摘要:智能农业除草机器人融合了环境分析、路径导航、视觉识别和运动控制等多种技术,是应用于精准农业中除草作业的智能机器人系统,作为农业机械化研究的热点备受国内外学者关注。对除草机器人的国内外研究现状进行了梳理,进一步分析了除草机器人的特点与优势；总结了除草机器人系统控制、移动导航和机器视觉等关键技术的研究进展,指出关键技术的发展前景与空间；结合除草机器人的技术研究特点与市场环境分析了其未来发展趋势；针对目前除草机器人存在的问题提出解决思路与研究方法,为除草机器人智能化、自动化和集成化发展研究提供理论参考。

摘要:为了解决运载火箭对地面测试与发射过程中对数据综合分析能力,飞行过程的故障诊断和预测能力,以及故障处理措施的快速决策等能力的迫切需求,提出一种基于数字孪生技术的火箭测试与发射过程健康管理系统设计方案。该方案通过建立运载火箭测试与发射阶段数字孪生模型,实现对火箭测试和发射过程的天地镜像仿真，依托数字孪生模型，对运载火箭健康管理功能进行了设计和优化。利用真实火箭和数字孪生火箭的信息交互,可有效实现火箭测试过程数据分析、飞行过程协同诊断,以及故障处理决策支持等功能。该系统提高了火箭发射的可靠性,为火箭可靠飞行提供了技术保障。同时，该技术在运载火箭健康管理上的应用也面临一些关键技术还需要进一步突破和发展。

摘要:为满足自动测试系统课程实验的教学演示需要，以某信号调理模块为被测对象设计开发了一套基于LXI总线的多通道自动测试系统。该自动测试系统主要由激励信号源、信号调理模块、数据采集器以及设计的通道选择模块组成。设计的通道选择模块以ATmega328-PU单片机为核心，采用电平转换芯片CH340T实现与上位机间的通信，并且使用ULN2803驱动芯片实现对继电器开关的驱动控制；在软件设计中，使用“生产者-消费者”的架构进行控制软件的设计，采用面向对象的编程思想封装设备的操作函数，根据技术要求基于LabVIEW完成人机交互界面的开发。经实验测试表明，该自动测试系统可由计算机控制产生输入信号调理模块的激励信号，并具备对信号调理模块输出信号的采集、分析处理以及显示功能，同时可以进行测试通道选择切换，在实际应用中满足自动测试系统课程实验的教学演示需求。

摘要:针对核反应堆压力设备环形密封面进行了泄漏监测与分析诊断研究,以自主化研制的新型蒸汽发生器的密封性能验证为对象,搭建了环形密封面泄漏监测系统,通过制作等比例试验件开展泄漏模拟试验验证了监测系统的有效性。针对蒸汽发生器,开展了数个升降温循环及稳态瞬态等密封性能试验的验证,试验中未监测到泄漏。试验后对蒸汽发生器监测数据进行了深层次分析,通过数据拟合与数据分布两个角度与模拟件真实泄漏数据进行对比分析论证,最终证明了研制的新型蒸汽发生器环形密封面的声发射监测数据不符合泄漏数据的衰减规律,因此蒸汽发生器未发生介质泄漏,密封性能可靠,具有工程应用的可靠依据,同时该监测方法也可进一步推广到其它压力设备的环形密封面的泄漏监测中。

摘要:传统无人驾驶车辆远程检测系统，由于信号传输距离的影响，信号波在传输过程在电路耦合率衰减下出现监测信号清晰度降低，信号整体监测效果无法满足实际检测系统应用要求的问题。对此设计系统通过采用矢量传感器对系统变量、模量与定量数据进行矢量统一计算，提出基于矢量传感器的无人驾驶车辆信号远程监测系统。首先完成基于矢量传感器的系统总体框架设计；然后根据设计框架建立无人驾驶车辆监控信号交互硬件单元，通过不同矢量传感器构成监控信号数据矢量转换计算平台；最后通过对硬件平台的矢量化软件适配，完成硬件与软件监控信号统一，提升信号传输强度，增强信号清晰度，从而满足无人驾驶车辆信号远程监测要求，完成提出系统的设计。通过对比实验数据表明，提出设计的基于矢量传感器的无人驾驶车辆信号远程监测系统，能够在50km~100km范围内稳定监测车辆状态，车辆状态数据监测实时性与连续性明显优于传统检测系统。

摘要:分布式运动控制大量应用于激光装置的自动准直控制组件中,针对大型激光装置运动系统规模大、诊断要求高的特点,独立于运动控制系统之外,基于KingSCADA 组态软件构建运动控制状态监测系统,实现控制对象的运行记录归档、故障查询,提升运动控制系统在线诊断分析能力。状态监测系统在大型激光装置自动准直控制组件中得到了应用,实现了电机故障的记录和查询,并通过状态监测系统的历史数据积累,为运动控制系统的智能故障诊断和预测提供了分析数据基础。

摘要:为了及时发现天然气管道泄漏，研究分析了天然气管道泄漏后产生声波信号的频率成分，以及Duffing振子检测方法中驱动力相位、频率与相轨迹状态之间的关系。通过设置不同的驱动力相位，对天然气管道泄漏声波信号进行频率变换可以实现天然气管道泄漏的检测。现场测试结果表明该方法对多种泄漏孔径的泄漏均具有较好的检测效果，可解决天然气管道较小泄漏的检测问题。

摘要:针对传统智能化网络安全检测平台处理数据效率低、误差大等问题,本研究提出一种新型的解决方案。该方案基于大数据融合模型构建新型的智能化网络安全检测平台,采用卡尔曼滤波算法、采用数据融合分类算法和模糊推理算法三种方法结合构建出数据融合模型来对网络安全检测数据进行运算与处理。其中,采用卡尔曼滤波算法进行改进,对原始网络安全检测数据进行滤波降低噪声干扰,提高数据的精准度；通过SAE稀疏自动编码器自主提取网络安全检测数据的特征信息,之后K-means聚类算法对SAE稀疏自动编码器输出的数据进行处理,通过模糊推理算法调整权值。试验表明,本研究所提方案克服了现有技术存在的不足,显著提高了处理数据效率和精准度,在数据量为2TB的环境下,本文方法的误差低至6.9%。

摘要:针对微创手术机器人运动过程受到信号干扰而导致机器人主从臂控制效果差、控制精度较低的问题，提出了基于STFT的微创手术机器人运动控制系统设计。主控制器通过蓝牙的无线传输方式与主机连接，采用I/O口模拟SCI硬件流控方式，实现MCU与蓝牙通信，为系统提供基础数据。设计时钟基准电路的并联振荡模式，方便失控程序重启。根据运动控制器结构，设计预留模数转换接口，并对机器人主从操作臂展开详细分析。使用基于STFT短时傅里叶变换方法抑制外界干扰，在LM629运动控制专用集成芯片支持下设计控制流程，完成基于STFT的微创手术机器人运动控制系统设计。设计对比实验，结果表明该系统与期望主臂运动轨迹的终点坐标（10mm，-35mm，45mm）和从臂运动轨迹的终点坐标（18mm，-45mm，25mm）一致，能够精准控制微创手术机器人运动精度，为医学手术智能化开展提供设备支持。

摘要:滑转率是轮式车辆运动状态的重要参数,该值过大严重影响牵引效率、油量消耗以及行驶安全。实时精准检测车轮瞬时滑转率是车辆优化控制的关键技术。当车辆在被各种土质或植被覆盖的田地里或复杂地形的环境中低速作业时,传统方法难以精准测量该动态参数。文中采用新测量方法：采集卫星导航、微惯导和轮速等多源信息；依据检测点的空间结构关系,建立多源数据结构融合算法(Multi-source Data Structured Fusion, MDSF)；实时地测量各车轮的瞬时滑转率。模拟仿真与实测试验的结果表明：(1)轮向速度相对误差2.43%,轮转速相对误差0.54%,使滑转率误差小于3.00%。(2)实测数据准确地反映车辆运动中的动力学关系,实时地体现左右车轮各自的动态特性。

摘要:为了解决目前公铁联运车落轨时需要人工辅助，效率较低的问题，基于机器视觉技术，设计并实现了公铁联运车导引落轨检测系统。系统利用安装在转向架附近车架下的摄像头获取车辆与钢轨的图像信息，采用边缘检测和Hough变换结合的算法来检测地面标志线与车辆钢轮的相对位置，计算出车辆钢轮与钢轨之间的偏移距离和角度。测量结果通过工业无线网络传送到驾驶室里的平板显示器上，辅助司机调整车辆位置完成精准落轨。现场试验表明：导引落轨检测系统能够实时有效测量钢轨与钢轮的距离，检测误差不超过±3mm，且结果更新时间低于200ms，满足转向架落轨精度和实时性要求。

摘要:为解决传统网络安全漏洞扫描受限，导致网络应用环境的安全性承载能力较差的问题，设计基于区块链技术的网络安全漏洞检测系统。利用网络爬虫模块抓取任务管理模块所需的待检测信息参量，按照漏洞数据所属的具体类别，将其分别反馈至XSS检测模块、SQL检测模块与CSRF检测模块之中。在此基础上，定义区块信息的实际交易格式，联合各项智能化合约，实现对系统功能需求的定向化分析，并完成相关用例图的构建。通过上述软、硬件设备基础，完成基于区块链技术的网络安全漏洞检测系统设计。对比实验结果显示，与C/S型网络漏洞检测系统相比，基于区块链技术检测系统的安全性等级划分条件更加细致，扫描web漏洞覆盖范围也更为广泛，有助于网络应用环境安全性承载能力的稳定提升。

摘要:针对工业产品中类镜面透明物体表面缺陷检测的问题，研究了基于相位偏折术和图像处理结合的检测方法。采用格雷码和四步相移法解算反射条纹图的绝对相位，将绝对相位转换为梯度后可视化即可得到缺陷图。分析缺陷图中后表面干扰产生的原因，提出采用图像处理的方法消除后表面反射干扰。该方法能保留前表面缺陷，过滤后表面干扰。实验结果表明，本文所提方法能够实现对类镜面透明物体表面缺陷检测，效果较传统明场检测有较大提升。

摘要:隔离电路是工业生产现场智能监测设备、显示仪表等之间连接不可或缺的组成部分，能够去除共模电压和外界电磁干扰，对整个系统的测量精度和运行状态有着至关重要的作用。首先研究现有的隔离电路，并设计一种将1路4~20mA输入信号转换为2路1~5V输出信号的高可靠隔离电路。该电路由1路输入、单片机、2路输出以及隔离电源组成。其中，输入电路负责将输入的电流信号转换为电压信号并进行滤波；单片机负责对AD转换、误差补偿以及输出组态选择；输出电路负责光耦隔离、信号整形和DA转换。经过上述处理，输出2路相同的电压信号。该电路能够将干扰源和易干扰部分隔离，从而保证设备与操作安全。典型故障模式下的评估结果标明，该隔离电路能够有效消除串扰和降低外部干扰,能够满足不同监测平台隔离要求，适用于高精度测控系统。

摘要:在特殊航天环境中，由于电磁波等干扰条件的存在，容易导致航天器设备偏离预设的轨迹路径，为解决此问题，设计基于物联网及ADRC的航天器的在轨姿态监测系统。分析物联网监测体系中的位姿控制需求，分层次连接主动振动控制器与航天器姿态控制器，借助FBG应变传感器，建立主机结构与航天器元件之间的监测感应连接，实现在轨姿态监测系统的硬件应用结构设计。在此基础上，对应变传感器进行标定处理，通过计算姿态传递系数的方式，确定航天器的横向在轨应变效应，再通过ADRC原理，提取航天器在轨姿态感知参量的最佳行进状态信号，完善航天器的在轨姿态监测控制律，实现基于物联网及航天器的在轨姿态监测系统设计。对比实验结果显示，与光纤传感型监测系统相比，物联网监测系统能够有效屏蔽电磁波干扰，确保航天器在特殊航天环境中不会出现偏离预设轨迹路径的行进行为。

摘要:针对机器人在隧道施工环境中，由于阴暗强光等因素导致红外图像中的目标检测失败，提出一种基于单位统计曲率特征匹配的红外目标检测方法。采用最小二乘法对目标的曲面进行拟合，根据拟合曲面计算出目标中各像素的高斯曲率和平均曲率，使用曲率代替梯度构造图像特征描述符并建立曲率平面，根据曲率分布的密度将其划分为多个单位区域，对每个单位中的像素使用统计信息来生成稳定的单位统计曲率特征矩阵，通过计算矩阵之间的欧氏距离得到目标的相似性，识别红外图像中待检测的目标。对该算法与现有其它算法对标准图像数据集和实际施工隧道中的栈桥的检测准确率进行对比评价，结果表明，该算法的检测准确率最高，满足了工程上隧道机器人行进中识别栈桥的使用需求。

摘要:为实现环境模拟风洞风速性能指标,对动力系统进行了设计。介绍了环境模拟风洞的气动轮廓构型,阐述了动力系统的工作原理,包括主驱动回路、散热辅助系统和控制系统,给出了10kV 4MW动力电机的计算选型过程并分析了电机特性曲线。采用高压变频器实现了动力系统的调速驱动,通过48脉冲整流完美无谐波矢量变频实现高品质的电能利用。通过基于Modbus TCP现场总线协议,实现了主控计算机、本地控制系统的实时通讯和数据交互,给出了控制系统软件工作流程。通过不同构型风洞喷口试验,分析研究了最大风速和极端温度负荷工况条件下,轴功率随试验温度的变化关系、电机温升特性以及稀油站供油压力与轴升的关系。实验测试结果表明,本系统对于环境模拟风洞有较好的风速、温度匹配性能,对于开展相关实验具有优良环境适应性。

摘要:当永磁同步电机的工作环境和工作任务发生改变时,被控对象的模型会出现较大的变化。由于每次模型改变都要对控制器的参数进行调整,为了简单、快速的对线性自抗扰控制器的参数进行整定,设计了一种基于改进粒子群的算法的参数自整定方法。该算法引入了自适应权重因子从而兼顾了粒子的局部搜索能力和全局搜索能力。为了避免粒子陷入局部最优解,采用了对粒子群进行柯西变异的方法使粒子跳出局部最优从而找到全局最优解。仿真实验表明,采用改进粒子群算法整定的线性自抗扰控制器具有更高的跟踪精度和更强的抗干扰能力,且比标准粒子群算法具有更快的收敛速度和更高的收敛精度。

摘要:机械臂关节控制过程存在姿态误差，提出基于最小二乘法的桥式起重机机械臂关节控制系统设计。设计机械臂总体架构，达到级联组成末端位姿目的，使用全驱动灵巧手，包含1手掌和3手指，采用多个连杆串并联混合的形式传递运动和力矩，借助 AT89C51 单片机设计电路结构。采用最小二乘法构建机械臂的响应面模型，通过H-D参数法计算机械臂末端运动关节间位姿误差，建立误差模型，利用DETMAX算法分析运动参数，实现最小姿态选取，将机械臂运行速度数据记录在控制系统平台中，根据机械臂运行速度信息获取其均匀性控制状况，实现控制。由实验结果可知，该方法机械臂关节运动拟合度与实际情况基本一致，系统能够快速对期望位置进行跟踪，响应速度较快，产生的误差在允许的范围之内。

摘要:在武器电子装备对信息安全自主可控的需求背景下，研制了一套基于国产化平台的船用机旁监控系统。根据系统的功能需求和通信接口要求，进行了系统需求分析，提出了基于龙芯处理器和中标麒麟操作系统的监控系统构造方案，阐述了国产化硬件设计原理、系统软件框架、接口驱动开发流程，QT界面设计方法，实现了四路CAN通信总计每秒3600帧，以太网采集的IO点数达到1400点，符合自主可控要求的国产化监控系统，而且监控系统软件具备跨平台的可移植性、可复用性和可扩展性。通过实验结果进行分析，该监测系统具有数据通信冗余可靠、界面及后台任务执行效率高，工作稳定，环境适应性满足实际电子装备工程要求，提高的数据采集与监视控制系统自主可控性，对自主可控系统设计运行具有推广应用的价值。

摘要:采用云技术和WEB技术，设计了一款基于阿里云的裁断机监控系统，系统主要分为阿里云WEB监控端和本地运动控制端，本地运动控制端主要工作是采用Winform框架在本地服务器搭建了上位机系统，通过OPC UA协议与裁断机控制器进行数据交互，控制裁断机完成对冲裁料的加工。阿里云WEB监控端采用前后端分离的模式进行开发，基于VUE框架设计了前端用户操作界面，并通过Canvas标签搭建了排样结果可视化区域。基于Django框架设计后端，主要编写了刀模排样算法用于生成单一刀模样片在冲裁料上的排样方案，并将开发完成的系统部署至阿里云服务器。最后，通过搭建MQTT数据交互模块实现裁断机冲裁命令的下发和运行数据的回传。

摘要:针对智能电能表质量问题非常容易发生开关跳闸、断电无法工作等故障问题,本文研究出了一种完善的解决方法。通过调研智能电能表生产企业的信息化系统和生产过程数据,发现生产企业的信息化系统在不同企业间的都存在各个信息系统之间分割严重,导致企业内部的数据分布在各个数据仓库内,数据分散,需要对每个生产企业都进行定的采集装置采集功能采能进行定制化对接,基于边缘计算技术的业务系统能够更加切合采集终端,并进行数据处理。本研究采用SVG技术和Ajax技术结合使用,构成智能电能表质量监控系统方案框架。经过实验结果表明,通过SVG技术和Ajax技术对智能电力表各项数据信息处理,得到了很好的效果。

摘要:摘要 为了提高LED晶片分选机的分选速度和精度，设计了基于IPC+ACS运动控制的LED晶片分选系统.分析了晶片分选过程直线电机定位、直驱电机旋转以及音圈电机拾取三部分的时序，并结合电机性能分别规划了三类电机的定位时间.以直驱电机为例分析了在SPiiPlus MMI软件环境中调试电机电流环、速度环和位置环以及频域稳定性的过程，并最终给出三类电机的定位时间和定位误差.设计了吸嘴和顶针接触式剥离拾取晶片的方案，利用ACSPL+语言编写拾取动作的程序，并在速度环和位置环曲线中加以验证.在ZKMY-P10型号的分选机分选平台进行了连续分选测试，实验结果表明，分选机的X/Y轴定位精度为±0.5mil，晶片分选的平均速度为125ms/片.

摘要:针对具有速度约束的移动机器人视觉轨迹跟踪问题，提出了一种基于LOQO内点法的模型预测控制方法。在眼到手框架下，首先建立了移动机器人误差模型，并对该误差模型进行离散化，给出了移动机器人视觉伺服跟踪的代价函数。同时考虑到实际中移动机器人存在速度约束问题，将代价函数的最小化问题转换为带输入约束的模型预测控制问题。然后采用障碍函数法将移动机器人的速度约束转化为等式约束并采用拉格朗日乘子法引入到代价函数中。进而，利用LOQO内点法求解具有速度约束的最小化问题，得到基于视觉的轨迹跟踪控制器。最后，通过仿真验证了所提算法的有效性和优越性。

摘要:针对现有卫星光通信跟踪控制系统存在光通信信号数据分割误差大，跟踪控制精度降低的问题，提出基于中间节点预测的卫星光通信精确跟踪控制系统设计。采用DPS嵌入式技术构建基于中间节点预测数据处理的硬件平台，利用MCU作为中间节点预测数据的指挥调度单元；将CDD光学传感器应用于光通信光谱信号特征采集单元。通过STM32F103RBT6主控对CDD光学传感器的高精度光通信光谱特征信号处理；通过73M2901CE-IGV/F跟踪信号精度调制IC完成对高精度跟踪信号的控制调节。对设计系统控制精度的多场景进行测试。数据表明，设计系统能够支持光通信信号强度大于32%小于50%的条件下，保持通信跟踪控制指标为0.92，最大化接近标准指标量1，在600个测试数据量下，所设计系统的检测耗时为1.2s，说明所设计跟踪控制的精度较高，控制耗时较短，满足光通信实际跟踪控制系统的应用要求。

摘要:为满足多电飞机的供电性能需求，针对供电系统中存在的线路电缆老化、部件参数时变、大功率负载突加突卸等不确定干扰，提出了一种基于H∞混合灵敏度的鲁棒控制策略。通过状态空间方程搭建发电机数学模型，以最大化系统抗不确定性干扰能力为目标，对发电系统模型参数不确定性和外部干扰不确定性进行分析，合理的选择权函数，设计了针对高压直流飞机发电系统（HVDC）的鲁棒控制器。仿真实验表明，发电系统鲁棒控制器对不确定性因素带来的振荡具有良好的抑制效果，使系统具有较强的鲁棒性。

摘要:针对舰艇高温管路系统难以同时进行振动与高温加载的技术难题,研制了管路高温振动耦合试验系统,为舰艇高温管路的减振设计提供有效的测试平台；该系统分为热环境模拟子系统和振动激励子系统；以石英灯为辐射热源,设计圆筒形加热器,采用ANSYS对温度场进行瞬态热分析,通过试验与仿真对比表明热环境模拟子系统具有较优的温度加载特性；以电磁激振器、功率放大器、数据采集器共同组成振动激励子系统；在20°C、100°C、200°C、300°C、400°C、500°C等温度下对刚性吊架管路与阻尼吊架管路进行热振耦合试验,结果表明温度对管路的振动特性有显著影响,且阻尼吊架能有效降低管路的振动水平；所提出的方法可用于高温管路振动特性试验。

摘要:针对某大型相控阵雷达装备电源系统维修过程中型号多、数量大、维修周期长、检测维修难的问题，设计了一种便携式电源检测维修系统。该系统由FPGA核心板、数据采集板、ePC-K70-Lite-L一体化模组组成，集成维修人员故障维修经验，通过数据处理及故障诊断软件分析采集的电源数据，最终实现对多种类电源故障的快速检测维修。该系统可对该型雷达三大类13种电源实现在线控制、参数读取和赋值，最多同时可对7组电源参数实现在线检测，测试时间由5分钟缩短到10秒内，电源检测准确率达99%以上，不依靠外接电源可连续工作达5小时以上。本系统投入使用4年以来，运行稳定、易于操作维护，检测维修多种类电源达800余次，极大提高了装备的自主保障能力和维修效率，提升了装备的任务执行成功率。

摘要:针对目前声纳多路水听器静态指标测试过程复杂,测试效率低的现状,设计实现了一种智能多路水听器参数扫描测试分析设备。基于Visual Studio开发的多路水听器参数扫描测试分析软件运行在PC工控机上,通过通信端口控制绝缘电阻与等效电容测试电路对水听器静态指标进行测试,并实时显示测试数据。同时将测试数据保存至数据库中,可实现对测试数据的查询、复现、分析与生成测试报告等功能。通过装备试用表明,该设备测试过程简单、测量精度高、性能稳定,有效提高多路水听器指标测试效率,满足声纳装备保障实际需求,具有良好的应用前景与推广价值。

摘要:集成电路测试在集成电路生产中具有重要的作用，针对集成电路测试软件不易跨平台使用的问题，基于Qt设计实现了一款采用视图/委托/模型框架的集成电路测试软件，给出了测试参数配置、测试程序运行及测试结果管理三部分功能的设计与实现方法。使用Lua开发了软件二次接口，利用多线程技术设计了软件运行引擎，并且采用标准测试数据格式实现了测试数据的存储。实验表明，所设计的软件能够进行集成电路测试并且具有良好的可扩展性和通用性。

摘要:为减轻航天发射任务落区工作负担,提升落区应急处置速度,需建设一套火箭残骸回收系统,采用全球卫星导航技术完成残骸坠落过程的实时自定位,利用精简适用型落点计算模型实现残骸落点快速精准计算,从而高效完成残骸回收工作。提出了一种基于火箭残骸实时定位信息的落点计算模型,即以残骸坠落过程中的实时位置、速度信息为输入,建立考虑空气阻力的动力学模型,计算出预测落点。并基于火箭残骸坠落试验获取的自定位实测数据,对模型精度进行了验证,计算结果理想,模型简化适用、准确有效,可推广应用至基于可靠的弹道测量数据对火箭落点进行预测计算。

摘要:通过特定无线电(NR)同步信号研究了5G网络中高速列车的定位问题,对3GPP指定的无线电信道模型路径损耗、阴影和快衰落效应的进行了仿真。从波束成形的NR同步信号中测量到达时间(TOA)和出发角(AOD)。根据给定的测量值和假设列车运动模型,使用扩展卡尔曼滤波器(EKF)对列车位置进行跟踪。结果表明,TOA测量能够达到比AOD测量更好的精度,同时考虑两个测量值,可获得最佳跟踪性能。该方法可以在大部分跟踪时间内实现亚米级跟踪精度,从而达到了5G NR预期的定位精度要求。

摘要:针对传统机械臂局限于按既定流程对固定位姿的特定物体进行机械化抓取，设计了一种基于机器视觉的非特定物体的智能抓取系统。系统通过特定的卷积神经网络对深度相机采集到的图像进行目标定位，并在图像上预测出一个该目标的可靠抓取位置，系统进一步将抓取位置信息反馈给机械臂，机械臂根据该信息完成对目标物体的抓取操作；系统基于机器人操作系统，硬件之间通过机器人操作系统的话题机制传递必要信息；最终经多次实验结果表明，通过改进的快速搜索随机树运动规划算法，桌面型机械臂能够根据神经网络模型反馈的的标记位置对不同位姿的非特定物体进行实时有效的抓取，在一定程度上提高了机械臂的自主能力，弥补了传统机械臂的不足。

摘要:在高可靠性航空航天、航空电子设备和军用应用中，辐射引发的多比特翻转(MBU)成为FPGA存储器的一个主要的可靠性问题。传统的单比特错误纠正(SEC) 和双比特错误检测(DED) 无法对FPGA存储器发生的MBU故障提供防护，引发存储器的存储故障。为了减少MBU造成的影响，利用RM(2,5)编码对FPGA块存储器进行防护,实现了单个码字小于4位的翻转错误的纠正。对RM编码系统进行了三模冗余设计，解决了RM码不具备抗辐射的缺陷。设计的RM(2,5)编译码模块在 Xilinx Virtex-5 FPGA中实现，编码模块频率以225.284MHz运行，占用LUT资源1.33%。通过理论分析和硬件实验表明，该错误检测与纠正(EDAC)系统能够纠正4位以下的翻转，提高FPGA存储器的可靠性。

摘要:针对传统智能化网络安全防攻击检测平台处理数据效率低、误差大等问题,本研究提出一种新型的解决方案。该方案数据抽取模型和大数据分析构建智能化网络安全防攻击检测平台,采用特征模板、卷积神经网络算法模型和条件随机场算法三种方法结合构建出数据抽取模型来抽取网络安全检测数据。其中,利用特征模板提取局部特征向量并进行语句转换得到初始局部向量序列,通过CNN算法对每个网络安全检测数据样本进行卷积和聚合,并提取其特征信息,将语义特征和局部特征相结合经过条件随机场算法进行序列标记,并抽取最优的特征向量序列,最后通过置信传播改进的逻辑回归模型进行分析。实验表明,本研究所提方案克服了现有技术存在的不足,显著提高了处理数据效率和精准度,在数据量为2GB的环境下,经过对数最大似然损失函数得出的损失值只有0.35。

摘要:为满足对寻北仪导航系统中加速度计采集数据的高精度要求，提出了基于石英挠性加速度计的A/D采集系统与I/F数据采集系统的对比研究。系统采用了高精度A/D转换芯片AD7693和V/F高精度转换芯片LM331分别对石英挠性加速度计采集的数据进行处理转换，以FPGA芯片XC7Z020为逻辑控制核心对转换的数据进行编帧处理，通过RS232总线将处理的数据发送到上位机。测试结果表明，在相同条件下，I/F采集系统转换的精度99.99%优于A/D采集系统转换的精度98.7%；短时间内，I/F采集系统采集的数据变化不大，A/D采集系统采集的数据变化大，所以I/F采集系统稳定性更好。

摘要:传统的基于最小二乘法的状态向量估计方法,存在估计值与实际电力系统中的参数值相差较大的问题,基于此提出了一种适用于电力系统实时监测的有效状态估计模型。该模型采用了一种基于直角坐标系的加权最小二乘法,由一组与测量量和状态变量相关的非线性方程组描述,使用预测-校正迭代技术求解状态估计器模型。利用粒子群算法优化同步相量测量单元(Phasor Measurements Unit,PMU)仪表的分配,增强了算法的有效性。该模型被应用于IEEE14总线和IEEE-30总线测试系统。结果表明,提出模型在收敛迭代次数、执行时间和准确性方面对状态最优估计做出了重要贡献。

摘要:飞行器遥测数据是飞行器状态的直接体现，对飞行器遥测数据的不断深入分析和研究，可为飞行器的安全性和稳定性提供有效保障。目前复杂飞行器的遥测数据存在试验数据量大、人工判读效率低、数据间关联关系复杂且不易梳理等问题。同时，数据智能化分析程度低，缺少对海量历史试验数据的有效利用。为克服现有技术不足，通过对飞行器遥测数据的关联规则挖掘方法进行研究，提出基于状态转换提取的关联规则挖掘算法，并与FP-Growth算法进行试验挖掘对比分析，实现对飞行器遥测数据参数的关联规则挖掘分析，有效地解决飞行器遥测数据间关联规则的梳理问题，试验结果准确率高，为飞行器工况与参数的关联规则挖掘提供重要参考意义。

摘要:为准却分析风洞结构参数对所产生的风场稳定性的影响规律，以现有低速风洞为蓝本，通过改变其试验段结构参数建立多个不同参数试验模型；采用ansys CFD对建立的多个新模型进行结构流体仿真，对仿真结果进行数据拟合，找出风洞收缩段曲线结构参数变化对试验段轴向风速梯度和法向风速均匀性的影响；仿真实验结果表明，试验段法向中心面的有效试验区的均匀性系数随着收缩段长度增加而减小，到一定程度趋于稳定，风洞模型在L>23cm后风场均匀性系数基本处于稳定，试验段前半段的风速轴向梯度明显大于后半段的风速轴向梯度，有效试验区域多集中在后半段，风洞模型中轴向有效试验区域x>（10～15）cm，可以为风洞的设计提供可靠参考。

摘要:基于激光扫描的三维建模技术是机器视觉研究领域的重要课题，在许多学科领域都有有重要的理论和实用价值。传统的导盲系统主要分为两种类型，视觉辅助型系统和视觉替代型，这两种类型的导盲系统都存在过多依赖外界环境，如光照、距离、湿度、温度等，受客观条件影响较多。因此，提出基于激光建模技术的导盲系统，通过激光扫描仪采集路面的点云和纹理信息；运用修补算法和预处理算法，完善和简化点云信息，在可视化平台实时生成三维路况；微处理器S3C2440从经过处理的点云数据提取特征变量进行实时处理，对危险的路况进行语音报警。实验结果表明，外界环境对设计的干扰性较小，系统反馈平均耗时0.8s，具有一定的应用价值。

摘要:针对大数据加密算法安全性不高,计算效率低等问题,本研究采用双混沌系统结合改进AES加密算法设计出一个混合加密算法,改进AES算是利用仿射变换对(A7、6F)生成新的S盒,采用的双四维超混沌系统是从两个三维混沌系统进行改造而成,然后利用改造后的超混沌系统生成混沌序列,设计出一个分组加密方案,在Hadoop大数据平台上,将双超混沌加密方案和改进的AES算法进行合并。试验表明,本研究的大数据加密算法安全性能高、密钥空间大,加密解密效率高。

摘要:对分布式仿真系统架构进行研究，针对仿真的实时性需求进行分析，采用了基于RTX的实时仿真技术和基于反射内存的实时通讯技术。通过对实时仿真性能的测试验证，设计了实时模型的加载方法，针对实时通讯性能开展优化设计。构建了一套完整的仿真平台，并在数控系统的测试仿真中进行应用，满足实时仿真需求。

摘要:本文面向无人机自主侦察任务中在线目标识别与定位需求,首先梳理了无人机侦察中目标识别领域的相关研究成果。然后,介绍了Faster RCNN目标识别算法的实现原理,并针对任务需求进行了改进。之后,介绍了图像拼接的相关算法并进一步提出了目标相对定位算法。最后,设计了完整的侦察试验流程对所设计自主目标识别与定位方法进行验证。结果表明,本文改进的目标检测网络能够达到83.3%的识别准确率和35帧/秒的识别速度,所提出的相对定位算法可以达到0.702m的平均定位精度,能够满足侦察无人机在线目标识别与定位的任务需求。

摘要:无线通信网络已经普及到人们的生活中，并且随着大众的安全意识提高，无线网络中的加密流量所占比重越来越大，网络流量加密化已成为必然趋势，其在给用户和企业带来隐私和安全的同时，也给网络安全监管和网络流量管理带来了挑战。本文研究了有线网络和无线网络的差异性，构建无线网络加密传输环境，采集无线加密网络数据，提取出数据链路层各种业务的特征并进行分类。结果表明，对不同业务的识别率在85%以上。

摘要:在研究华为海思Hi3516A进行视频编码压缩的过程中，针对其压缩码流仅支持本地保存和网络流媒体应用的局限性，提出了一种基于FPGA和以太网接口的H.264码流实时传输方案。Hi3516A视频编码端采用RAW_SOCKET原始套接字协议构建UDP帧,通过网口传输H.264压缩码流到FPGA平台；FPGA使用一片2Gbit的DDR3作为数据缓存介质，保证网口速率的匹配和一次传输的H.264 Nalu包的完整性；利用USB2.0接口回传码流到PC进行功能测试。从模拟传输本地文件和实际传输视频两方面对系统功能进行测试。模拟传输本地文件测试中，PC端网口发送55,844,864字节本地文件到本系统，USB上位机接收的系统返回数据大小与发送数据大小相同，证明数据传输完整；实际传输视频测试中，MilkPlayer软件播放USB上位机保存的码流文件，画面流畅，无卡顿及明显丢帧，使用FFmpeg软件解码码流文件，测试表明，数据压缩比均值达143:1，与系统设定值相比，存在4%左右的误差，USB上位机12h和24h保存接收码流测试中，数据量分别达到22.3GB和43.5GB，码流文件播放效果良好。因此，此系统能实现H.264码流的实时传输，满足设计要求，具有很好的实用价值。

摘要:U71Mn高锰钢为我国铁轨主要原材料，当铣削参数配置不合理时易导致金属表面马氏体粗大造成加工硬化，难以满足使用要求。针对此问题使用M-V5CN铣削U71Mn高锰钢获取了1000组切削数据集，建立了基于Xgboost算法的表面粗糙度预测模型，作为非线性模型其训练参数众多为最大化Xgboost模型性能,提出一种改进的混合编码DE算法进行模型超参数优化。模型建立完成后，经测试较未经优化的Xgboost最大误差下降7.4%，平均绝对误差下降11.7%，方差降低6.4%,且较主流DNN、GA-SVM模型性能提升明显可以更有效承担U71Mn高锰钢粗糙度预测任务。

摘要:提出了一种新的蚁群算法优化的虚拟机放置策略ACA-VMP(Ant Colony Algorithm based virtual machine placement)。ACA-VMP以云数据中心的总体能量消耗降低、服务质量最佳及减少虚拟机迁移次数为目标函数；根据蚁群优化算法,ACA-VMP采用了全局最优解和局部最优解信息素强度更新规则；全局最优解经过多次迭代后,蚂蚁路径的多次寻优,保证这个虚拟机放置优化策略的完成。局部信息素强度参数更新可以补充蚂蚁其他局部最优路径的寻找,这样也可以使得ACA-VMP虚拟机放置优化算法更快的接近全局最优解。仿真结果表明： ACA-VMP策略使得云数据中心的各类性能指标都可以改善,该实验结果对于其他企业构造节能云数据中心有很好的参考价值。

摘要:在实际工业生产过程中,控制器性能的好坏直接影响了系统的收益。事实上,由于工作环境的复杂性,控制器容易受到各种干扰信号的影响,这通常会导致控制效果不符合预期。因此,对控制器的性能进行评估显得尤为重要。针对反馈系统中测量噪声的干扰问题,分析了测量噪声对基于广义最小方差控制(GMVC)的控制器性能评估(CPA)结果的影响；为了提升CPA的精度,提出了一种动态数据校正(DDR)方法来降低测量噪声对系统性能的影响。首先,在SISO和MIMO系统中引入基于GMVC的CPA；接着讨论了测量噪声对CPA结果的影响；最后,采用DDR滤波器来提升CPA结果的准确性。仿真中系统在不同情况下输出的比较验证了DDR滤波器的良好性能。

摘要:为保障水质安全，实现水体中有机污染物的在线监测，基于荧光检测原理，设计了一种水体有机物在线荧光监测仪。监测仪包括荧光检测装置、流路及采样模块、电源模块、工控机及触摸屏、数据库及分析软件、数据传输模块。详细介绍了荧光检测装置的组成结构。给出了监测仪的光学参数、电气参数和结构参数，并对其性能进行了测评。监测仪光谱检测范围为300nm~750nm，检测时间小于10s。采用色氨酸水溶液作为样品进行实验测试，监测仪线性度判定系数R2为0.95，荧光强度检测结果的相对标准偏差（RSD）为2.68%。监测仪远程数据传输可靠稳定，维护周期为每月一次。该监测仪可以对水体有机污染物进行实时监测，能够及时获取水质信息，检测速度快，无需检测试剂，有效避免化学试剂对环境可能造成的二次污染。

摘要:设计了一种基于音频定位法的埋地非金属管道定位仪,该定位仪以STM32F103C8T6微控制器为核心,由发射机和接收机组成。首先介绍了系统的工作原理,然后对发射机和接收机的硬件电路组成和控制软件设计作了详细的介绍。测试结果表明该定位仪定位比较准确,抗干扰能力强,平均检出率达到80%以上,水平精度最高达到0.2 m,检测有效埋深1.8m,有效长度达1000m。能够满足城市建设施工开挖、自来水管测漏等对埋地非金属管道定位的需求,为管理和维护城市埋地管网带来了方便。