计算机测量与控制杂志 统计源期刊

计算机测量与控制 2017年第08期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

基于信息融合的模拟电路故障的特征提取与融合方法1-4

摘要：在模拟电路故障诊断中,故障特征的提取是一个非常重要的环节,其提取结果的好坏将直接影响最终的诊断正确率;对现有文献研究发现,每种特征提取方法单独使用时都有一定的局限性,为了能够更加充分地提取模拟电路故障特征,提出了小波包分析与主元分析并行应用的方法,并将两种方法提取的特征向量依据不同规则进行了三种类型的融合,方便对比实验;为获取最优小波特征,提出了特征偏离度,并以此为标准选择最优小波基;最后,通过设计一种改进的神经网络分类器模型,将融合后的三种特征向量送入其中进行仿真验证,得出最终诊断结果;结果表明,该方法能够有效克服单一特征提取方法提取不充分的缺点,提高故障诊断的正确率,并且融合因子μ适中时诊断正确率最高.

开放网络环境下软件安全性测试技术研究5-7

摘要：在开放网络环境下软件容易受到攻击,导致软件故障,需要进行安全性测试,针对无监督类测试方法开销较大和复杂度较高的问题,提出一种基于半监督自适应学习算法的软件安全性测试方法;首先采用模糊度量原理构建软件安全测试的半监督学习数学模型,分析软件产生安全性故障的数组特征,然后通过软件故障的熵特征分布方法进行软件的可靠性度量,在开放式网络环境下建立软件可靠性云决策模型,实现安全性测试和故障定位;最后通过仿真实验进行性能验证,结果表明,采用该方法进行软件安全性测试,对软件故障定位的准确度较高,测试的实时性较好,保障了软件的安全可靠运行.

点式单波束多普勒测流系统的设计方法8-10

摘要：为了加快多普勒流速计算速度和提高系统稳定性,提出基于FPGA技术的多普勒测速的设计方法,其中包括信号发射电路和信号接收电路;首先通过M码进行二相相移键控信号的调制,减少了回波误差、增加信号发射能量,有效地降低了水中超声波的能量耗散对信号提取的影响;然后对回波信号进行二相解调,并利用复自相关算法进行分析处理;最后,通过测速实验对所提方法进行验证;实验结果表明,所提方法不仅具有较低的实验误差而且具有较高的可靠性.

基于有色Petri网的机械系统故障诊断研究11-14

摘要：故障诊断对于机械系统的使用与维护起着重要的作用;为了提高机械系统故障诊断的效率以及直观性,提出了一种使用基于知识的故障诊断方法,即使用有色Petri网诊断方法建立一种通用机械系统故障诊断模型并进行分析;针对数控机床液压元件故障这一案例,首先获取其故障来源建立故障树;其次在故障树基础上运用有色Petri网建模工具CPNTools建立有色Petri网模型;最后对模型进行了仿真分析以模拟故障的传递,进行状态空间分析以判断模型安全性,结果表明所提出的建模方法能够使得故障传递更加直观化,快速了解故障的发展趋势,并表明此模型有着较强的易用性以及通用性.

振动对光纤陀螺线形测量系统影响分析15-19

摘要：在使用光纤陀螺测量系统对桥梁线形进行测量的过程中,由于线形测量结果是通过积分算法得到的,所以来自汽车发动机和路面不平的振动影响会给测量结果带来巨大的误差,并且这类误差会随着测量时间和距离的增加变得越来越大,呈现出发散的特性;为了减小这些振动给测量结果带来的误差,可以使用时频分析的手段,通过时间信息和运动速度得到位置和路况信息,进而得到不同路况下的频域特点;选择路面完好的路段进行实验,点状减速带代表路面不平,使用Morlet小波对光纤陀螺采集到的信号进行时频分析,发现了不同工况下带来的振动噪声信号的频域特点,并且确定了27 Hz以上均为振动带来的噪声信号;在实际对某跨江大桥的线形测量中,使用切比雪夫滤波器去除光纤陀螺所采集到27 Hz以上的噪声信号,相比没有使用低通滤波处理的线形,测量精度提高了50％.

一种筒弹测试故障模拟器系统设计20-23

摘要：为了测试人员能在平时使用模拟器系统进行测试训练;设计并实现了一种筒弹测试故障模拟器系统,对该系统的结构进行了设计,给出了资源配置框图,根据任务需求确认了筒弹测试故障模拟器系统的硬件设计原理和软件设计流程,该系统能对筒弹基本电气性能和测试接口进行模拟,通过操作故障模拟器软件,选择相应的故障类型,并通过网线,将所选故障类型相对应的指令发送到主控插箱,主控插箱依据所选故障进行操作,将测试结果通过测试电缆输出到筒弹测试设备,实现模拟筒弹正常测试项目和模拟筒弹测试故障等功能,应用结果表明,该系统运行可靠,各项功能及技术指标均符合设计要求;可以有效地对测试人员进行基础训练,故障诊断与排除训练,有效地提高了测试人员工作效率,很好的完成测试人员对筒弹测试的操作训练任务.

基于机器艇与ZigBee的湖泊水质监测系统设计24-27

摘要：湖泊是地表水资源的重要载体,为了全面、实时、高效地监测湖泊水环境,设计一种湖泊水质自动监测系统尤为重要;多艘机器艇搭载水温、pH值、溶解氧等传感器,在湖面上组成基于ZigBee的无线传感器网络进行数据采集;水质数据通过无线传感器网络传输到上位机进行分析显示;基于GPS和姿态传感器的运动控制算法实现了机器艇自主航行到指定监测点的功能;实验结果表明,系统实现了对湖泊水质的较大范围实时监测,能满足实际应用需求.

云计算环境下不可靠数据恢复方法研究28-31

摘要：由于云计算环境下不可靠数据中包含有利用价值的信息,但直接使用可能会给计算机带来负担,所以需要对云计算环境下不可靠数据进行恢复;当前大多数方法对不可靠数据进行复写时,利用地址映射层分配新的写入地址,因此不可靠的数据在一段时间内仍存在于云存储中,在这样的系统上实现对其的保护,不需额外保存数据的更新信息;通过FLASH的带外区记录时间戳,在FTL的映射项中增加时间戳信息,在不跟踪映射表每次更新的情况下,达到数据快速恢复的目的;但这种方法对云存储系统性能产生不利影响;为此,提出一种基于张量Tucker阈值的云计算环境下不可靠数据恢复方法,首先利用云计算环境下节点自身的随机秘钥生成器产生随机会话密钥,并对不可靠数据HMAC报文鉴别码进行计算,从而实现保护和重构;在此基础上,将不可靠数据的阈值分解过程与奇异阈值方法相结合,从而得到Tncker阈值算子,实现动态的数据恢复,恢复过程中利用Tucker阈值算子与增广拉格朗日乘子方法相结合的方式选择n秩相似张量,提出基于增广拉格朗日乘子方法的不可靠数据Tucker阈值恢复方法,完成云计算环境下不可靠数据恢复;实验证明,所提方法能够有效提高不可靠数据恢复的准确性,降低数据恢复的能耗和时间,具有较强的可行性,为该课题的应用研究提供理论依据.

基于最大长度序列的绝对位移精密检测方法32-35

摘要：为了检测精密机构的微小位移,根据位移编码与机器视觉技术,提出一种基于最大长度序列（Maximum Length Sequence-MLS）的绝对位移检测方法;该方法设计了基于MLS的绝对位移检测的视觉靶标方案,采用基于灰度叠加及二值化方法进行图像处理和靶标绝对位置识别;研究了基于拟合相位的精密定位方法,实现一维绝对位移的精密检测,并进行实验验证;实验结果表明,该方法可有效实现一维绝对位移检测,定位精度在＆#177;2μm范围内,具有良好的重复性和鲁棒性,且无须视觉标定.

基于RFID标签的分布式温度测量系统设计36-38

摘要：射频识别（RFID）技术是一种低成本且高效的非接触式自动识别技术,其具有的识别速度快,识别距离远等优点,使其具有非常广泛的应用前景;设计一种基于RFID的分布式多点温度测量系统,系统由RFID电子标签、读写器、主接收机和PC组成,实现各节点温度的实时采集功能;为了提高各节点的温度测量精度,提出了一种测温补偿算法,采用最小二乘拟合的方案,克服由于器件的不准确而引入的测量误差;结果表明,该系统可以有效完成多点温度测量采集的功能,同时具有非常高的精确性.

基于配置关联关系的信息系统误配置检测技术39-42

摘要：随着软件系统变得更加复杂和可配置,由于错误配置而导致的故障正成为关键问题;这种故障的诊断和修复需要跨越软件本身及其运行环境进行分析,使得其处理过程十分困难,且修理费用极高;为解决这种故障带来的较为严重的经济损失、安全隐患和功能故障;基于配置项之间隐含的关联关系及其运行环境,设计了基于信息系统配置关联关系的配置错误检测系统技术,利用给定的大量样本配置训练,形成配置项关联关系与检测规则,通过发掘信息系统各组件配置项之间的关联关系并利用这种关联进行配置项交叉检验,能够有效检测系统的错误配置;通过模拟测试表明,所提错误配置检出率达到了90％以上,在大型企业中具有广泛的应用前景,为未来优化信息误配置检测技术提供建设性方向方法.

计算机测量与控制杂志控制技术

基于滑模理论的水下机器人定深控制算法研究43-45

摘要：水下机器人操控性能指标中对定深控制性能有较高要求,而水下机器人的运动具有强的非线性和耦合性,使得不同航速下的定深控制成为难点;建立了水下航行器的运动学模型,基于滑模理论设计了深度控制器和纵倾控制器,在MATLAB SIMULINK环境下搭建了深度控制仿真系统,数值仿真结果表明：滑模变结构控制器对于不同航行条件具有较强的适应性,同时深度的控制效果明显优于PID控制器.

基于DSP的机器人末端力控制系统设计46-49

摘要：工业机器人的运动分为自由运动和受力约束运动两种不同的运动类型;受力约束运动不仅要进行精确的位置控制,而且要对接触力进行精确控制;文章对机械臂的末端力控制系统进行了研究;采用了高精度电动滑台作为力控制系统的执行机构,在电动滑台末端增加了柔性单元,从而克服了系统柔性不足的缺点,并且依据Lyapunov稳定性理论确定系统的二阶参数,使用Narendra提出的稳定自适应设计方法构建了电动滑台的数学模型;对机械臂末端柔顺系统的系统设计及算法进行了研究,消除了外界噪声对系统的干扰,解决了力控制的基本控制策略问题,优化了力控制时系统的响应特性.

基于天空模型的公共场所照明智能控制50-53

摘要：公共场所照明具有全天候、多应用、能耗大的特点;掌握任意时间的天空亮度分布情况是充分利用自然光、实现智能照明的基础;基于国际照明委员会（CIE）给出的天空亮度计算公式,建立自然光对公共照明区域产生的天空照度模型;引入数学和光学相关原理建立公共场所人造光和自然光的混合模型;利用改进蚁群算法求解模型,得出最佳的灯具亮度组合,实现舒适和及节能的综合最优;最后,选择典型的大跨度带天窗建筑物为采光对象完成仿真实验,实验结果验证该策略的有效性.

基于3D打印机控制结构的自动进样器系统设计54-57

摘要：自动进样器现已大量应用于分析用仪器设备中;为了实现更快速、高效、智能化的进样,在传统进样器基础上设计了一种基于3D打印机控制技术的液相自动进样器控制系统;设计将三轴联动技术应用于进样器瓶号定位,电机加减速的S形曲线优化方案确保针架起停的稳定性和定位的精度;触摸屏的添加,可将进样器单独使用,增强了人机交互能力,同时还支持485联机通讯离子色谱仪等专用分析仪器,操作的详细提示也可杜绝用户误操作;驱动电路方面采用双极型电机专用控制芯片DRV8825,改进系统的整体结构与组成,优化主控与驱动电路的控制设计;进样器具有结构简单,操作方便,应用面广,自动化和智能化程度高,制造与维护成本低等优点;实际应用测试表明,该系统拥有良好的稳定性,系统整体性能大大提高,满足了设计需求,达到了设计要求.

基于能量流动双PWM协调控制58-63

摘要：基于双PWM结构,根据系统能量流动分析系统在能量平衡状态和能量不平衡状态下系统各部分间的能量关系,并建立双PWM结构能量数学模型;针对系统输出能量与消耗能量不平衡时造成的直流母线电压波动以及输出功率不匹配的问题,建立关于直流母线电压以及网侧电流d轴分量的约束条件,保证系统能量能够平滑变化;采用约束条件对整流器电压外环以及功率内环进行修正,用以实现整流侧输出能量与逆变侧消耗能量的快速平衡,达到双PWM结构间协调控制的目的;根据仿真结果表明,系统在电机功率突变时,能够实现能量的快速平衡,并且能够减少直流母线电压波动,减少网侧谐波分量和直流侧电容.

基于LPC2132的多通道温度控制器设计64-67

摘要：针对众多工业设备需要同步控制数量较多加热设备的需求,给出了一种基于ARM处理器的多通道温度控制器设计方案;各通道温度传感器信号经由模拟选择开关分时选用后送至仪表运放AD620放大,再由AD芯片AD7705转换成数字信号后传送给ARM处理器LPC2132进行处理转换成实际温度;结合期望的目标温度,利用积分分离PID算法计算输出控制量并以PWM方式驱动固态继电器调节加热器件在控制周期内通电时间的占空比;实验结果表明温度控制器的测温一致性和温控性能均能得到有效提升.

基于ARX模型四旋翼飞行器的LQR控制方法68-71

摘要：四旋翼飞行器飞行过程中具有非线性和强耦合性,导致难以建立精确的物理力学模型,针对这个难题,提出了基于多个ARX模型四旋翼飞行器的LQR控制器设计方法;ARX模型全称是带外生变量的自回归模型,LQR控制器一种基于局部线性化模型的无限时域预测控制器;该法首先基于四旋翼飞行器的动力学特性构建四旋翼飞行器多个ARX的模型结构,并利用结构化非线性参数优化方法辨识模型参数,获取满足工程精度需求的四旋翼非线性动态模型;然后,基于该模型给出了具有状态反馈的LQR控制器设计方法,并通过求解工作点的Riccati方程,获得状态反馈矩阵,最后通过仿真和实时控制结果验证了所提方法的有效性和可靠性.