计算机测量与控制杂志 统计源期刊

计算机测量与控制 2016年第06期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志专家论坛

国外飞机预测与健康管理技术发展计划综述1-7

摘要：进入21世纪以来，预测与健康管理（PHM）技术作为提高新一代武器装备和民用产品的可靠性、安全性和经济承受性，实现自主式保障和基于状态的维修（CBM／CBM＋）的关键使能技术，引起各国军方和工业界的广泛关注；欧美各国借助各种技术开发计划来大力推动PHM关键技术的开发、成熟和在军、民领域的应用；对近10年来美国NASA、欧盟和英国实施的几项PHM相关计划进行了概述，介绍了各项计划设立背景、研究框架和特点、组织管理、研发重点等内容，以期为我国发展PHM技术、制定相关技术计划提供参考借鉴。

计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

ATML测试资源与测试需求自动匹配方法研究8-11

摘要：基于ATML测试描述文档自动生成测试程序过程中，关键是实现测试资源与测试需求的自动匹配；首先对ATML 测试描述文档中测试能力、测试需求、开关、端口、能力与资源的映射等基本数据元素的表示方法进行分析研究，定义了与其对应的C＋＋数据类型；然后在研究图论相关理论的基础上，分析了描述文档中测试路径的表示方法，确定了采用邻接矩阵表示测试路径的方法；最后，在以上研究的基础上，提出了以稀疏矩阵和单链表为基础的测试能力与测试需求匹配算法，实现了测试能力与测试需求的自动匹配；该算法在实际测试程序开发中得到了应用，结果表明该算法能够实现基于ATML描述文档的测试资源与测试需求自动匹配，并能极大提供测试程序开发效率。

机载机电公共设备自动化测试技术研究12-14

摘要：为研究机载机电公共设备装机后的电缆导通特性、配电功率装置供电功能、传感器性能、综合管理计算机与其它相关系统通信状态的自动化测试技术，设计了一套地面测试用途的测试系统；首先明确了测试对象和测试项目，而后设计了硬件测试环境及其与机载设备交联的电缆，基于LabWindows／CVI开发了软件测试程序，将硬件与软件集成并测试，最后进行了应用；结果表明，设计的测试系统能够对机电公共设备进行全面自动化测试，准确给出测试结果并生成报告，具有应用推广价值。

一种车辆状态通用自动监测装置设计与实现15-17

摘要：当前装备车辆底盘数据大都通过仪表盘进行显示，而没有实现对状态数据进行实时采集和存储，造成对车辆的基本技术状态无法进行有效的评估和故障趋势分析；针对这种情况，设计一种对车辆底盘状态运行参数进行采集和记录的装置，通过一个通用的多PIN接口与车辆仪表盘信号线相连，选用LPC1766微控制器进行底盘传感器输出信号的采集，设计了波形采集算法实现对多种典型采集信号参数的计算，通过RS485通讯接口将数据上传至车载终端进行显示、分析和存储；试验结果和应用表明，该系统解决了多种车辆底盘参数的采集记录问题，具有响应灵敏、测量准确等优点，具有广泛的推广应用价值。

探测器前放组合件测试系统设计18-20

摘要：利用虚拟仪器技术可以实现对探测器前放组合件测试系统等高精度测试系统的开发；系统以工控机为主控平台，结合自研的图像采集与处理单元、切换控制单元，利用虚拟仪器开发软件LabVIEW2011，实现对单个前放模块常温测试，对两发探测器前放组合件同时进行高低温、常温测试；对探测器盲元的检测做了详细的说明和分析；通过现场实际使用，证明了该系统测试精度高，完全满足了微弱小信号的测试，自动化程度高，测试速度快，实现了对测试数据、图表、图像的采集、保存和回放。

一种适用于飞行器航电综合的故障检测和重构方法21-23

摘要：鉴于特殊的飞行任务需求，某型号航电综合单一的故障逻辑难以满足多元故障状态下自主重构需求，降低了系统容错性；为解决航电综合多元故障模式难以量化表征影响故障重构的工程难题，创新地提出了一种适用于航电综合的故障检测和重构方法，基于决策表数据挖掘技术的航电综合故障预测流程和多源信息故障检测技术确保常规故障检测率大于98％，航电系统重构状态的量化表征分类方式确保了系统快速重构设计，文章提出的故障检测和重构方法极大地提高航电综合系统的故障检测率与容错能力。

基于灰色预测的直升机齿轮箱状态预测方法24-26

摘要：作为直升机上重要的关键部件，直升机齿轮箱能够将动力转换为动力输出形式，从而满足不同形式下动力的需要；针对直升机齿轮箱状态无法准确预测的技术难题，将灰色系统理论中的灰色预测方法运用到直升机齿轮箱中，有效解决了齿轮箱使用状态难以准确预测的技术难题；首先对采集到的直升机齿轮箱的不同的振动信号进行特征提取，然后采用信息融合技术，将不同振动信号的特征值进行融合，最后运用灰色预测方法对直升机齿轮箱的使用状态进行预测；文中对所提出的方法进行了试验验证，结果表明，所提出的基于灰色预测的直升机齿轮箱状态预测方法能够实现对直升机齿轮箱的状态准确预测的效能，并对其他航空设备以及机械设备的状态预测具有一定的借鉴意义。

精密离心机动态半径测试方法研究与实现27-29

摘要：为了对精密离心机动态半径进行有效的测量，提出了一种基于外基准的定点定位测量方法，并利用电容测微仪、24位高精度PXI数据采集卡搭建了动态半径测试系统；在测试过程中，首先对离心机动态半径数据进行等角度采样，然后精确提取精密离心机定位平台所在的转盘外边缘的局部数据，再将不同转速下的局部数据进行点对点的比较，计算出动态半径；对测量结果的不确定度进行了评定，评定结果表明，文中提出的测试方法能够实现对精密离心机动态半径较高精度的测量，测量精度可达0．085μm。

基于蒙特卡洛法的关节臂坐标测量机工作空间分析30-33

摘要：传统的求解关节臂式坐标测量机工作空间的方法需要借助繁琐的数学公式、计算量大，针对这一问题选用蒙特卡洛法对工作空间进行分析；首先运用D－H 方法建立关节臂式坐标测量机的数学模型得出运动学方程；然后采用蒙特卡洛法分析该测量机的工作空间，得出工作空间点云图；最后，采用局部象限分布的方法对关节臂式坐标测量机工作空间点云图的边界点进行提取；仿真实验结果表明用蒙特卡洛法对工作空间分析更简单易于实现，采用基于局部象限分布法提取到的边界点轮廓也更准确避免了虚假边界点的提取。

冗余捷联惯组故障诊断等价向量的补偿34-36

摘要：运载火箭作机动飞行时，陀螺和加速度计输出中引入的与机动状态相关的动态误差项会严重影响冗余捷联惯组故障诊断的效果，增大误警率；研究验证了利用卡尔曼滤波估计动态误差以补偿等价向量的方法，滤波补偿能够减弱由于运载火箭机动引起的动态误差项，利用补偿后的等价向量成功检测到未补偿时难以检测的故障；同时也发现了陀螺的补偿效果不如加速度计补偿效果好的现象；深入研究后发现，试验陀螺的随机误差偏大，掩盖了动态误差；得到了当传感器的随机误差项是动态误差项的5倍以上时可不进行误差补偿的有用结论。

基于特征分解谱估计的蓄电池内阻检测方法37-40

摘要：针对目前在蓄电池内阻检测中被广泛采用的锁相放大法存在硬件电路复杂、成本较高、操作复杂等问题，提出采用特征分解谱估计的方法来替代蓄电池内阻检测中的锁相放大环节，以软件计算的方法替代硬件电路，从而降低硬件成本及操作难度；通过对特征分解谱估计的原理分析以及对运用特征分解谱估计方法进行蓄电池内阻测量时的关键步骤，即电压信号的提取与幅值检测进行仿真，仿真表明特征分解谱估计方法在高功率噪声背景下仍有较高的频率分辨力，幅值测量结果在50 dB高斯白噪声背景下测量误差约为2％，而在20 dB非高斯白噪声背景下测量误差约为3％；分析表明基于特征分解谱估计的蓄电池内阻检测方法在较高功率非高斯噪声背景下具有良好的检测效果，可以作为微弱信号检测的软件实现方法以替代锁相放大环节。

基于BOTDA的堤坝健康监控的研究41-43

摘要：针对堤坝坍塌，为避免伤亡和经济损失，需要对堤坝进行健康监控，及时提供预警；通过BOTDA （Brillouin optical time do-main analysis）技术，设计并搭建堤坝实验平台，研究用分布式光纤传感器检测不同水流量下堤坝的形变；堤坝实验平台由恒流量装置和堤坝两部分组成，恒流量装置能精准的为堤坝提供所需的水流量，不同的水流量会给堤坝施加不同的压力，堤坝将在不同的水流量下产生相应的变形；将分布式光纤传感器埋入堤坝中，当堤坝发生形变，光纤会随着堤坝的变形而被拉伸，运用BOTDA 技术对分布式光纤传感器进行测量分析，可得光纤的布里渊频移得数据，相应地反映了堤坝的变形；研究表明，光纤的布里渊频移能正确反映出堤坝形变，BOTDA技术应用于堤坝健康监控具有良好的监控预警效果。

一种压力传感器单故障实时诊断方法研究44-48

摘要：研究对象为容式变极距型液位压力传感器，分析了传感器测量电路的工作原理与特性；故障诊断首先用压力变化率判断测量电路故障存在性；再得到额定输入信号下电路电桥输出信号和运算放大器输出这两个检测信号的表达式，各表达式均以电路相关元件为自变量，因不同元件发生数值漂移故障时，对检测信号的影响趋势各不相同，使得精确到元件的故障定位得以实现；确定故障位置后将正常元件值代入检测信号表达式联立方程组求解，以实现精确到元件的故障定值；仿真显示该故障诊断方法所求得故障值非常接近真实故障值。

核电站安全壳缺陷检测系统研究设计49-51

摘要：借助于可平稳移动于垂直墙面的负压吸附式爬壁机器人平台，将两台分辨率不同的摄像机固定于机器人前端支架上；通过两组相互独立的无线通信网络，分别实现控制爬壁机器人移动和回传摄像机所拍摄到的安全壳外壁视频信息；无线回传的视频信息在本地上位机监控平台上经过前期处理后进行实时播放显示，同时视频处理软件中的缺陷检测算法模块在后台进行图像缺陷检测，检测到缺陷后，软件平台发送停止信号给机器人，同时视频流切换到高清摄像机进行高清照片拍摄，并将包含缺陷信息的高清照片发送至缺陷测量模块，利用在缺陷测量模块中所开发的测量工具进行安全壳外壁缺陷测量，最终测量所得到的缺陷参数会存入后台数据库进行存储管理，方便后期浏览历史数据，监测安全壳外壁缺陷的动态变化情况。

基于双目视觉的飞行头盔动载特性测试技术研究52-55

摘要：为了测试飞行员综合显示头盔系统在动态载荷下的穿戴运动特性和人机工效性，针对头盔与头部相对运动状态难以量化测量的问题，提出了一种基于双目视觉的测量方法，并研制了相应的测试系统；测试前，对两台摄像机分别进行标定以获取其内外参数，在施加动态载荷的测试过程中，通过摄像机提取被测目标事先编码的标记点，利用图像处理软件对其定位和立体匹配，确定标记点的坐标值及相互关系，调用OpenCV中的cvPOIST函数解算目标位置及三维姿态，实现了头盔与头部模型三维相对位移、角度和角速度参数的精确测量，试验结果表明，这种非接触式的测量方法真实还原了动态过载过程中头盔与头模的相对运动过程，具有不改变试验对象的质量特性、不干扰试验对象运动状态的优点，具有较高的应用价值。

基于机器视觉技术的振动台试验变形位移测量方法研究56-59

摘要：在振动台试验中，结构的变形位移是试验关注的重要数据之一；将机器视觉技术运用于振动台试验的变形位移测量上，是对传感器测量法的一个补充，从另外一种渠道力争为振动台试验提供更多的数据来源；该方法首先给定振动台一个激励信号，同时对固定在振动台台面上、粘贴有人工标志的弹性结构试件进行视频采集；然后将视频分帧成一系列静态图片，对静态图片进行图像灰度化、图像增强等图像预处理并对人工标志进行识别；接下来，在识别出所有人工标志的基础上采用最小二乘椭圆拟合法进行目标定位并进行像素标定；目标点的像素位移结合像素标定系数，最终完成变形位移的测量；最后通过振动台的固定位移试验和正弦信号激励试验证明了该方法在振动台试验中的可行性。

基于LABVIE W的旋转机构测控系统设计60-63

摘要：针对发动机环形燃烧室试验测试的任务要求，设计了一套基于LabView 开发环境下的测试系统和一套基于PLC 控制技术的控制系统；在控制系统中，通过硬件的搭建、软件功能的实现和故障风险的预防处理，实现了旋转机构的控制；在测试系统中，利用LabView的控件开发了多种软件功能，丰富了测控系统的数据处理和显示功能，并且在软件界面上实现了友好的人机交互；利用OPC通讯方式，使LabView与PLC之间建立了数据交互，从而实现了两个系统之间命令的发送与信息的接收；经试验结果表明：该测控系统已达到预期设计效果。

模糊故障树分析法在航空发动机滑油渗漏分析中的应用64-67

摘要：为准确查找航空发动机滑油渗漏原因，研究模糊故障树理论在飞机故障诊断方面的应用；以CFM56－7B发动机滑油系统为研究对象，将故障树理论应用于滑油系统渗漏故障诊断中，采用下行法求解最小割集得到故障诱因最小事件；根据滑油故障发生概率具有模糊和不确定性特点，结合Delphi专家调查采用模糊数学理论进行定量分析，确定故障诱因事件风险重要度排序；从CFM56－7B滑油渗漏故障原因重要度排序可知，故障诱因依次为后收油池供油口盖封严损坏（x1）、后收油池滑油回油管接头处裂纹（x2）、发动机使用MJO291滑油后导致密封材料损坏（x8）等，维修时应注意；维修单位故障记录验证了方法的有效性，可为准确和快速诊断和排除滑油渗漏故障提供参考。