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计算机测量与控制杂志社
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计算机测量与控制杂志

《计算机测量与控制》由中国计算机自动测量与控制技术协会主办,北大核心期刊,综合影响因子:0.474。计算机测量与控制主要报道自动测试技术和自动控制技术的研究成果及发展方向。
  • 主管单位:中国航天科工集团公司
  • 主办单位:中国计算机自动测量与控制技术协会
  • 国际刊号:1671-4598
  • 国内刊号:11-4762/TP
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-16
  • 创刊时间:1993
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:0.546
  • 综合影响因子:0.442
期刊级别: 统计源期刊
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计算机测量与控制 2015年第01期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志综述与评论

美军F-35战斗机PHM体系结构分析

摘要:为借鉴国外状态预测与健康管理(PHM)技术的发展经验,促进大型平台实现从状态监控向健康管理过渡,文章回顾了美军PHM技术的发展概况,分析了F-35战斗机PHM的体系结构组成以及各模块的主要功能,总结了F-35战斗机PHM的工作流程,介绍了F-35战斗机PHM系统的发展现状及存在的主要问题,提出了对发展PHM技术的认识,为从事PHM技术工作者提供一些参考.
1-3
计算机测量与控制杂志自动化测试技术

工业危害气体泄漏安全监护系统设计

摘要:针对石化工业生产现场危害气体泄漏风险,现场工人作业时的安全监护问题,开发了一种基于GPRS的工业危害气体安全监测系统,给出了系统体系结构和软硬件实现方法;基于STM32F103微处理器完成了便携式个体安全检测仪器硬件开发和软件设计,包括危害气体浓度检测、精确定位、GPRS无线传输等功能;采取B/S结构完成了气体安全监测系统软件开发,包括技术架构、功能实现、软件测试等;实验室功能测试和现场安全监护测试结果表明:该系统检测危害气体浓度精确、功能多、稳定、实用性强,可应用于石化企业个体安全防护、事故应急处置、危险场所作业安全监护等领域.
4-7

基于FCS的海水痕量元素的通用测定平台

摘要:为了对海水痕量营养盐与重金属进行测定,基于FCS的设计思想,采用流动注射分光光度法研制了具有自适应外界设备、快速组建多种仪器及全数字化通信等特点的软硬件一体化的通用测定平台;平台以ARM (S3C2416)处理器为核心,Linux为操作系统,LCD作为人机交互显示,触摸屏或者USB鼠标完成输入控制,构成完整的嵌入式工控机系统;采用CAN总线并制定CAN应用层协议管理设备,提高了系统的可靠性及抗干扰能力;实际测试和应用证明,该平台自动化程度高,通用性、重用性及可扩展性均较强,可组建成亚硝氮、硝氮、氨氮、活性磷、铁等多种痕量元素的实验室、船载和原位分析系统,检测限为nmol/L级别;平台对样品的测试准确度与商品专用仪器无显著性差异.
8-10

基于MIE散射理论的粒度分布测量系统研究

摘要:为了提高测量精度和稳定性,降低测量成本,在深入研究MIE散射理论的基础上,提出一种基于改进反演算法的粒度测量系统设计方案;反演算法的改进正则算子K可以降低光能残差、增加平滑程度,增加的预处理可以准确地实现多峰反演;系统利用激光器、傅里叶透镜、光电传感器采集含有待测微粒信息的电信号,通过调理电路进行处理,应用改进反演算法分析得出粒度值及分布;通过实验分析,基于改进反演算法的粒度测量系统可以实现粒度颗粒准确测量,系统性能稳定可靠.
11-15

基于虚拟仪器的电磁干扰近场测试系统设计

摘要:针对传统电磁干扰测试存在的环境要求苛刻、操作复杂及费用昂贵等问题,设计了一套基于虚拟仪器的电磁干扰近场测试系统;以近场探头和频谱仪组成系统硬件主体构架;运用LabWindows/CVI平台的交互式界面设计实现测试项目统一管理,通过VISA技术和NI-DAQmx完成频谱仪的控制和数据采集模块的设计;进行验证测试时,以3 kHz分辨率带宽的精度,成功排查出130 MHz处的辐射干扰;系统可满足非标准测试的需求,提高测试效率,并且开发周期短,兼容性强,具有一定的实用性与推广价值.
16-18

基于边界扫描技术的线缆测试设备设计

摘要:为了解决装备中大量线缆通断测试的需求,将边界扫描测试技术应用到线缆测试中,线缆之间连接关系转化为大规模逻辑器件之间的连接关系,利用信号收发判断连接关系的正确性;试验证明,测试设备能够短时间内,准确查找到线缆的错连、少连、多连等错误类型,测试结果准确可靠,满足大量线缆测试的需求,也为边界扫描技术的扩展应用提供了一种有益的参考.
19-21

基于ZigBee的高速公路结冰信息检测系统的设计

摘要:针对高速公路上结冰状况仅靠驾驶员观察易导致事故的现状,根据结冰温度和冰的导电性,并结合光在冰层中的传播特性,提出一种利用ZigBee技术的新型的高速公路路面结冰信息检测系统;该系统以楔形光纤作为光的传播媒介,通过采集光纤内光强的变化,结合温度和阻值的大小来融合出高速公路上冰的冰厚和冰型;介绍温度、阻值和光强等采集模块的设计原理,及实验测试环境的实现;经过验证,该系统可有效检测出路面的冰厚和冰型.
22-24

高精度嵌入式超声波测距系统的研究

摘要:为了提高超声波测距精度,分析了超声波测距的原理,针对影响超声波测距精度的主要因素——环境温度,回波时间,从软件和硬件上提出了解决方法;软件上通过修正不同温度下的传播速度消除温度对测距精度的影响;硬件上设计升压驱动发射电路、由仪表放大器组成的信号幅度补偿电路和双比较器构成的回波检测电路以改善提高超声波质量和更好地确定传播时间;0.5~5m的障碍物试验显示该系统的测距误差可限制在10 mm范围内;应用表明该系统稳定可靠,测距精度高,所以该系统具有一定实用价值.
25-26

基于ADS-B飞行安全实时监控及半物理测试平台

摘要:针对现有飞行安全监控体系中ACARS报文航迹点数量稀疏、分布不均匀、时延长,提出基于ADS-B技术,实现实时、不间断飞行安全监控;首先,分析ADS-B广播的信息携带量,评估建立基于ADS-B实时飞行安全监控体系的可行性;该实时监控体系使用逆仿真检测飞行员的超限操作,使用飞行动力学仿真评估操作产生的后果,从而对飞行过程中存在的误操作进行实时检测并告警;然后,本着实用、可靠的原则,利用现有的计算机辅助软件,建立了ADS-B实时飞行安全半物理测试平台;最后,基于该平台建立了设计实时飞行安全监控系统的工程化、规范化流程;仿真结果验证了基于ADS-B广播进行飞行安全监控的实时性、有效性.
27-30

基于电磁超声的天然气管道机器人测控系统设计

摘要:分析了国内天然气管道现状及检测维护情况,针对目前天然气管道裂纹缺陷检测问题,采用电磁超声检测方法,并结合虚拟仪器技术,设计了天然气管道机器人测控系统;系统以PXI模块化仪器平台为核心,结合数据采集模块和运动控制模块构建了硬件平台,以LabVIEW编程语言为基础开发了人机交互软件平台;该系统能够控制机器人在管道内的运动,并可在管道内壁激励和接收超声导波;整个系统可靠性高、扩展性强、人机交互界面友好,满足了机器人管内电磁超声检测作业时的运动控制、数据采集及处理要求.
31-33

基于OpenCV的透明瓶装无色液体液位实时检测

摘要:为了实现对无色液体透明瓶装产品的非接触性检测,设计一种液位实时检测系统;系统通过工业数字摄像头实时采集产品图像,基于OpenCV开源平台,对其进行相关的预处理,检索液体区域的轮廓,提出了一种适合液位检测的包围盒取高算法,可得到液位高度;图像采集过程中利用白色背景和特殊的光源设计突显液体区域,不借助外部测量仪器对液位进行实时检测;对100副不同液位的产品图像进行测试,测量结果表明,此系统能够快速准确地获得瓶装液体的高度信息,最大相对误差0.8%,具有较好的准确性和实时性.
34-36

大型砂尘风洞中砂尘浓度测量与控制方法的研究

摘要:砂尘浓度指标严重影响砂尘风洞试验效果;在大型砂尘风洞中准确的测量及有效的控制砂尘浓度是砂尘风洞设备研制中的两个关键问题;针对动态试验工况环境中浓度传感器标定的问题,分析了浓度测量时标定参数与风速和浓度的关系,使用模型树算法建立了三者之间的关系模型,以此模型来预测各种动态情况下的标定参数;针对复杂环境下浓度动态控制问题,采用专家PID算法,提出了多回路控制系统结构和专家规则;工程实践表明该测量和控制方法满足了动态试验环境的需求,取得了良好效果;模型树算法和专家PID系统能有效的解决动态工况下砂尘浓度的测量与控制问题.
37-39

基于LabVIEW的大型轴类零件圆柱度在位测量系统

摘要:由于大型轴类零件(d≥500 mm)本身的特点,现有的圆柱度测量仪器和装置都无法满足其圆柱度的测量环境和要求,大型轴类零件的圆柱度测量成为了石油、造纸、铸造等行业发展的制约因素;文章根据近年来波兰凯尔采科技大学提出的V型块法设计了一种大型轴类零件圆柱度的在位测量装置,将在位测量装置所采集到的信号通过数据采集卡在LabVIEW软件平台上进行数据分析和处理,最终得出被测轴类零件的最小二乘圆柱度,从而验证了V型块法在位测量大型轴类零件圆柱度的可行性.
40-42

基于单片机和LabVIEW的无线火灾监测系统设计

摘要:设计一款无需布线、人机交互界面好、系统数据及信息显示直观的RFTR1无线火灾监测报警系统;系统以单片机STC12C5A60S2为核心控制器,利用LabVIEW开发环境设计上位机的监测界面,上位机通过串行口与单片机通信,从而实现对多路数据的采集与监测;文中重点介绍系统的实现过程,设计并解释系统的硬件连接,对系统作软件设计,解释了LabVIEW监测平台的应用;经测试火灾监测系统运行正常,无线通信距离较远(无障碍时达1000 m),系统具有对功能变化的适应性强、抗干扰能力强、安装调试简便等特点.
43-45

基于故障矩阵的贝叶斯故障定位方法

摘要:故障的准确诊断和定位是云计算系统提供持续服务的前提条件;为了提高系统故障诊断和定位的性能,文章提出了一种基于故障矩阵的贝叶斯故障定位方法;首先,对云计算系统的软件结构进行了抽象,对事物进行了定义,并描述了事务的执行路径;其次,将系统运行的多个执行路径表示为故障矩阵,并给出了组件健康状态的逻辑命题表达式;最后,应用贝叶斯概率分析了系统故障的概率;实验表明,文章提出的方法与其它相关方法相比,故障识别的准确性更高,所用的执行时间更短.
46-49

基于激光及三维虚拟场景技术的表面平整度在线检测系统

摘要:文章提出了一种基于激光及三维场景仿真技术瓷砖表面平整度检测方法;上位机使用Multigen Creator完成检测线三维场景建模,结合Vega Prime进行仿真,并在vs2010单文档程序框架进行集成;由于实际测量过程中真值往往是不可知的,因此探讨了采用不确定度对激光器纵向角偏移误差进行分析的方法,通过分析可知,在纵向偏移角小于3度情况下,激光传感器安装偏差导致的不确定性小于0.12 mm;通过不同实验环境下测试可知,本在线检测系统具有极高精度和重复稳定性,检测精度可达0.02 mm,本系统可以扩展应用到多种领域的在线表面检测系统中.
50-52

基于LabVIEW的某型舵机综合性能测试系统

摘要:某型新研舵机性能需要严格而有效的测试;利用LabVIEW平台,开发了一种舵机综合性能测试系统;整个系统基于PXI总线进行构建,以保证系统测试的精确性和可靠性,能够产生对舵机的控制信号,同时实现数据的采集和存储,波形的实时显示,测试数据的分析、保存和打印等功能;该系统已应用在某型舵机性能测试中;试验结果表明,该系统操作方便,运行稳定,测试结果精确可靠.
53-56

基于双向联想记忆网络的航空雷达在线入侵诊断方法研究

摘要:针对传统的航空雷达网络面临的入侵威胁,以及雷达网络存在的入侵诊断检测效率较低,数据匹配速度较慢等问题,提出了一种基于双向联想记忆网络的航空雷达在线入侵诊断方法,构建航空雷达在线入侵诊断模型,对航空雷达网络中的外部数据进行预处理,并获取数据特征以及数据特征的可辨识属性矩阵和决策辨识函数,计算测试参数集的所有特征向量,从而使入侵检测算子的匹配量减少,以此提升数据匹配效率,实现对外部入侵数据的过滤检测,从而对雷达数据网络进行在线监控,有效抵御外部异常数据的入侵,保证了航空雷达网络的安全性;仿真结果表明文章方法有效提高了航空雷达网络的在线数据检测匹配速度,诊断准确率达到93.3%,且对航空雷达的入侵诊断检测效率、误报率、漏报率等方面都有明显改善.
57-59
计算机测量与控制杂志控制技术

基于相关分析与最小二乘支持向量机的TE过程多模型建模

摘要:针对TE化工过程高度非线性、复杂性的特点,文章提出了一种基于相关分析和最小二乘支持向量机对TE过程进行多模型建模方法,以提高模型性能;首先对TE过程采用相关分析法划分为3个子系统,对每个子系统分别采用基于C-均值聚类的最小二乘支持向量机建模和基于K均值聚类的最小二乘支持向量机多模型建模;实验表明,基于K均值聚类的多模型建模能简化计算、提高模型精度、并且能更好的预测模型输出.
60-63

一种具有联动功能的安防监控集成系统的设计

摘要:针对单一监控系统信息孤立、不能实现各子系统报警联动的现状,文章结合某弹药库的安全防护技术要求,利用系统已有的硬件资源和网络优势,在统一的控制策略下实现各系统的联动,从而有效解决了各子系统之间联动操作,实现了系统的综合管理、功能联动和远程监控等功能;该系统集成度高,目前已成功投入运行1年多,各子系统、系统间联动功能正常,大大提高了库区安全管理水平,其设计思想对于其它多点综合安全防范场所具有很高的应用价值.
64-66

一种热分析仪器的专用气氛智能控制模块设计

摘要:吹扫气氛控制是热分析仪实验中重要的一环,气氛的稳定度是影响仪器基线性能的重要因素之一,除此外,双路气氛平稳切换是进行某些热分析专业测试的重要条件;由于国产热分析仪器大多数气氛控制装置为手动,控制精度差,操作不便,为了提高热分析仪器的智能化水平,提高气氛控制的精度,设计了一种热分析专用智能化气氛控制模块;此模块采用STM32F107VC32位芯片为核心控制MCU,通过合理设计信号采集及控制驱动电路,配合控制及数据处理软件,使原来的气氛气路切换控制以及流量控制由手动完全实现微机智能控制,控制精度、响应速度以及稳定性都大为提高;此模块已获得国家专利,并应用于DSC30热分析仪,使用效果理想.
67-69

基于NSGA-Ⅱ的催化裂化分馏塔的多目标优化

摘要:在催化裂化装置生产中,主分馏塔的操作水平和技术水平直接影响整套装置的经济效益;研究催化裂化加工装置优化设计,分馏系统的操作优化非常重要;引入已经建立的分馏塔多目标优化函数并运用NSGA-Ⅱ对模型进行求解;通过深入研究算法并对NS-GA-Ⅱ算法中各项参数设置后,求解得一组Pareto最优解,该组最优解具有良好的延伸和分布;并引人多目标综合评价优化函数,求得一组最优解;结果表明在满足约束条件下,分馏塔的汽油和柴油的产率能得到显著的优化.
70-72

多新息优化MFAC控制律在网络控制系统中的应用

摘要:网络控制系统建模难度大或代价高,并且网络环境受时延、丢包、其他节点干扰的影响时刻都在变化,使用传统的控制方法已经难以满足控制要求,在网络控制系统中引入仅利用当前在线数据的无模型自适应控制,从而避开了系统建模问题,同时为了更好地适应网络环境变化,将多新息理论应用于无模型方法的控制律计算,加快其收敛速度,达到准确快速控制的目的;利用TrueTime仿真工具箱,搭建了一个以太网网络控制系统的仿真平台;仿真结果证实了无模型自适应控制算法在非线性系统下的控制效果优于PID,并且证实了使用多新息理论改进无模型控制律算法的有效性.
73-75

云环境下基于多虚拟机的在线视频监控系统设计

摘要:针对常规视频监控系统在线实时性不强,海量视频数据传输迟滞,任务管理单一等问题,提出了构建在云计算环下基于多虚拟机技术在线视频监控系统;利用云计算平台中的物理资源与服务资源提升在线视频监控系统数据处理能力,虚拟机可同时处理大量的视频监控数据,并将视频数据以云存储的方式存储于云端服务器,降低了设备建设成本,可根据不同用户需求定制相关服务;本系统基于云计算平台设计,应用数十台乃至数百台虚拟机对在线视频监控数据进行处理,设计实现了云平台下在线视频监控系统的结构设计、以太网通信接口设计、服务器硬件配置和虚拟机控制;在软件设计方面通过对各虚拟机资源利用率的计算而动态分配资源,从而可以有效减少网络传输系统状态信息的带宽开销;通过系统功能与性能测试表明,在常规公共网络10 M带宽的情况下,本系统在线视频监控数据的传输延迟时间相比于传统视频监控减少了85%以上,监控视频数据量减少了75%以上.
76-79

基于GPS与GPRS的远程健康监护系统的设计

摘要:为实现对存在健康隐患人群的位置及生命特征信息远程监测,设计了基于GPS与GPRS的远程健康监护系统;以STM32为主处理器,根据生命特征传感器采集的信号特点,设计监测节点驱动电路;在GPS与GPRS网络的基础上,设计监测节点软件;利用软件设计技术,设计监控终端与数据处理中心;最终该系统能够实时获取和转发人体血氧、心电、温度及位置信息,数据处理服务平台能够存储、分析和发布获取的信息,各监控终端可以查询被监测者的位置与生命特征信息;测试表明,该系统采集的数据准确,信号转发能力强,能够满足应用需求.
80-82

远程分布式无线智能路灯监控系统设计

摘要:提出一种融合无线传感器网络、GPRS/GSM网络和Internet的智能路灯监控系统设计方案,该系统由远程计算机终端、手机、无线网关及路灯子节点组成;在智能模式下,路灯能够根据周围环境光照度自动亮灭或调整亮度;在控制模式下,值班人员可通过计算机实现对路灯进行单独、部分或整体定时开关灯控制及亮度调节,或通过手机查询系统运行状况;实验结果表明,操作者可远程监控路灯,使其工作于智能模式或控制模式;系统具备路灯故障自动检测功能,确保故障路灯得到及时修复;路灯电源则可在市电和太阳能蓄电池供电两种方式间自动切换以节约电能;系统具有人性化,智能化,性能稳定,成本低廉,节能低耗的特点,值得推广使用.
83-85

煤矿井下安全监控分站的设计及其仿真实现

摘要:为了设计一种具有低成本、低功耗、易操作、功能强且可靠性高的煤矿井下安全分站,针对煤矿安全生产实际,文章提出了采用MCS-51系列单片机为核心、具有CAN总线通信接口的煤矿井下安全监控分站的设计方案;首先给出煤矿井下安全监控分站的整体构架设计,然后着重阐述模拟量输入信号处理系统的设计过程,最后说明单片机最小系统及其键盘、显示、报警、通信等各个组成部分的设计;为验证设计方案的可行性与有效性,使用Proteus软件对设计内容进行仿真验证,设计的煤矿井下安全监控分站具有瓦斯、温度等模拟量参数超标报警功能和电机开停、风门开闭等开关量指示功能;仿真结果表明:设计的煤矿井下安全监控分站具有一定的实际应用价值.
86-89

基于PLC不稳定烟气脱硫控制系统的设计

摘要:针对脱硫的工况特点,设计了一种基于PLC的智能化高效烟气脱硫控制系统;该系统通过监控烟气管道中的温度、流量、颗粒浓度等动态拟合出实时二氧化硫的流量,经分析后及时输出控制指令,进而有效的控制脱硫装置的运行状况,提高脱硫效率,降低了成本;系统以西门子PLC作为脱硫装置控制核心,以紫金桥监控软件为上位机组态软件,通过实际的生产运行,系统的脱硫效率达到了96.2%;且该系统具有良好的稳定性和实用性.
90-92

室内环境中脑控轮椅的路径跟踪控制

摘要:为了实现室内环境中脑控轮椅的自主导航,提出了一种简单有效的路径跟踪控制方法;给定的路径通常被表示为一系列离散点,根据这一特点,提出了分段直线路径跟踪方法,即依次跟踪由前后两个路径点构成的直线路径到达目标点;基干预瞄点技术并结合模糊算法和传统的PID控制方法设计控制器,完成各分段直线路径的跟踪,并给出了有效的切换条件;实验结果表明,文章提出的路径跟踪控制方法能够使脑控轮椅在室内环境中精确地跟踪给定路径.
93-95

基于AM335X的液晶显示控制系统设计

摘要:随着配电网对配电终端装置可视化要求的提高,作为人机交互主要媒介的液晶系统得到广泛应用;提出了一种基于AM335X的液晶显示控制系统,系统硬件上采用模块化设计思路,包括核心控制电路、人机交互模块和通信接口三部分;以Windows CE 7.0为平台,软件上构建了动态链接库,逻辑上采用了多线程结构,使得软件实现简单,系统稳定;实验结果表明,系统运行流畅、控制精确,完全符合工业应用要求,为各种配电终端装置显示前端的设计提供了一种可靠设计方案.
96-98

基于DBN-PID的木材干燥窑参数检测系统

摘要:针对目前在木材干燥过程中检测参数精度低的问题,设计了一种木材干燥窑参数检测系统;该系统对干燥窑有关参数进行实时采集、调理,经ARM处理器进行数据处理后,将采集的数据通过WiFi无线网络上传至PC机;为改进系统的控制算法,引入深度学习方法,提出了一种基于DBN-PID的控制算法,并与BP-PID算法进行了实验比较;实验结果表明,DBN-PID控制算法应用在木材干燥窑参数检测系统中具有更高的检测精度;为进一步说明DBN-PID算法的性能,还与BP-PID算法进行了仿真比较;仿真表明,DBN-PID算法能够很好的近似非线性对象,具有较强的自适应能力.
99-101

远程遥测姿态控制系统设计

摘要:为全面测控飞行器姿态,设计了一种能实时监测、控制飞行器姿态倾角的远程遥测系统;采用FPGA进行中央逻辑控制,构建了智能变送模块;将上位机作为终端设备,结合步进电机24BYJ48-5V与双轴倾角传感器ROB100等前端设备,经过硬件及软件调试,完成步进电机闭环控制,实现-90°~+90°范围内对飞行器任意倾角值的实时测量与控制,测试精度达0.5°;通过大量试验结果及分析表明,该系统可靠性高、可移植性强,能够完成对飞行器姿态的实时测控,各项性能指标均满足项目需求.
102-105

基于LQR的无人直升机姿态控制器设计

摘要:无人直升机控制系统是一个易受环境干扰的、各通道相互耦合的非线性系统.为了实现无人直升机能在不同环境下自主飞行,需要设计抗干扰能力强的控制器;采用系统辨识的方法得到直升机横向通道和纵向通道姿态环路的线性系统模型;根据线性最优二次型理论,对直升机横向通道和纵向通道的姿态环路设计了LQR最优控制器,使用MATIAB仿真选取最优控制器参数后,在ALIGN 700N直升机上进行了实际飞行试验,仿真和飞行试验表明,采用LQR控制技术设计的无人直升机姿态控制器具有较强的鲁棒性和实用性.
106-109

基于蚁群算法自整定PID的风电系统最大风能追踪研究

摘要:针对风力发电系统处于欠功率阶段时,风能利用系数须保持在最大值的问题,以欠功率阶段的最大风能追踪为研究重点,对风力机捕获风能的过程进行理论分析,提出了一种基于蚁群算法自整定PID的最大风能追踪控制策略,利用蚁群算法的全局优化能力优化PID的3个参数,给出了该算法的基本思想以及具体实现步骤,设计了蚁群算法自整定PID控制器,搭建了系统仿真图,并对其进行相应的仿真分析;仿真结果表明,与传统的PID控制策略相比,该控制策略使控制系统具有良好的动态响应能力,提高了风电系统的控制精度、风能利用率、输出功率,实现了机组的优化运行.
110-112

分布式无线智能LED光照度调控系统

摘要:针对现代智能楼宇与基于物联网技术的LED光源调控应用需求,设计了一套分布式无线智能LED光照度调控系统;系统采用上下位机结构,以MSP430微处理器为分布式控制终端的主控单片机,根据控制终端内部预制的LED开启时间段和预期光照度参数,进行基于光照度反馈的分布式LED光源亮度PWM闭环调控,并通过无线通讯方式实现上位机对分布式多点LED调光控制终端的开关控制、预制参数调整和光照度状态监测.通过测试实验验证了系统设计的正确有效性.
115-117

解决城轨车辆电机空转的非奇异终端滑模控制

摘要:针对城市轨道车辆行驶中出现轮对打滑的控制问题,使用一种非奇异终端滑模控制方法,基于城轨车辆永磁同步电机数学方程,建立永磁同步电机矢量控制模型,参考非奇异终端滑模控制策略,模拟列车控制系统应对打滑的控制步骤;在Matlab环境下建立仿真模型,仿真结果表明,与传统PID控制相比,采用非奇异终端滑模控制,牵引电机可以在更短的时间内到达给定值,且对于扰动具有鲁棒性,轨道车辆在轮对发生打滑的情况下可以更快更稳定地恢复到平稳运行区.
118-119

磨机负荷专家控制系统设计及仿真研究

摘要:磨矿过程的大滞后和时变性等特点,致使对磨机负荷的最佳工作点很难进行稳定、高效的控制,针对以上情况,借鉴生物界的免疫反馈原理和遗传算法,利用模糊控制可以有效地实现对非线性、纯滞后、复杂的对象进行控制的优点,并结合PID与自寻优方法,设计出磨机负荷专家控制系统,用VB编写OPC客户端及控制程序,实现对磨机负荷的动态优化控制;试验结果表明,文章提出的控制策略能够增强系统的稳定性,且在干扰存在的情况下也能很好的跟随系统的参数变化,在提高磨机台时产量的同时增加了矿厂的经济效益.
120-122
计算机测量与控制杂志军事装备测控技术

装备现场级综合诊断系统设计

摘要:为了更好地应对基层保障人员在高技术武器装备现场保障过程中保障效能不足的问题,基于网络为中心的架构和标准化的信息描述,提出了一种装备现场级综合诊断系统的技术方案;利用便携式自动测试设备和远程技术支持系统集成各级保障机构的测试诊断资源和装备全寿命周期的保障信息资源,并通过网络将相关的诊断资源提供给现场的保障人员,为现场的装备故障诊断提供直接的、实时的、工程化的支持,能有效提高部队对复杂武器系统的现场抢修效能.
123-126

基于CAN总线的某型数字化战车自动测试系统设计

摘要:针对现代数字化战车电气与电子系统技术复杂、各分系统关联程度高、维修保障困难等问题,设计了一种基于CAN总线的数字化战车自动测试系统;整体设计基于模块化思想,充分利用车载备用总线,综合运用了DSP+ FPGA控制处理技术、AFPN智能故障诊断技术,在诊断过程中对功能模块的每个扩展方向分别建立模糊Petri网模型,能够对车载电气与电子系统进行分系统独立测试和全系统联合检测,具有快速故障定位能力和拓扑适应能力;采用适配器与上位机测试软件的分体式设计,实现了平台物理资源复用,从而实现了底层设备的通用、互换,保障了测试一致性;应用表明,该系统能够较好的适用于现代数字化战车的维修保障,使用方便,故障诊断快速有效.
127-131

坦克瞄准线稳定系统的系统辨识方法研究

摘要:坦克瞄准线稳定系统复杂的内部结构导致机理建模的准确性大大降低,提出了利用经典阶跃响应法与遗传算法相结合的方法对某型坦克瞄准线稳定系统伺服控制回路进行系统辨识;通过DSP系统与三次样条插值数据处理测得了某种工况下的瞄准线稳定系统阶跃响应曲线;以先验知识为基础确定待辨识系统模型阶次,并利用改进遗传算法辨识模型参数,从而获取被控对象的模型;用阶跃响应性能指标误差评价法对系统辨识方法的效果进行了验证,结果表明,该方法能准确地实现瞄准线稳定系统的模型辨识.
132-134

基于HLA和VEGA的海基靶场半实物视景仿真系统研究

摘要:为了在导弹试验任务中给指挥员提供决策支持,设计了一种基于HLA和VEGA的海基靶场半实物视景仿真系统;将三轴飞行转台、目标模拟器、负载模拟器等实物接入仿真系统,采用高层体系结构规范构建仿真系统的联邦架构,设计了联邦对象模型,建立了关键联邦成员的数学模型,解决了反射内存网与HLA的时间推进冲突问题,有效提高了仿真系统数据传输的实时性;采用MultigenCreator软件建立了各个仿真实体的3D模型,利用Vega软件实现模型的渲染、场景驱动、声音仿真等;通过系统测试,结果表明:该视景仿真系统能够实时驱动各个仿真实体运行,视景画面流畅,图像刷新速率达到30帧/s以上,满足系统实时性要求.
135-138
计算机测量与控制杂志试验与评价技术

测试性验证试验中的故障样本综合加权分配方法

摘要:针对目前测试性验证试验中故障样本分配考虑因素单一,分配结果不太合理,影响测试性验证评估准确度的问题,文章综合考虑故障样本分配的影响因素,提出了故障样本分配的综合加权方法;首先,在分析影响因素的基础上,明确了综合加权分配算法;然后对影响系数和影响因素的权值进行确定;最后,通过在某系统测试性验证试验中的应用表明,该方法考虑因素更加全面,与基于故障率的按比例分层抽样分配方法相比较,故障样本分配结果更加合理,测试性验证评估结果更加接近系统测试性设计的真实水平,更具有工程应用价值.
139-142

某机载瞄准系统精度评估测试方法

摘要:为了评估某型机载瞄准系统的精度,根据飞行试验参数测试需要,提出了通过图像测量与DGPS融合处理方法进行瞄准精度评估的测试方法;该方法利用飞行试验获取的图像数据与其他测量数据相结合,同时进行了理论分析并给出了计算步骤,建立精度评估测试方法,并且计算出了跟踪精度;最后将该方法在工程上的应用做了分析,得出该评估方法在该机载武器瞄准系统精度评估方面具有一定的参考意义,并且可在同类试验课题中推广应用.
143-144

基于改进型群层次分析法的装备维修过程模块质量评估方法研究

摘要:为更好地通过计算机进行装备维修质量控制,文章深入研究了群层次分析法,引进了欧氏距离理论,运用距离标度对其进行了改进,并分析、界定了装备维修过程模块,建立了质量评估指标体系,得出了基于改进型群AHP的装备维修质量评估方法;最后,以某型装备为案例进行了该方法的具体应用研究,对应用结果的分析表明了该方法较一般方法能够更为科学、准确地得到评估结果,并且在计算机应用中更具有可操作性,为装备维修质量评估和控制提供了一种可借鉴的方法.
145-148
计算机测量与控制杂志算法、设计与应用

基于A*算法的无人机跟踪目标的航迹规划

摘要:针对无人机跟踪目标的航迹规划问题,文章提出了一种双评估函数的改进A*算法;首先,根据无人机在跟踪目标时的飞行特点提出了航迹规划策略,并结合无人机的油耗、航迹长短和机动性能等约束条件来设计中间目标点的评估函数和航迹片段的评估函数;之后,采用加权法对A*算法进行改进,以使航迹的优化与时间耗费之间找到平衡点;同时,改进在Open表中插入与删除节点的方式,提高计算效率;最后,通过对跟踪航迹的仿真,表明该算法可以快速、有效地为无人机在跟踪目标时规划出优化的航迹.
153-156

基于改进极根学习机的回转窑煅烧带温度预测方法

摘要:针对传统算法预测回转窑煅烧带温度存在精度低、速度慢的问题,提出了基于改进极限学习机(ELM)的回转窑煅烧带温度预测方法;对ELM输入权值矩阵定义了变换系数,采用黄金分割法在给定区间内搜寻变换系数的最佳值,改进了ELM网络参数的确定方式,弥补了随机确定输入权值并且不作调整的缺陷,在保证ELM训练速度的前提下提高预测精度、减小模型随机性;实验结果表明,改进的ELM预测精度高、训练速度快、模型性能优,可满足工况恶劣的回转窑的生产需要.
157-160

基于灰色Verhulst和HMM的交通事故预测算法

摘要:道路交通事故预测是保证道路佳通安全的重要技术,以往的道路交通事故预测方法往往具有预测精度不高和收敛速度慢的缺点,为此,设计了一种基于灰色Verhulst模型和隐形马尔科夫链的交通事故预测方法;首先,采用灰色Verhulst模型对观察事件在下一时刻的状态进行预测,采用最小二乘估计法去估计模型中的参数,将预测结果用于初始化HMM模型,并采用前向算法和后向算法对HMM模型进行训练,获得最终的初始分布矩阵、状态转移概率和观察概率分布矩阵,然后采用最终的HMM模型进行交通事故预测;仿真试验结果表明:文中方法能有效地实现交通事故预测,较其它方法相比,具有预测精度高和收敛速度快的优点,具有一定的优越性.
161-163

基于图像处理的闸机口跳闸事件检测算法

摘要:针对传统的闸机传感器识别系统在检测闸机口跳闸事件的不足,文中提出了一种基于图像处理的闸机口跳闸事件检测方法;该方法利用模板匹配的方法进行预处理,得到闸门图像匹配率;其次,根据跳闸事件的连贯性特点,提取一段连续时间序列的匹配率作为分类特征;最后,采取基于最小错误率的贝叶斯分类方法对这段时间序列特征向量进行分类;实验结果表明,该算法可以有效地检测出闸机口的跳闸事件,具有实时性好、不需要额外的传感器、成本低的优点,具有较好的工程应用前景.
164-166

靶场测量中跟踪目标的多尺度多级模糊聚类分类算法

摘要:靶场测量中的连发弹目标数量较多,需要对此目标进行分类跟踪,文章提出了一种多尺度多级模糊聚类的分类算法,首先对靶场测量中的多连发目标的特性进行分析,定义了3种不同的类目标群序列,其次针对模糊聚类算法必须先验确定聚类初始点以及聚类中心的缺陷,在此基础上加入尺度因子,并根据目标群的位置信息以及运动方向信息进行多级聚类,最后通过多次聚类实验证明分类结果能够满足靶场测量中的多连发目标的分类要求.
167-169

基于人工蜂群的无线传感器网络能耗均衡算法

摘要:由于无线传感器网络中的节点链路状况、数据传输能耗及节点剩余能量的限制,造成网络中部分感知节点寿命缩短,影响网络生存周期,提出了一种基于人工蜂群算法的WSNs能耗均衡算法,优化网络能耗均衡,从而提高网络寿命;文章给出了网络能耗相应的数学模型及优化求解算法,介绍人工蜂群算法的寻找食物过程,阐述了人工蜂群算法在网络能耗均衡方面的实现步骤;通过实验仿真证明,文章提到的算法与LEACH分簇算法、蚁群优化算法相比,具有更好的能耗和负载均衡能量、丢包率和时延性,有效地提高了网络生存周期.
170-172

基于自适应Kalman滤波的机器人运动目标跟踪算法

摘要:针对足球机器人比赛时的模型变化及其环境噪声先验估计不准确的问题,提出一种基于自适应卡尔曼滤波的足球机器人视觉跟踪算法;该算法将一种基于减背景的运动目标识别的方法与自适应卡尔曼滤波跟踪模型进行结合,对背景进行实时更新,并通过形态学滤波去除残留的小区域,从而准确的识别运动目标,通过自适应的在线调整运动模型参数来保证模型预测值的准确性,进而提高了目标跟踪时的匹配效率,实现了目标的精准、迅速跟踪;通过实验证明,该算法是很有效的,具有推广价值.
173-175

基于多目视觉技术的多点触摸屏系统的实现方法

摘要:设计了一种基于多目视觉技术的多点触摸屏系统;系统使用3个摄像机分别置于显示屏的左右两端和前方,利用计算机图像处理技术使普通显示屏具备触摸功能;为了有效减少图像处理时间,提高指尖坐标精度,提出了基于卡尔曼滤波器的指尖跟踪算法,通过卡尔曼滤波器预测指尖位置并以预测指尖点为中心划出矩形感兴趣区域进行指尖检测算法处理;实验证明,该系统能实时运行在嵌入式平台,并可实现较高的点击成功率,对于实现基于计算机视觉的触摸屏技术有着重要的研究意义.
176-178

连通井磁场测距系统中信号处理与传输的研究

摘要:为了克服连通井中高温、高压、强震动等恶劣环境对磁场测距系统的干扰,减小测量短节与钻头的耦合效应的影响、提高信号传输效率,实现连通井磁场测距系统的精确定位功能;文章在硬件上从传感器与AD转换芯片选型到信号调理电路等进行匹配设计;在软件上对比分析FIR和IIR滤波效果并根据IIR精度低的缺点,提出一种定点数与浮点替换运算、混合编程和优化程序结构的IIR优化设计方案;在上下井信号传输中采用曼切斯特编码通信,降低干扰、提高传输速率;仿真表明改进的IIR相对原IIR数据精度提高了两个百分点,相对FIR滤波时间提高了19倍;在误差允许范围内,系统采用该方法可以克服干扰得到精确的测量结果,满足设计要求.
179-182

改进的分层A*算法在停车场路径寻优中的应用

摘要:在大型停车场车位路径寻优中,传统的评价指标是把距离最短作为最优指标,并没有考虑实际路况,为此引入了切实可行的时间较优评价指标,既能简化引导系统硬件设计,又能节省软件开销;首先,建立了停车场网络图R (P,C,D,V)数学模型,并把网络中的所有节点分成两层,分别构建了不同的估价函数,采用改进的A*算法,提高了以时间较优为评价指标的路径搜索效率和搜索精度;最后,程序运行结果表明,针对不同的路段属性参数,算法总能较快的找到时间较优路径.
183-186

基于FT245RL和FPGA的6路数据采集系统设计

摘要:针对大规模数据采集过程中存在数据量大与传输速度慢的矛盾,文章设计了基于FT245RL和FPGA的6路数据采集系统;该设计采用Xilinx公司的FPGA作为整个系统的核心,控制A/D转换器实现6路模拟数据的同步采集,并将转换后的数字信号存储到Flash中,最终通过USB2.0转换芯片将数据传输到上位机;试验表明,该数据采集系统能够满足对大容量数据实时采集、存储和上传的要求,具有工作稳定,可靠性高,传输速度快的特点,能够广泛应用于大规模数据的采集.
187-190

基于元学习和二进制粒子群的网络故障特征选择算法

摘要:为了降低Wrapper模式网络故障特征选择方法分类算法的计算量,文章提出了一种基于元学习和二进制粒子群(ML-BPSO)的特征选择方法;算法在封装的分类训练中采用元学习方法估算分类精度,并利用BPSO在特征空间中进行全局搜索选出最优特征集;在DARPA数据集上的实验可以看出本文方法选取结果与BPSO-SVM相当但是计算量大大降低;实验结果表明文章提出的方法能够显著的降低网络故障特征选择计算量,同时保证了较高的诊断精度和较好的降维效果.
191-194

基于FPGA的电容式编码器数据采集系统设计与实现

摘要:为了精确地获取电容式编码器输出信号中所携带的位置信息,文章设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的电容式编码器数据采集系统;文中介绍了带通滤波器、同步正交解调、低通滤波器和Cordic等系统模块,并详细分析了系统的稳定性和误差;实验结果表明,在转速度为800 rpm时,角度分辨率可达到0.192度,在一个周期内最大误差0.0028度,平均误差0.0008度,静止抖动0.00726度,统能够实时的获取转子的位置信息,同时具有较好的精度和稳定性.
195-197

基于NiosⅡ的光纤捷联惯导系统数据采集模块设计

摘要:针对光纤捷联惯导系统中采用传统技术的导航计算机需重复设计且效率低的现状,提出了一种基于Nios Ⅱ的光纤捷联惯导数据采集及预处理实现方案;运用verilog HDL语言完成了对光纤捷联惯导系统中挠性加速度计和光纤陀螺仪的数据采集功能IP核设计,采用SOPC(可编程片上系统)技术定制了Nios Ⅱ软核处理器,并实现16阶FIR低通滤波器的设计;通过对捷联惯导系统的静态采集实验,验证了数据采集功能IP核的准确性和FIR低通滤波器滤除部分噪声的有效性.
198-200

基于STM32的NAND flash的块分配框架设计

摘要:STM32对大容量数据文件存储与管理问题可通过NAND flash来解决;而NAND flash的高效管理需要文件系统参与;NAND flash有特殊的块读写及擦除机制,一般的嵌入式文件系统组织结构并不完全兼容NAND flash;针对NAND flash的特点兼顾STM32的资源承受力要提出新的NAND flash块分配框架,框架通过块分配槽这种数据结构,在不使用块分配表与垃圾表的情况下,实现了NAND flash均衡负载与垃圾块的回收;同时通过节点分配栈与文件节点表的结合来提高STM32对文件的读写速度,空间利用率和系统性能;仿真实验和计算结果表明该块分配框架可有效提高NAND flash块的均衡负载与节省RAM空间.
201-204

基于FPGA的智能放大器的研究与实现

摘要:在许多检测仪表的设计和应用中,由于被测信号幅度变化范围大、频带宽,通常采用设置量程变换开关的方式对被测信号进行满量程放大以保证测量的精度,使得硬件结构复杂;为了实现测量的智能化,设计了一种基于FPGA的智能放大器,可以根据信号的变化相应调整放大器的增益、可对动态范围宽的输入信号用最佳增益对其进行放大,使得放大后输出信号落入设定的窗口范围之内;该放大器已应用于植物种苗磁电场复合诱导繁育控制系统中,运行结果表明,该设计参数精度高,可靠性强,方便实用.
205-206

星载测量通信系统模拟器设计与实现

摘要:为了在地面对星载测量通信系统之间互联互通性能进行测试评估,设计了一种可替代星载测量通信系统的地面模拟器,该模拟器由收发信机,时频单元,信道仿真器以及管理控制计算机构成,收发信机采用双FPGA架构设计,支持星间信号的收发处理,在功能性能指标方面与星载设备具有良好的一致性,信道仿真器能够实现信号传输延时、多普勒以及衰落特性的实时仿真,可显著增强试验场景的真实性以及评估结论的可信性;互联互通试验过程表明,该模拟器功能齐全、性能可靠、操控简单并且易于搬运,试验结果有效验证了星间互联互通方案的可行性.
211-212

基于多核的车牌识别的架构实现

摘要:多核技术是现在提高芯片性能的主要方法;区别于传统以PC和DSP为核心的车牌识别系统,以FPGA为核心,利用SOPC技术构建了车牌识别多核处理器;给出了一种基于多核的车牌识别架构,在该多核处理器中,以3个Nios Ⅱ软核为主要处理器核处理车牌定位、字符特征识别提取及识别等处理,同时构建硬件加速器作为协处理器处理图像增强、边缘检测和膨胀、腐蚀等数学形态学处理;在CQ片上路由器基础上,构建了NOC用以实现片上多核通信;另外,为了保证路由器与多处理器核之间的快速、并行通信,加入了数据驱动模块;整个系统在Altera Cyclone IV FPGA上实现了车牌的识别;这种片上系统设计方法具有硬件设计灵活,可扩展性强等优点,能有效地降低系统软硬件设计的难度,缩短开发周期,并提高设计的可靠性.
213-217

水下窄脉冲超宽带信号的传播特性仿真

摘要:超宽带信号具有分辨率高、截获概率低、穿透能力强等优点,将在水下目标探测、定位及通信等领域具有良好的应用前景;基于水下等离子体声源提出了窄脉冲超宽带信号产生方法,建立了以传播损失和海洋环境噪声为主要影响因素的超宽带脉冲传播信道模型;结合湖试实测数据,利用Matlab仿真软件和Welch谱分析法,仿真分析了不同频率的超宽带脉冲在水下传播不同距离后的功率谱密度以及传播特性;研究成果对水下等离子体超宽带脉冲的工程应用具有重要的参考价值,同时对水下等离子体超宽带脉冲声源的设计和研制也有一定的借鉴意义.
218-220

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统设计

摘要:为了提高时栅位移传感器的测量精度及分辨率,提出了一种基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统;系统包括硬件电路设计和软件设计;硬件电路以STM32F4内核处理器芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心,集成了信号调理、信号处理等电路模块;运用高频时钟脉冲插补时栅位移传感器感应信号和参考信号之间的相位差,通过软件设计控制信号的采集和处理,实现了相位检测;经实验验证,采用以STM32F4为核心的时栅信号处理系统后,时栅位移传感器的角度误差峰峰值达到2.4",实现了高精度、高分辨率的时栅角位移测量.
221-223

用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现

摘要:针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1 mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求.
224-226

智能弹药的实时仿真可视化系统设计

摘要:针对仿真可视化系统开发时间长、开发费用高的问题,提出了一种利用Unity3D引擎进行实时仿真可视化系统开发的模块式设计方法;首先,对武器仿真可视化系统进行了分析,提出了智能弹药实时仿真可视化系统的五大模块;然后,通过在3ds Max下建立智能弹药模型和Unity3D下的二次开发,构建了智能弹药仿真可视化系统的仿真环境,以C为编程工具,设计了仿真驱动、串口数据通讯和仿真输出模块;最终,实现了智能弹药实时仿真可视化系统;实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出智能弹药的飞行姿态、飞行参数和飞行轨迹.
227-230

基于MARG的无人机抗干扰系统的研究

摘要:由IMU或电子罗盘组成的无人机航姿测量系统易受载体有害加速度或周围局部磁场干扰导致姿态角解算不准确;针对该问题提出将自适应扩展卡尔曼滤波算法应用于该系统;在卡尔曼滤波算法中提出引入分段函数构造自适应测量噪声方差阵;相比于传统噪声方差阵的阈值判断方法,该方法提高了传感器信息的利用率,进一步减小了外界干扰对系统姿态估计的影响,最终提高了姿态角的解算精度;最后针对该方法进行了仿真分析和无磁转台实验验证,仿真和实验结果表明,该方法能有效提高无人机航姿测量系统的抗干扰能力,具有一定的应用价值.
231-233

航空飞机计算机通信中滤波器的优化设计

摘要:航空飞机计算机通信系统进行通信的过程中,由于航空飞机上的电子设备相互之间的电磁干扰严重,导致信道中存在大量的干扰信号;提出基于小波变换算法的抗干扰滤波器设计方法;根据小波变换算法相关原理,综合航空飞机通信中特有的软阈值特点,利用自适应调整参数的方法得到高空通信中的最优小波系数阈值,使得高空噪声过滤阈值函数具有更强的适应性;利用新的阈值函数设计了新的滤波器,对行滤波模块和列滤波模块的设计进行了详细阐述;实验结果表明;利用设计的滤波器能够对航空飞机计算机通信过程中的干扰信号进行有效滤波,缩短了滤波时间,提高了高空通信系统的抗干扰能力.
234-236

激光陀螺抖动控制电路高精度数字化设计

摘要:激光陀螺仪由于存在闭锁效应需要外加抖动偏频来消除;以往的模拟抖动控制电路存在体积大,难以进行精确控制等问题;针对这些问题,设计了一种基于DSP的数字抖动偏频系统,通过DSP对抖动电压进行精确控制,并注入一种参数可调的锯齿波噪声来消除激光陀螺的动态锁区;经过实验表明,抖动偏频控制系统工作稳定,控制精确,噪声注入效果良好;激光陀螺仪静态测试结果表明,在所设计的抖动偏频系统控制下,激光陀螺测量精度高.
237-239

抗混叠滤波设计在数据采集系统中的应用

摘要:数据采集的抗混叠滤波,在电路设计中是很重要的考虑因素;在数据采集系统中,对一定带宽的模拟信号,采样率必须满足奈奎斯特采样定理,否则将产生混叠现象,这将导致原始信号无法从取样信号还原,严重影响测量结果;本设计在信号调理部分及A/D采集部分均采用了抗混叠设计,FPGA采用XILINX公司的XC3S400作为主控制器;综合各个环节,提出了高精度数据采集中抗混叠滤波设计的方法,并简单介绍了AD采样与模拟开关切换时序设计,为高精度数据采集系统的设计提供了十分有益的参考.
243-246

OBS网络中光缓存冲突配置解决方案研究

摘要:由于OBS网络交换采取单向资源预约机制,其资源竞争比较激烈,这直接影响到网络性能;因此,从有效解决竞争冲突的方向出发,提出了动态偏移时间机制、中间节点主动前向延迟调度机制、中间节点被动前向延迟调度机制以及稀疏配置FDL方案,并分别就各自的工作原理和冲突解决流程进行了论述分析,所述内容可为OBS网络的相关理论分析和实际应用提供参考.
247-249

基于ARM+DSP的3GPP移动通信系统标准MAC层设计

摘要:目前高校通信类专业所用实验设备主要完成调制、交织、信道编码和系统信令实验,较难配合3GPP标准来完成教学和科研及课程设计及毕业设计的任务;在充分研究3GPP标准文档后,在自主开发的ARM和DSP单板上完成了3G系统UE,NODEB,RNC的协议开发及4G系统的终端及网络侧的协议开发;文中对MAC层协议的功能及算法的具体实现进行了研究,包括MAC的发送控制、接收控制、业务量测量等MAC主要功能;实现了符合3GPP标准的移动通信系统教学与研究平台,并跟踪整个系统的运行;较好地配合了教学和科研工作,对3GPP标准的演进过程的跟踪教学与研究也有一定作用.
250-253

海底云台自动清洁系统的设计

摘要:针对海底观测网中摄像机防护罩易受污染问题,设计了一套以控制器MSP430为核心,配以电机驱动、行程限位、角度检测、清洁刷等外围模块的海底云台自动清洁系统;系统选用梯度结构相似度(GSSIM)的图像质量评价方法对防护罩污染程度进行判断,当污染程度超出阈值时,通过串口命令单片机驱动清洁刷,实现对污染物的自动清洁;实验表明,系统根据图像实时质量评价结果自动清洁防护罩,克服了手工清洁困难、定时清洁耗能等缺点,快速高效,保证摄像机的正常工作.
254-257

基于补偿控制的无人地面车辆轨迹跟踪方法

摘要:针对无人地面车辆轨迹跟踪精度不高,鲁棒性差的问题,提出了一种基于补偿控制的算法;该算法分为运动学和动力学两部分:基于方向角调整策略的运动学控制律能确保无人地面车辆有效跟踪参考轨迹;基于PD与模型参考模糊滑模自适应控制相结合控制的动力学控制律能有效补偿建模不精确和外界扰动带来的影响;仿真结果表明:该算法能够有效跟踪参考轨迹,控制量分配合理且鲁棒性较好.
258-261

基于Gabor小波变换的ICA火灾图像纹理识别算法

摘要:针对火灾图像纹理识别问题,提出了基于Gabor小波变换的ICA火灾图像纹理识别算法,并根据火灾图像纹理识别特点进行了优化;首先用不同尺度和方向的Gabor滤波器对待识别图像滤波,得到其特征图像,然后将特征图像转化成特征向量作为ICA的输入,得到基矢量子空间,再将测试图像经过Gabor滤波器的特征向量投影到ICA子空间中得到系数向量作为目标识别特征,最后用支持向量机进行识别;通过与Gabor滤波器法和ICA方法的对比实验,表明该算法可以在火灾纹理图像的识别率上比传统方法提高5%以上,为火灾图像识别提供了一种新思路.
262-265

基于粗糙集和BP神经网络的石化管道外腐蚀程度预测应用

摘要:研究管道外腐蚀程度预测问题;传统预测方法有专家评分系统等,而造成管道腐蚀的原因众多,专家对各个因素的偏好不一样,因此这类方法个人主观因素较强,预测的结果不够客观、准确;为了克服个人主观影响,提高预测精度,提出粗糙集-BP神经网络预测模型;该预测模型首先利用粗糙集理论消除管道腐蚀影响因素中的冗余因素,然后利用BP神经网络依据处理后的数据进行学习建模,并测试;仿真结果表明了该模型简洁性、快速性和有效性.
266-268

多通道分布式环境监测系统的超高频RFID网关设计

摘要:传统的超高频RFID网关无法避免由于多种数据同时在一个网关进程中竞争,将会造成网关的冲突,导致任务失败,从而降低了环境监控信息采集的准确率;为此,设计并实现了基于MC13213的多通道分布式环境监测系统的超高频RFID网关系统;硬件部分详细阐述了基于MC13213的RFID网关设计方法,重点阐述网关终端节点、网关路由节点和网关中心节点的设计方法;软件部分详细阐述了网关进程之间通信机制的设计和网关任务机制数据结构程序设计方法;实验结果表明,利用文章系统能够避免超高频率RFID网关在通信过程中的冲突,提高了环境信息采集的准确率.
269-272

文化框架下多群智能优化算法的云作业调度

摘要:作业调度是一种云计算核心技术,为了获得更优的云计算作业调度方案,提出一种文化框架下多群智能优化算法的云作业调度方法;首先构建云作业调度问题的数学模型,然后借助文化算法模型,粒子群算法组成信仰空间,人工鱼群算法组成群体空间,两者之间并行演化,相互促进,对云计算作业调度数学模型进行求解,最后通过仿真实验测试算法的性能;结果表明,本文加快了算法的收敛速度,获得了更优的云计算作业调度方案,大幅度缩短少云计算作业完成时间,具有一定的实用价值.
273-276

模糊PID控制原理在高低温环境模拟系统的应用

摘要:高低温模拟系统主要用于大型空间可展开天线及其他大型机构、结构的高低温极限环境下的展开功能性试验、机械性能测试及其他相关试验;系统要求测控的范围较广、精度较高且不会超调;空气的状态具有非线性以及时变的特点,并且控制参数间存在着复杂耦合现象;针对上述难点,设计分布式测控系统,提出了智能PID测控方案;采用模糊控制的原理,离线建立PID模糊控制数据库,使系统能够根据控制目标值选择最优PID参数值;使系统能够在具体工况以及干扰条件下达到良好的控制效果;在实际应用的过程中完全满足了指标的要求,同时解决了传统PID的部分控制难点,对于类似的复杂系统也有着一定的借鉴意义.
277-279

基于XR234Q电子鼻和嵌入式ARM7的农田精准灌溉系统设计

摘要:为解决农田灌溉过程中不能根据土壤墒情进行水量控制,水量浪费严重的难题;设计并实现了基于XR234Q电子鼻和ARM7的农田精准灌溉系统;采用墒情探头电子鼻模块采集土壤墒情信息,提取并且隔离干扰信息,建立墒情等级判断模型,利用最小二乘法对用水量进行拟合,控制灌溉出水量,配合ZIGBEE网络实现信息远程传递,在满足水量需求的情况下最大程度地节约了灌溉用水;实验表明,所提出的系统具备墒情自主判断和用水量计算能力,能够快速、准确的完成农田灌溉任务,相比于传统系统,文章系统土壤熵情检测误差率在5%以内,节水能力提高35%,应用前景广阔.
280-283

基于DSP和FPGA的CAN总线通信系统设计

摘要:为了提高高速条件下数据传输的稳定性和可靠性,文章提出了运用DSP与FPGA相配合的方式,控制CAN总线实现数据传输;系统采用SJA1000作为CAN总线控制器;采用PCA82C250作为CAN总线收发器;采用特有并行处理方式的FPGA实现对CAN总线控制器读写、使能等信号的控制;采用数据处理单元DSP与CAN总线控制器直接进行数据传输,省去了数据在DSP与FPGA之间传输的时间;采用两片74LVC4245完成3.3V TTL标准信号与5V COMS电平信号之间的转换;实验结果表明,系统数据传输过程稳定可靠,可以基本满足高速信号的处理与传输要求.
284-286

基于强化蚁群算法的任务DAG在线网格集群资源调度

摘要:网格集群资源调度是一个NP难题,而现有的调度方法通常具有任务调度效率低和负载不均衡的问题,由此设计了一种基于强化学习算法和蚁群算法融合的协同依赖型任务调度方法;首先对基于DAG的网格集群协同调度数学模型进行了定义,然后,采用改进的一步TD算法即Q-Learning算法实现集群资源的初始分配,从而得到最优调度方案以及对应的Q值,在此基础上提出一种改进的蚁群算法实现网格集群资源到任务分配的进一步优化,将Q-Learning算法得到的分配方案的Q值用于初始化蚁群路径中的信息素,以避免蚁群的盲目搜索,同时将Q值引入路径概率函数中使得蚂蚁具有启发式的搜索能力,从而获得协同依赖多任务集群调度的最终方案;在Gridsim环境下进行仿真试验,结果表明文中方法能有效地实现网格集群调度,且较其它方法具有任务调度效率高、CPU利用率高和负载均衡的优点,具有较大的优越性.
287-290

复调制Zoom-FFT方法的LabVIEW实现与应用

摘要:信号频谱中频率分量接近时,在较低的频域分辨率下难以检测,而传统FFT分析在提高频域分辨率的同时导致计算量大大增加;针对此问题,在LabVIEW平台中采用复调制Zoom-FFT方法,通过移频、滤波、重采样、FFT和频率调整实现频谱的细化;结果表明,复调制Zoom-FFT可以灵活地选择细化频带,提高频带内的频域分辨率并有较小的计算量;此外,合理的选择窗函数能够减少频谱失真;将该方法应用于异步电机故障诊断中,实现了转子断条故障分量的检测,为LabVIEW中的频率检测与故障诊断提供一种有效途径.
291-293

基于FPGA与Matlab的数字正交解调器的设计

摘要:为有效提取测控系统输入信号的幅度和相位信息,设计了基于FPGA与Matlab的信号数字正交解调器;在Matlab/Simulink 环境中产生一路调幅信号,并在此环境下利用5个直接I型的4阶FIR滤波器节搭建了20阶FIR滤波器;利用FPGA查表法实现数控振荡器(NCO),并控制1路调幅信号与正交的正、余弦信号分别进行数字混频处理;对经FPGA数字混频处理后的两路倍频分量和基频分量信号进行滤波处理,经处理后的信号在FPGA的控制下进行相加处理;最后在硬件平台上进行了仿真测试实验,验证了该方案的正确性和可行性.
294-296

基于CP-ABE的云计算改进属性加密安全访问控制策略设计

摘要:针对云计算存储中心由于数据和访问控制的安全性无法得到有效保障,从而可能造成用户存储的敏感数据被盗取的问题,在对CP-ABE (eiphertext-policy attribute-based encryption)进行深入分析的基础上提出了一种基于改进属性加密访问控制模型,对CPABE进行了改进,并对公钥和主密钥的生成、数据所有者加密文件、访问用户解密文件以及用户权限的全面管理过程均进行了详尽的定义和描述,从而设计了一种通用的安全访问机制;在仿真工具Ubuntu中进行实验,结果表明文中方法能有效地实现云计算环境下的安全访问控制,与其它方法相比,具有计算和存储开销低优点,具有较大的优越性.
297-299

新一代运载火箭时序仿真系统信号完整性分析

摘要:新一代运载火箭时序仿真系统具有数字电路速度快、集成度高的特点,系统要求发出多路高精度时序、时串信号以满足新一代运载火箭地面测试设备的检查与校准需求,因此信号完整性问题在系统设计中不容忽视;针对仿真系统的典型模块(USB 3.0 Superspeed差分线、FPGA外设数据走线、时钟走线)进行建模分析仿真得出PCB硬件电路设计参数,给出时序仿真系统设计信号完整性问题的抑制和解决方法,优化了板级信号质量,改善系统可靠性、工作连续性和输出精度,可有效提高新一代运载火箭测试效率和测试可靠性.
300-303

基于安全性约束和协同禁忌优化算法的云计算工作流调度

摘要:针对现有的云计算工作流调度方法侧重于节能和可靠性等方面进行研究,忽略了安全性约束的要求,设计了一种基于协同禁忌算法的具有安全型约束的能实现云计算工作流高效调度的方法;首先,定义了云计算工作流调度的DAG图,对安全性约束进行了形式化描述,并建立了云计算工作流调度的数学模型;然后,在经典的协同禁忌算法的基础上,通过设计解的编码方式、适应度函数、变邻域结构和双禁忌表,实现对经典的协同禁忌算法进行改进;最后,定义了基于改协同禁忌算法实现对云计算工作流调度的具体算法;在云计算的仿真环境Cloud-Sim下进行实验,实验结果证明了文中方法不仅具有较快的收敛速度,而且能寻求到比其它方法更优的调度方案,能满足安全性约束要求,是一种可行实用的调度方法.
304-306

基于粒子群优化的网络动态可靠性分析

摘要:时变性是节点和网络的典型特征;针对时变可靠性问题主要是基于上穿率法进行分析,传统的上穿率法分析方法通过时间离散,然后采用FORM法计算其瞬时可靠度,进而计算上穿率;对于功能函数非线性程度较高时,FORM求解精度降低;文章采用pso算法改进上穿率法,首先在离散时间之后,通过PSO算法求解瞬时可靠度指标,然后计算上穿率进行时变可靠性分析,并通过实例与上穿率法及Monte-Carlo方法进行对比,文章提出的方法可以提高计算精度.
307-309
计算机测量与控制杂志软件工程技术

基于RTX实时系统ARINC429总线通信驱动开发

摘要:某型导弹模拟器采用ARINC429总线通信,根据通信协议的实时性要求,通信板卡需要运行在实时环境中,因此设计并实现基于RTX实时环境下PCI插槽的ARINC429总线驱动;在简要介绍ARINC429通信板卡和RTX实时子系统的基础上,将硬件板卡从Windows环境下转换到RTX环境,详细介绍了驱动系统结构以及标准驱动的实现步骤和关键技术,并通过实验测试证明,该驱动程序能够准确可靠实现总线数据的接收和发送,且实时性良好.
310-312
计算机测量与控制杂志智能仪器与传感技术

振动传感器智能化的研究与实现

摘要:在测控领域内,随着传感器技术和微处理器技术的发展,对传感器的精确度、可靠性要求越来越高,要求传感器具有一定的数据处理、自我检测、自我纠错能力,并且具有数据通信和扩展组网功能;为了满足这个要求,文章提出了一种基于CAN总线技术的振动传感器智能化方案,详细介绍了智能传感器节点硬件电路和固件程序设计的具体实现;对智能节点进行静态和动态测试,静态环境下传感器电压值输出为2.5V,上位机对数据处理后作图,符合实际要求;动态环境下,将传感器置于连续振动环境,数字量数据接收后经处理作图,与标准传感器波形图进行比较,满足设计要求.
317-319

事件驱动的无线传感器网络嵌入式操作系统研究

摘要:相比于一般的嵌入式系统,无线传感器网络节点对操作系统的能量利用率、实时性和多任务并发等方面提出了更高的要求,针对这些特点,提出了基于事件驱动的无线传感器网络嵌入式实时操作系统;采用分层结构的设计思想,构建内存管理、事件管理和任务管理等模块化的操作系统组件,利用内存控制块动态链表,实现简易高效的内存管理;基于事件驱动和任务优先级,实现系统低功耗和抢占式的任务调度;实验结果表明,系统功耗低,响应速度快,实时性好.
320-323

基于FPGA的便携式轴承状态监测仪设计

摘要:针对目前包络检波算法计算复杂且不适宜在便携式设备上进行轴承监测诊断的问题,介绍了一种基于FPGA的便携式轴承状态监测仪的设计方案;仪器采用FPGA作为主控制器,通过模拟信号放大电路、滤波电路和包络检波电路等硬件电路实现了包络信号的提取、检波功能,并使用FPGA的IP核对包络信号进行DFT运算得到频谱信息,最后通过液晶屏进行结果显示,为轴承状态监测诊断提供依据;文章仪器基于FPGA的嵌入式架构,通过硬件实现包络检波功能,具有运算速度快、便携性强、低功耗、高性能的优点.
324-326

大功率微波加热设备的模拟信号传输系统设计

摘要:在复杂环境下,工业大功率微波加热设备中模拟信号传输系统的设计,对于设备的精确控制和安全运行至关重要;针对现有的模拟信号传输方案在复杂电磁环境下抗干扰能力低下的缺陷,提出一种基于光纤,并整合V/F转换器和FPGA组成的模拟信号传输解决方案;经过仿真分析和实验验证,该模拟信号传输系统抗复杂电磁干扰能力优于现有方案,同时传输精度高,连续传输误差小于0.1%;该系统为复杂环境下工业大功率微波加热设备中模拟信号的传输提供了一个性能优良的解决方案.
327-328

基于分布式视频编码的低能耗视频传感器节点研究

摘要:在无线多媒体传感器网络中,如何提高节点能源的利用率,延长整个网络的生命周期是当前迫切需要解决的关键问题;从视频数据处理和传输能耗的角度出发,对分布式视频编码(DVC)基础理论及视频传感器节点的能耗模型进行分析和研究;通过实验仿真的方式将H.264帧内编码方案同DVC方案进行比较,实验结果表明了DISCOVER-DVC方案在节点节能方面的优势;最后基于DISCOVER-DVC算法,在S3C6410硬件平台和嵌入式Linux操作系统平台之上完成视频传感器节点设计,来降低节点能耗,提高节点生命周期.
329-332

基于FPGA+ARM的高速U盘记录仪的设计

摘要:为了满足对高速串行数据长时间实时显示存储的要求,提出了一种采用FPGA+ARM作为主控制器结合大容量Flash缓冲的设计方案;系统前端采用FPGA串并转换并控制Flash进行数据采集,后端采用ARM进行实时显示存储;该系统采集速率高,能够采集高达8.45Mbps的输入数据,存储容量可扩;系统是针对两路输入速度高达460800 bps的串行数据而设计的,经测试验证,数据存储可靠稳定,可广泛应用于飞行装置上.
333-335

无线传感器网络内可疑节点的分析研究

摘要:在无线传感器网络中,传感器节点对信号采集传递的可靠性决定系统结果的准确程度,而对于应用于不同领域的WSNs而言,节点损坏、信息传递过程受到攻击的情况时有发生,为了保证结果的准确,及时准确的判断节点的工作情况至关重要;进而对传感器节点进行分析,介绍几种可疑节点判断方式,同时结合WSNs在母婴监控系统中的应用,通过信号强度及信号呈现的规律检测可疑节点的方案在母婴监控系统中的实用性,分析了母婴监控系统中是如何利用可疑节点来达到监控的效果.
336-338

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