计算机测量与控制杂志 统计源期刊

计算机测量与控制 2018年第10期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

超导磁共振仪无源匀场测试系统的设计与开发1-4

摘要：超导磁共振仪作为目前主流的医疗成像设备，在临床诊断和患者检查方面作用突出，其成像质量直接取决于主磁场中心球形成像区域（DSV）的均匀性；匀场技术作为一种实现DSV磁场均匀化的技术就显得尤为重要；针对磁共振成像系统DSV磁场测量的传统方法中探头位置移动不准确、数据记录繁琐、操作过程复杂等缺点，设计了基于LabVIEW的新型DSV磁场测量系统：通过设计LabVIEW控制程序对高斯计进行仪器控制，划分DSV球形表面的测量点，通过调节测量装置来精确移动探头位置，编写串口通信、数据采集程序，完善人机交互界面，实现DSV表面测量点磁场数据的实时采集，无需手动记录，可通过导出数据到TXT文件的方式保存磁场数据至本地；经工程实际应用，操作便捷，实测DSV均匀度为416.0506ppm，通过线性规划算法匀场后均匀度为：16.0383ppm，提升超过96%。

基于激光干涉的大角度高精度在线测角方法研究5-8

摘要：由于红外探测器尺寸限制，大多数红外遥感相机仍采用扫描系统来扩大探测视场;随着探测精度要求的提高，对扫描系统的测角精度要求也越来越高，因此，高精度扫描系统测角精度决定了遥感器的性能；基于某红外遥感相机扫描系统测角技术要求，对扫描系统测角精度的在线检测方法进行研究；扫描系统最大扫描角度为±5.8°，测角精度1"的;根据对国内外高精度测角设备的调研，确定一种具备大角度、高精度在线测角能力的激光干涉仪——SIOSSP-TR2000激光干涉仪对扫描系统转动角度进行检测；SP-TR2000激光干涉仪主要是用于高精度测距，开发用于高精度测角使用，因此采用雷尼绍激光干涉仪+RT300(KUNZ)转台作为检测系统对SP-TR2000激光干涉仪测角精度进行检定，检定后SP-TR2000激光干涉仪系统测角精度为0.245″，满足扫描系统1″测角精度需求；对基于SP-TR2000激光干涉仪的在线静态及动态测角方案进行阐述，并根据误差分析可知在线测试系统测角误差为0.247″，表明基于SIOSSP-TR2000激光干涉仪的大角度高精度在线测角方法可行。

基于WSN的水产养殖环境监测系统设计9-13

摘要：针对传统水产养殖过程中对水质监测的实时性差，测量精度低等问题，设计基于无线传感器网络的水产养殖环境监测系统;系统利用ZigBee无线通信技术组建传感器网络，采用混合网拓扑结构，通过对传感器节点硬件和软件的设计，完成水产养殖池中的溶解氧含量、PH值、温度等重要养殖指标的实时测量;水质数据汇聚到中心节点后传送给主控制器，并通过GPRS上传至云端保存;另外，针对云存储的安全问题，利用同态加密对上传到云端的数据进行加密，在不破坏云计算能力的前提下保护了用户的隐私数据。

无线信道的多参量自动化测量系统设计与实现14-18

摘要：基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，设计了一套28GHz毫米波在无线信道环境下的多参量自动化测量系统，并且在系统中加入了温湿压传感模块;硬件系统采用Keysight公司的矢量信号发生器E8267D和信号分析仪N9010A，通过通用接口总线（General-PurposeInterfaceBus,GPIB）转通用串口总线（UniversalSerialBus,USB），与笔记本电脑连接，LabVIEW编写仪器支持的标准命令语言（StandardCommandsforProgrammableInstruments,SCPI）控制仪器，实现测量系统自动化测量;实际测量结果表明系统运作良好，敏感度高，自动化获取测量信道环境温湿压数据、实时显示波形曲线、自动保存数据;该系统实现了对无线信道环境的实时监控及无线信道多参量的统计，具有很好的实际应用价值。

基于地面站的星间链路全网测试技术19-23

摘要：星间链路是我国自主导航系统的重要技术支撑，基于相控阵天线的并发空分时分双工（CSTDD，concurrentspatialtimedivisionduplexing）组网体制为星间链路的实现提供了一种可行途径，该体制通过指向性天线形成窄波束切换指向来实现对整个空域的复用，通过单条链路半双工方式工作实现卫星之间的双向通信，从而实现整个星间链路采用同一频点。在全星座组网未完成的情况下如何对星间网络的全网性能进行有效测试是一个技术难题;星间链路全网测试技术旨在利用星间链路CSTDD体制的特点，利用单台地面站设备，对星间链路CSTDD体制的全网性能进行测试;详细介绍了星间链路CSTDD体制的特点，提炼出了星间链路的测试需求；并根据CSTDD体制特点，依托单台地面站设备，组成星间链路测试设备；产生指定数量的虚拟卫星，和空中的被测试卫星组成星间链路网络，完成了星间链路物理链路、测量数据、通信数据的测试，为组建我国自主导航系统提供了技术支撑。

基于MAX35104的超声波气体流量检测系统的设计与研究24-29

摘要：针对现有超声波气体流量计精度不高的弱点，采用时差法测量原理，设计了基于MAX35104的流量检测系统;为提高测量精度，采用新型的高精度时间数字转换芯片MAX35104作为计时测量核心，采用Z安装方式，实现对顺逆流时间差的测量；为实现低功耗，采用超低功耗单片机STM32F103为系统控制核心，实现数据处理和结果显示;介绍了MAX35104时间间隔测量方法，边沿检测原理以及相应硬件测量电路的实现方法;测试结果表明该超声波气体流量计的精度可达行业标准的1级要求。

基于隧道磁电阻传感器的脉冲涡流无损检测30-33

摘要：目前航空工业多采用铝合金部件，由于航空工业的量轻化等需求导致对铝合金件强度保持有较高的要求，因此对结构材料缺陷的检测尤为重要;为此文章设计了一种基于隧道磁电阻（Tunnelmagnetoresistance,TMR）传感器的脉冲涡流无损检测系统方案，对铝合金缺陷参数与被测信号波形的关系进行了研究;首先使用有限元仿真软件COMSOL建模并获取仿真实验数据，证明了脉冲涡流无损检测应用于铝合金材料的可行性；其次，应用仿真结果指导探头设计，进而设计出检测系统，采取实物实验结果与仿真建模分析结果进行对比的方法，实验验证了检测系统的准确性、可靠性和在工程应用中的可行性；最后分析和讨论了缺陷宽度和缺陷深度的无损检测结果;为TMR传感器工程应用确立了实验基础。

配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统34-38

摘要：为解决当前遥测终端隐蔽故障检测系统存在的实时性差、能耗高及检测准确性低等问题，提出设计一种配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统;通过分析遥测终端隐蔽故障检测系统硬件框架，对电参数测量单元、无线通讯单元、时钟单元、温度采集单元及电源单元等系统硬件部分进行改进，优化开发软件部分主程序、数据采集程序及故障检测程序，完成配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统的设计;实验结果表明，该系统对隐蔽故障的检测准确性高，实时性好，检测能耗低。

基于LabVIEW的机电管理电源监测系统设计39-42

摘要：针对某型机机电管理系统电源参数全过程综合监测分析能力弱、故障判断余度少等问题，设计了一种新型机电管理电源监测系统;利用工控计算机上的串行通讯板卡通过RS422A总线与机电管理计算机进行硬件联接，基于LabVIEW软件开发了监测程序界面;程序设计中，采用生产者-消费者循环架构进行数据的采集与处理，解决了大量数据传输的丢包问题；利用按钮事件将电源参数的监测数据发送到波形控件进行全过程显示分析；故障判断利用故障状态数据及波形数据综合判断，提高了故障监测的可靠性;通过实验测试，电源监测系统能够有效地完成参数全过程监测分析、能够准确可靠地进行故障判断。

动车组总配电盘试验检测技术研究43-48

摘要：为保证动车组直流系统的调试安全和效率，需要设计一款电流检测保护装置，对配电盘线路上采集的电流信号进行定量分析，完成对配电盘短路、过载保护，实现数据的存储、传输等功能;针对动车组配电盘多通道、连续性的特点，完成了系统总体架构设计，在硬件电路上完成了IIC总线扩展设计和IIC总线I/O扩展设计，增加了采样通道数量，解决了多通道大数据量传输速率不足的问题；完成了双向电流信号检测和保护研究；完成了显示界面设计，并且对试验数据进行了分析研究，论文的现场实验为总配电盘试验检测做了初步的探索并提供了有益的参考。

新一代天气雷达开关及触发器组件快速检修系统设计49-52

摘要：针对新一代天气雷达发射机开关和触发器组件故障频发，维修时效长，难度大等特点，提出了一种能够快速、便捷、高效、安全的新一代天气雷达开关和触发器组件关键芯片自动快速检测系统设计方案;该自动检测系统采用了机外脱机测试方法从而保证了雷达设备和人身的安全;该自动检测系统采用了发光二极管指示灯输出测试结果的自动快速测试方式，保证了雷达修复的较短时效;该自动检测系统直接测试雷达开关和触发器组件内部电路板常用关键芯片，而不是更换整个笨重的分机组件备件，从而使得维修新一代天气雷达故障变得便捷高效;新一代天气雷达开关和触发器快速检修系统研制完成后在多个台站得到了试用，试用实例结果表明其效果良好，可以给全国其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达提供借鉴和参考。

基于图像特征提取的飞行器故障诊断系统设计53-56

摘要：为提高飞行器测试数据的利用率，解决飞行器故障诊断中资源浪费的问题;提出并实现了一种基于数据图像特征提取的飞行器故障自动诊断系统;系统通过建立一个历史测试数据库，对各种测试项目的历史图像提取特征值，将其存储在数据库中，且将该次测试对应的诊断信息存储在内;利用小波变换法作为特征提取的方法，小波能谱熵作为特征值表征;将当前测试故障的数据图像进行特征提取，并与数据库中图像进行比对，找出相似度最高的历史数据图像;从而帮助测试人员进行故障定位诊断工作。

民用客机PHM地面支持系统体系结构研究57-60

摘要：故障预测与健康管理技术已用于检测和诊断设备的故障，并评估其健康状态，目的是提高设备的可靠性、安全性并减少其维护成本;民用客机故障预测与健康管理地面支持系统是保障飞机安全运营的关键技术，其架构是决定PHM技术应用是否成功的关键;在分析总结典型故障预测与健康管理系统架构的基础上，提出了一种基于SOA架构，双总线技术的民用客机PHM地面支持系统架构设计方法，实现了信息资源的共享，保障了系统的飞行安全;开发了基于SOA架构和双总线的民用客机软件系统，已经成功应用于某型国产民用客机;通过系统实现和试用，验证结果表明，提出的系统架构设计方法的有效性，以此为基础设计的PHM地面支持系统方案可为航空公司构建更完善的运营支持系统提供参考。

计算机测量与控制杂志控制技术

基于模糊PID控制的变排量液压马达系统仿真61-65

摘要：与定排量液压马达系统相比较，变排量液压马达系统可降低流量消耗、提高总体效率、减小设备尺寸，且具有响应速度快等优点，能满足大功率和大惯量负载使用需求;针对液压伺服系统的非线性和负载参数的时变性等特点，对变排量液压马达控系统制策略进行了研究，通过对其进行AMESim建模仿真，分析了其速度控制和运动位置控制方法;由于常规PID控制器的控制参数在系统动态响应中是固定不变的，液压系统在工作过程中受到负载扰动而使得输出速度波动较大，从而造成不平稳性;故采用模糊自整定PID控制方法，在线实时调整PID控制参数，运用AMESim和Matlab/Simulink软件对该伺服系统进行联合建模仿真;仿真结果表明，与常规PID控制相比较，模糊PID控制在响应速度和平稳性等方面具有显著优势。

低氧热环境模拟控制系统设计与实现66-70

摘要：介绍了低氧热环境地面模拟控制系统的组成与结构，对环境舱压力、环境舱温度、环境舱氧浓度闭环控制;基于西门子公司PLC硬件平台开发了分布式控制器，采用WINCC7.0组态软件开发了人机交互界面;控制器采用主从站架构完成对低温液氮系统、压力调节系统、温度调节系统的控制，上位机计算机与控制器之间采用以太网通讯;在软件方面，根据低氧环境试验的需求和试验流程，设计并实现了PID闭环控制、数据存储、以及人机交互界面等功能;并对该实时控制系统进行了验收，验收结果分析表明，该分布式控制系统具有控制精度高、可靠性好、开发周期短，能够完成多种环境参数的控制任务，并为产品集成设计提供一些经验借鉴。

基于UML的EtherCAT矿井电力监控系统实时性研究71-75

摘要：针对矿井电力监控系统中存在的实时性差、可靠性不足的问题，提出了采用以太网控制自动化技术EtherCAT为通信网络，搭建煤矿井下供电系统，并利用统一建模语言UML建立电力监控系统模型;实验室条件下，依据模型搭建系统实验平台，对EtherCAT矿井电力监控系统实时性进行分析;结果表明，系统网络报文传输时延极小，且故障切除实时性高，能够为后续EtherCAT矿井电力监控系统开发提供技术支持。

基于云计算技术的远程节能控制平台系统的设计76-80

摘要：针对现代生活及工业用电过程中导致的电能浪费及用电危险，基于计算机技术进行远程节能控制平台系统的设计;使用单片机、PC机及传感器对电路进行控制，利用RS总线实现电路的控制，以多种测试标准模式进行实验，并且全面检测实验室中的数据及事件，之后自动得到其中的实验数据及报表等报告，以此有效提高电气的自动化管理;通过实验可以看出来，远程控制平台系统能够有效实现电器的自动控制以及全天无人看守的远程控制管理。

反射内存网络集线器驱动控制系统设计81-84

摘要：当前驱动控制多采用人工操作检测仪方式，存在控制误差大、能耗高、微弱驱动信号检测效果不理想等问题，对反射内存网络集线器驱动控制系统进行设计，有效解决上述问题;根据驱动控制功能需求，制定驱动控制系统整体结构，改进电源单元、信息处理单元等系统硬件部分，对软件部分的驱动控制功能进行优化开发，完成反射内存网络集线器驱动控制系统的设计;实验结果表明，该系统控制误差小，运行能耗低，微弱驱动信号检测精度高。