造一定的关联性,进而实现医院计算机信息管理系统的功能,减少其繁琐的应用步骤,进而满足健全医院计算机信息系统的需要。将角色权限访问模型应用到管理系统中,能够对医院用户进行角色分配,当用户被分配到适合的角色时,直接获得该角色本身拥有配套的权限,完成用户角色激活后,对各功能模型进行相应的操作,提高了安全性。实验表明,本方法比传统方法具有较高的数据管理能力。
摘要:软件无线电(Software Defined Radio, SDR)以其灵活性和通用性等优点,成为了当代移动通信的一大研究热点。然而主流的SDR原型平台仅实现了点对点通信,由于未能解决时钟同步问题,在多点间通信方面难以保证时序控制和多用户调度。为搭建基于SDR平台的多点通信场景,提出了一种基于软件的网同步实现机制,并采用回程时延(Round Trip Delay, RTD)算法获得软时钟同步,实验表明在微软软件无线电原型平台(Sora)上能获得误差为纳秒级精度的软时钟源,能够模拟TDMA接入方式下的多用户通信场景,验证了软时钟同步机制的正确性与稳健性。
摘要:为了提高电容式MEMS加速度计测量精度,设计了一种应用于MEMS加速度计微弱信号读出电路。读出电路由T型阻容网络放大电路、模拟开关解调电路和四阶带通滤波电路组成,通过Multisim软件仿真分析各模块电路原理并确定影响读出电路的主要因素,进一步优化确定元器件最佳参数,最后制作出PCB电路板并开展实验测试,实验结果表明微弱信号检测准确率达90%以上,能很好满足电容式MEMS加速度计微弱信号检测要求,同时该读出电路具有尺寸小、易调节、易于ASIC集成等特点,在微机械仪表的微小电容检测中有较高的实用价值。
摘要:针对于CAN总线的调度问题,因现有的平均分区EDF调度算法在对于优先级反转问题上收效甚微,从而导致消息缺乏一定的可调度性,故提出一种改进的基于幂函数分区的EDF算法;同时借助量化误差的概念,对该调度算法进行可调度性分析,充分论证了在该调度算法下,消息可调度的判定条件;采用CANoe平台进行实验仿真,对比平均分区EDF调度算法和双幂函数分区EDF调度算法,经试验测试验证了双幂函数分区EDF调度算法的可行性和优越性,改善了消息的最坏响应时间,提高了CAN网络通讯的实时性。
摘要:如今自动进样器已经大量应用于分析用仪器设备中。为简化操作、提高稀释精度,在传统进样器基础上,设计了一种基于3D进样器的自动稀释控制系统。对进样器三轴联动定位技术进行补偿优化,减少样品瓶的定位误差,增强针架起停的稳定性和定位的精度。添加自动排空、开机自检功能,减少样品杂质污染;通过485与离子色谱仪等专用分析仪器实现联机通讯,实时反映仪器状态。添加自动稀释功能,对注射泵吸取待测液体积添加误差补偿优化,使稀释数据更加准确。自动进样器降低人力投入和维护成本。实际工作环境的测试表明,该系统具有良好的稳定性,色谱仪测试阴离子配置线性结果r值可以提高到0.999以上,效果良好,符合设计要求。
摘要:针对获得轨道引导文件的传统方法比较繁琐和复杂的问题,详细介绍了采用WPF(Windows呈现基础)与STK(卫星工具箱)软件集成的方法;利用Visual Studio(可视化工作室)搭建仿真环境,以自动产生某卫星轨道引导文件的程序为例,具体介绍了集成开发的步骤流程及遇到的问题和解决方法;结果表明,利用WPF和STK进行系统集成,不仅能够获取符合任务要求轨道引导文件,而且大大减小了WPF的编程工作量,同时通过个性化主界面设计,以可视化的形式对主程序集成,只需输入参数,便可快速获取相应的引导文件,避免了获取引导文件时需反复对STK参数进行修改;在测控任务开始前获取轨道引导文件的操作中,WPF/STK联合仿真相较于仅使用STK软件进行处理而言,要更加简洁高效。
摘要:以自主设计开发的水合物电学参数测量装置为基础,在频率范围5Hz~400kHz内测试了不同饱和度条件下的含四氢呋喃水合物海沙体系的宽频阻抗。分析了水合物生成分解过程中模拟沉积物的宽频阻抗特性,讨论了不同含水合物饱和度条件下的阻抗幅值频散特性及其与饱和度之间的定量关系,建立了基于宽频阻抗幅值和阿尔奇公式的含水合物饱和度计算模型。研究结果表明:(1)含水合物天然海沙体系的阻抗幅值呈现出频散特性,频散特性受到孔隙壁与孔隙流体之间界面极化效应的影响,阻抗幅值频散度与含水合物饱和度之间呈现近似线性关系;(2)在测试频率200~200kHz时,阿尔奇公式中的胶接指数较为稳定,饱和度指数与测试频率的对数之间呈现出近似线性的关系,测试频率应作为含水合物饱和度计算模型的参数。本研究为沉积物中含水合物饱和度的评价提供了新方法,通过测量宽频阻抗幅值并应用所提出的模型,综合多个频率的模型计算结果有望得到更加准确可靠的饱和度评价值。
摘要:针对型号测试性验证工作中存在的验证周期长、验证时机滞后、验证环境受限等问题,开展了基于数字孪生技术的测试性验证技术研究,重点关注数字孪生技术框架和关键技术研究,包括基于数字孪生驱动的故障模式分析、基于数字孪生驱动的故障模式空间模拟、基于数字孪生驱动的故障模式分配与注入、基于数字孪生驱动的数据融合技术,以期实现装备全生命周期的测试性验证与增长。形成一套基于数字孪生驱动的测试性验证流程及方法,用于指导新研产品的测试性验证工作。
代航阳 , 邓圣 , 黄礼渊 , 崔璨 , 付国恩 , 李翔
摘要:为了解决反应堆物理启动试验设备获取物理参数的准确性和实时性问题,提出建立一种物理启动试验设备信息共享系统,实现物理参数和试验数据的信息共享。利用以太网通讯技术,建立数据采集系统、物理启动监控平台和远程可视化系统之间的以太网通讯结构,形成客户端/服务器通讯模式,并采用Modbus TCP/IP通讯协议实现在监控平台实时共享物理参数的功能;利用局域网构建技术,构建物理启动监控平台与物理启动试验各个设备之间的星状网络结构,形成一个中心节点和若干分节点组合的方式,并采用RS-485串行通讯协议使得每个节点能在线显示反应堆物理参数和物理试验结果,实现反应堆操作人员、物理启动试验人员和远程监控人员同时共享启动试验数据的功能。
摘要:目前锂离子电池已被广泛用作能量存储系统,在手机、电动汽车和飞机中均有广泛的应用。然而锂离子电池在使用过程中存在一定的危险性,若不能及时对电池健康状态评估(SOH)发现危险将会导致十分严重的后果。因此,研究一种基于卷积神经网络的锂离子电池健康状况评估方法,该方法通过使用卷积自编码神经网络对电池状态数据进行特征提取,有效提升了评估的准确率,并且神经网络能够在使用过程中不断进行学习,具有较高的灵活性,最后通过使用NASA公开的锂电池数据集测试,评估准确率达到93.6%,相比传统方法有较大提升。
摘要:具有升压、降压,能量双向流动的空间电源成为新型航天飞行器的研究热点和关键技术。本文设计一种20kW级多路双向半桥结构的空间电源,具有以下功能和特点:拓扑结构简单,采用PWM闭环控制,利用Boost电路升压,Buck电路降压,不仅能够实现能量双向流动,而且可适应不同工况,不同输入电压下可选择不同电压恒压输出,电压精度高,电流纹波较小,系统效率高,体积和重量小,具有故障保护功能,可靠性高。
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