计算机测量与控制杂志 统计源期刊

计算机测量与控制 2019年第03期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志综述与评论

激光和视觉融合SLAM方法研究综述1-6

摘要：激光和视觉传感器在SLAM应用中都有其局限性,基于激光和视觉传感器融合的SLAM方法能够有效的利用各个传感器的优势,弥补传感器在某些特殊环境下的劣势,成为当前研究的热点之一;在分析激光SLAM和视觉SLAM优缺点的基础上,对激光和视觉融合的SLAM方法的研究现状进行概括和总结;介绍了激光和视觉融合SLAM的主要标志性成果,总结了激光和视觉传感器融合SLAM的关键性问题,包括激光和视觉传感器数据的外部标定、激光和视觉传感器数据融合方法,对激光和视觉融合SLAM方法的优缺点和主要的应用领域进行了总结;最后,对激光和视觉融合SLAM的主要发展趋势及研究热点进行了讨论。

基于机器学习算法的寿命预测与故障诊断技术的发展综述7-13

摘要：寿命预测与故障诊断作为复杂装备系统可靠性分析中的两类重要问题,基于数据驱动的机器学习分析方法具有良好的工程效果;文章系统地从故障预测与寿命估算及后续健康管理的实际工程需求出发,深入分析该类型系统因性能衰退出现的早期故障诊断与维护时间确定的共性难点问题并深度挖掘其所对应的关键科学问题,对机器学习算法在其中的应用与研究进行综述,重点阐述了人工神经网络、支持向量机等机器学习算法,对于完善可靠性分析方法,进一步推动机器学习算法在可靠性工程领域的运用具有一定的指导意义。

计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

基于IGSA优化的LSSVM制冷系统故障诊断研究14-18

摘要：为提高制冷系统故障诊断的准确率,提出一种基于改进引力搜索算法(IGSA)优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)的制冷系统故障诊断方法;首先,引入粒子群算法的速度更新机制对引力搜索算法进行改进,增加粒子的记忆性和信息共享能力,提高了算法的收敛速度和搜索精度;其次,利用IGSA对LSSVM的核参数与正则化参数进行优化,得到最优的IGSA-LSSVM故障诊断模型;最后,利用故障模拟实验台模拟制冷系统的4种典型故障,将优化好的LSSVM模型对其进行分类识别,并与标准LSSVM、GSA-LSSVM和PSO-LSSVM模型进行比较;仿真结果表明,基于IGSA优化的LSSVM方法具有良好的辨识能力和泛化能力,能够更好地对制冷系统故障进行诊断。

一种两点间直线搜索的输电线检测方法19-23

摘要：在无人机应用于输电线巡检背景下,精准检测出图像中的输电线有助于后续的故障检测与分析;通过对计算机图形学中画圆算法研究,提出了一种两点间直线搜索的输电线检测方法:首先,通过方向可控滤波器对无人机图像进行分割;然后,通过所提出的基于圆搜索(CBS)直线段检测方法进行直线段检测;最后,通过所提出的基于格式塔原理的特征的直线连接方进行直线段连接;通过在人造图像上的实验可知:CBS直线检测方法中,半径参数需要足够大才能获得较好的检测效果;基于格式塔原理的特征的直线连接方法可以进一步提高检测性能;通过在无人巡线的真实图像上实验:验证了人造图像上实验所得出的结论仍然适用;且文章算法的检测准确率和误检率分别比Hough变换方法高出21.1%和低出11.4%;因此,文章算法是一种性能良好的基于无人机巡线图像的输电线检测方法。

基于Kinect骨骼信息与深度图像的指尖点检测24-29

摘要：针对普通摄像头手势识别系统易受复杂环境和光照条件等因素影响,存在对指尖点的漏判、误判问题,提出一种基于Kinect骨骼信息与深度图像的掌心点提取和指尖点检测的手势识别方法;在DRVI平台上创建Kinect的接口控件,对Kinect传感器获取人体骨骼信息和深度图像进行分析,采用了坐标映射、图像分割、距离变换的关键技术和方法从深度图中分割出手势部分区域,对手势区域形态学处理,结合凸包和K-曲率算法检测不同手势中指尖点的个数和位置,计算不同手势凸包轮廓上的点集生成的HOG(Histogram of Oriented Gradient)特征描述子,最后利用特征描述子对预定的6种数字手势进行识别;经实验测试可以在复杂环境和不同光照情况下正确识别指尖点。

改进格雷码结构光双目视觉工件3D测量30-33

摘要：机器人喷涂、焊接、研磨等现代制造过程,通常需要获取工件3D几何形状信息以实现路径自动规划;针对此需求,提出了一种改进灰度编码的结构光双目视觉成像与三维测量系统;在离线标定获得相机参数的基础上,采用黑白反向重投影方法解决传统格雷码结构光成像中边界模糊问题;同时,提出快速区域块搜索算法,用于立体匹配和视差图生成;最后,采用Lanczos插值算法填补遮挡造成的视差图空白,从而获得完整的深度信息,实现工件高精度3D重建;实际工件成像实验结果表明:该方法能够实现工件快速、高精度三维重建,尤其对无纹理和弱纹理目标能获得较好的结果,能够满足工业环境测量需求。

风洞模型载荷实验测量系统开发与研究34-38

摘要：为解决风洞实验室模型风载荷实验测量相关技术问题,开发了实验测量系统并展开实验研究;根据该类型实验特点及要求,设计了测量系统方案,组建测量软硬件系统,采用多种传感器完整测量风载荷、风速、温湿度等多种数据,进行数据融合处理得到风载荷系数;为确保实验测量精度,考虑了天平零漂、空气密度变化、模型自重干扰等因素的影响,通过分析给出了其各自的数据处理方法以得到有效的风载荷;在此基础上完成测量程序/共享软件的编写,基本实现了实验测量自动化,避免手工介入,实验效率大幅提高;最后应用本文结果展开实际实验测量,定量分析各因素对于测量结果的影响,结果表明,空气密度变化、模型自重干扰、风速波动对模型风载荷结果影响较为明显,在计算风载荷系数时需采用每一工况的实时数据;而信号噪声对均值结果几乎无影响而不用考虑。

基于EEMD-ICA与SVD的电网谐波检测方法研究39-43

摘要：文章将EEMD-ICA技术与SVD相结合,提出基于EEMD-SVD-ICA算法的单通道电网电压谐波分离方法,与现有单通道谐波分离方法相比具有无需源信号先验信息,可分离非平稳信号谐波,算法简单等优点;EEMD方法将单通道信号分解为多路互相正交的本征模态函数分量(IMFs),然后采用SVD代替PCA方法进行数据降维,再运用基于负熵的固定点独立成分分析(FastICA)方法提取IMFs独立分量,实现单通道电网电压谐波分离;对模拟信号进行谐波分离,验证所提方法在该领域的应用的可行性,仿真结果表明论文所提方法不仅能够分离电网电压的谐波,并且对频率小于50Hz的间谐波也有很好的分离效果。

基于混沌搜索的人工蜂群优化神经网络交通流预测方法44-48

摘要：为了提高长时交通流的预测精度,提出一种改进的人工蜂群优化BP神经网络分时段预测交通流的方法;利用Tent混沌映射采蜜蜂放弃的新解,实现具有混沌搜索策略的人工蜂群算法,然后优化BP神经网络的权值和阈值,最终训练BP神经网络以求得最优值;利用该预测方法对合肥市黄天路全天的交通流分时段预测,实现了对长时交通流的准确预测,与传统的人工蜂群优化BP神经网络预测对比,能有效改善预测精度,降低预测误差。

融合PCA的支持向量机人脸检测研究49-54

摘要：支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为一种经典的非线性分类器,用于模式识别,可以将训练样本从不可线性分类的低维空间映射到可线性分类的高维空间,再做分类,文章主要训练支持向量机使它学会区分人脸和非人脸;支持向量机的数学推导完备,算法逻辑严密,整体上比Adaboost算法复杂,但在样本量较少的情况下效果良好,因此有样本优势;支撑它的理论包含泛化性理论、最优化理论和核函数等,这些理论也被学术界广泛用于其他机器学习算法如神经网络,几十年来被证明具有很高的可靠性;同时本文论述主成分分析技术(PCA)用于压缩数据,实现数据降维,在数据预处理方面算法提供了很大帮助,使SVM支持向量机的输入数据维数大幅下降,大大提高了运算和检测时间。

机场噪声实时监测系统的设计与应用55-58

摘要：机场噪声对周边社区居民的健康生活影响越来越突出,解决噪声问题首先要对飞机噪声进行监测;机场噪声实时监测系统采用双核24位Δ-Σ方式的AD采集技术,利用DSP的计算能力,实现飞机噪声数据的高速采集和实时计算;利用计算得到的时间-声级曲线等参数识别飞机噪声事件,并将声暴露级、声压等参数通过网络发送到云端进行处理,得到有利于机场噪声管理所需参考文件。

基于离群模糊核聚类算法的PID毒气检测系统设计59-63

摘要：针对传统毒气检测系统混合检测中适用性差、检测误差率高的不足,提出基于离群模糊核聚类算法的PID毒气检测系统设计;在系统硬件设计中选择了性能更强的STM32F2X型MCU,并设计了专门用于毒气类别分析的功能模块;在软件算法和主控程序的设计中,采用了离群模糊核聚类算法提高对毒气数据的聚类分析能力,以此改善毒气检测的准确性;实验结果表明,提出的PID毒气检测系统能够识别出多种天然毒气和化学毒气,在毒气浓度的检测误差方面也能够控制在2%以内。

航空器多链路通信故障中断点云检测系统设计64-67

摘要：为解决传统断点云检测系统中高频短消息传输精度较低、集成挖掘数据链长度受限等问题,提出设计一种航空器多链路通信故障中断点云检测系统;通过确定断点故障内点的方式,达到对多链路通信信道进行鲁棒性优化的目的,并根据待传输信息的总量限制条件,更新云检测流程,构建新型断点云检测模型;利用多链路通信寻址报文数据译码结果作为航空器多链路通信故障中断点的识别参数校验基准,并对上行报文进行显示识别处理,完成通信故障中断点的报文参数识别;将报文参数应用到新型断点云检测模型中,完成航空器多链路通信故障中断点的云检测;与传统检测系统段相比,应用新型断点云检测模型后,检测系统的高频短消息传输精度可以达到95%,集成挖掘数据链长度也得到大幅提升,确保了断点的云检测准确性。

基于多目立体视觉的试件飞行运动速度测量方法研究68-71

摘要：为了测量试件的飞行速度,提出了一种基于多目立体视觉技术的飞行运动速度测量方法;首先研究了多目相机的标定方法,然后通过图像匹配的方法来获取各个相机图像中目标点的图像位置,最后根据各个相机的内部和外部参数,重建得到被测试件的三维坐标,结合相机的拍摄速度,计算出试件的飞行速度;结果表明:该方法可以较为准确的测量出试件在整个飞行过程中的运动速度,且具使用灵活,操作方便等特点。

计算机测量与控制杂志控制技术

离散Markov跳变系统事件触发H∞量化输出反馈控制72-78

摘要：主要考虑了基于事件触发机制的离散Markov跳变系统的量化H∞输出反馈控制问题,对系统的建模、稳定性分析、控制器设计等三个方面进行了研究;首先,提出了事件触发通信机制来确定当前采样数据是否能够传输到控制器当中;其次,在传感器与控制器之间引入对数量化器,利用扇形有界方法,量化采样数据达到降低网络中的数据传输速率的目的;接下来,考虑网络诱导时延建立一种具有外部扰动的Markov跳变时滞系统;构造Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式(LMIs)得到使闭环系统渐近稳定且满足H∞性能指标的充分条件,在此基础上设计相应的输出反馈控制器;最后通过数值仿真来证明本文所提方法的有效性。

基于STM32的全自动贴片机控制系统设计与实现79-82

摘要：针对贴片机控制系统对贴装速度、位置精度的严格要求,设计了一种基于STM32微处理器的贴片机运动控制系统;针对贴片机控制系统在快速启停过程中因抖动等干扰影响位置跟踪精度的问题,在X轴和Y轴步进电机控制中设计了基于自抗扰控的(ADRC)闭环控制器,其线性扩张状态观测器(LESO)对系统的内外干扰进行实时估计,并通过线性误差补偿控制律进行扰动补偿,从而提高了单轴位置跟踪精度;设计了上位机系统管理软件,通过串口通信将PCB版图文件中元器件坐标、数量等数据下发到下位机控制系统;实际应用中,该控制系统运行稳定,抗干扰性能良好,控制精度高,具有一定的实际应用价值。

基于DMC预测控制算法的智能四驱车控制器设计与仿真83-90

摘要：结合动态矩阵算法应用的条件和环境,针对轮式四驱智能车系统进行运动学建模和线性化处理,得到多变量智能车控制系统模型;通过3种不同方法设计MPC控制器,利用MPC的DMC算法实现了对智能车系统的运动控制;分别基于阶跃响应模型和状态空间模型,使用相关命令函数设计智能车系统的控制器,利用MATLAB进行仿真实验,验证了不同参数对阶跃响应性能的影响,并确定最优参数;同时,使用MATLAB的MPCTOOL工具箱完成智能车控制系统的设计;最后,对3种方法的仿真结果进行了分析和比较,进一步验证了DMC算法的可行性。

一种球形滚动机器人的路径跟踪控制器设计91-96

摘要：对一种球形滚动机器人的路径跟踪控制问题进行研究,设计一种基于自适应滑模控制策略的路径跟踪控制器;所设计的路径跟踪控制器采用鲁棒滑模自适应增益控制律,能够有效实现带有扰动和不确定性的实际球形滚动机器人的路径跟踪;推导球壳纯滚动和无自转非完整约束下球形滚动机器人的运动方程,并在此基础上设计自适应滑模路径跟踪控制器;对于给定的参考几何路径,所设计的路径跟踪控制器能够确保路径跟踪误差在有限时间内收敛至很小的零邻域内;基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统的稳定性,数值仿真与样机实验结果进一步验证了所设计的路径跟踪控制器的有效性。