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06期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志综述与评论

人工智能在中国航天的应用与展望1-4

摘要：随着物联网、大规模并行计算、大数据和深度学习算法等技术的突破,人工智能近年来取得了突飞猛进的发展,在图像识别、语音识别、自然语言处理、无人驾驶、智能机器人等众多领域展现出令人期待的发展前景,并得到了国内外各政府的关注和支持;该文将人工智能技术与运载火箭、深空探测器、武器装备等航天应用相结合,论述其在自主规划航天任务、高效智能地面测试、全面快速设计保障等方面的应用模式,并从产品规划、顶层设计、产品打造、具体实施几个方面对中国航天后续发展人工智能技术提出了相关的对策建议。

计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

基于PHM的数字化生产线健康管理体系结构研究5-8

摘要：针对数字化生产线的自动化控制与诊断要求,结合当前的智能制造背景,以数字化生产线设备群为研究对象,对设备群健康管理体系结构做出分析,并设计开发了基于PHM的数字化生产线健康管理系统;首先借鉴了OSA-CBM的PHM技术体系结构,提出数字化生产线设备群PHM体系结构,然后应用组态技术在结构上对设备群监测系统进行设计研究,实现对异步、异构数据的集成应用,最后重点分析了对故障进行诊断的综合诊断平台和健康管理平台。

基于Tent混沌的测试用例优先级排序9-12

摘要：针对标准粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)后期出现的早熟收敛,提出了一种基于Tent混沌的粒子群优化算法(Tent-ChaosParticle Swarm Optimization,TCPSO)用于测试用例优先级排序;首先,利用改进的Tent映射的三大特性初始化种群,使得粒子均匀分布,提高初始解的质量;并通过非线性递减的惯性权重函数对学习因子进行改进,以更新粒子速度与位置信息;其次,对陷入局部最优的粒子P id进行混沌搜索,跳出局部最优,同时对当前种群中部分最差粒子P iw进行混沌搜索,改善种群多样性;最后,采用测试用例缺陷检测率作为评价标准,评判测试用例优劣程度;实验表明,提出的改进方法在寻优能力和缺陷检测率指标上均有优势。

基于置信规则库推理的飞控系统故障诊断13-17

摘要：针对传统飞控系统故障诊断中存在的因引入专家知识引起的主观偏差问题和使用数据驱动方法因数据量不足导致的过拟合问题,提出了基于置信规则库推理的飞控系统故障诊断;根据已有故障知识构建飞控系统故障诊断置信规则库,利用测试过程中获得的故障数据,以数值样本优化学习模型对置信规则库参数进行训练;实例表明,经少量样本训练后的置信规则库可以很好地解决初始置信规则库参数存在主观偏差的问题,经实验证明该方法能够实现高效可靠的飞控系统故障诊断。

地下综合管廊井盖检测报警系统设计18-21

摘要：基于STC89C58RD+单片机,设计了一种地下综合管廊井盖报警系统;该系统采用nRF24L01无线通信和RS-485通信方式,通过主机设定并发送指定从机授权码,工作人员用遥控器向指定从机井盖发送相应授权码,则该从机井盖可以被合法打开;如果从机井盖被非法打开,井盖打开时触发行程开关,产生报警信号并发送到主机,主机显示被非法打开井盖编号,此时工作人员便可采取相应措施;试验测试结果表明:系统响应速度快,传输距离远,传输信号稳定,操作简单,安全性能高。

基于轻量级卷积神经网络的实时缺陷检测方法研究22-25

摘要：应用机器视觉实现磁片表面缺陷的自动检测可以提高生产效率、降低生产成本;深度卷积神经网络具有高精度的分类性能,尤其在图像识别方面有显著的优点;但是目前提出的深度神经网络模型,由于参数量和计算量的巨大,在工业生产流水线上不能满足实时检测的需求;针对这个问题,基于深度可分离卷积和通道混洗,提出了一种轻量级高效低延时的卷积神经网络架构MagnetNets;为了评估MagnetNets网络模型的性能,将MagnetNets网络模型与MobileNets、ShuffleNet、Xception、MobileNetV2在公开数据集ImageNet中做了对比实验;然后将MagnetNets网络模型应用在磁片缺陷检测系统中进行缺陷检测;实验结果表明,提出的网络架构显著地减少参数数量,具有良好的性能;同时在磁片缺陷检测系统中减少了延时,提高检测速度,缺陷检测识别率达到了97.3%。

基于多传感信息融合的轨道线形检测26-30

摘要：多传感信息融合是实现轨道线形高精度检测的重要方法,而加速度计和陀螺仪是多传感信息融合中的关键传感器;为了解决加速度计和陀螺仪存在累积误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于多传感信息融合的轨道线形检测方法;基于捷联惯性系统和双目视觉的测量原理,建立了双目视觉与惯性测量结合的多传感数据融合模型,并利用扩展卡尔曼滤波实现了双目视觉、加速度计和陀螺仪测量信息的融合,提高轨道线形检测精度;通过实验进行验证,结果表明:基于多传感信息融合方法的测量精度比惯性测量方法提高了近9倍,且测量所得坐标在三个方向上的最大位移绝对误差不超过0.536 mm,可有效实现高精度轨道线形检测。

运载火箭一体化综合测控技术研究31-35

摘要：新一代运载火箭对测发控系统的自动化、智能化,以及未来产品化的测试数据管理和批量并行测试需求提出了更高的要求,以运载火箭地面测控一体化及信息综合管理系统为背景,对火箭的组件、部段级批量并行测试及整箭测发控技术进行了研究,提出了分布式实时综合测控技术,将动力、测量、控制等多个分系统以及部段测试统一到本系统中,对系统数据传输的实时性和可靠性进行了研究;搭建了基于上述新型测发模式的联动试验系统,包括前端分布式节点系统、后端统一测发系统及远端云服务支持管理系统等,对一体化综合测控技术进行了验证。

基于单片机的自由活塞制冷机测控系统设计36-40

摘要：为了实现对自由活塞斯特林制冷机相关参数的测控,开发了一套基于HCS12单片机的测控系统,该测控系统采用MC9S12DG256单片机,选取了合适的传感器测量压力、温度、电压和电流等参数;采用PC机作为上位机,使用组态王软件设计了人机对话窗口;为了保证制冷机安全可靠运行,采用反电动势控制策略实现制冷机直线电机行程控制,采用快速制冷与温度PID控制相结合的控制策略实现制冷机冷端温度的控制;其经验可以用于其它类似的测控系统的研制工作。

基于IBA-LSSVM的光合细菌发酵软测量41-44

摘要：针对光合细菌(PSB)发酵过程活菌浓度难以在线检测,离线测量又存在很大延时及易染菌的问题,提出一种基于改进蝙蝠-最小二乘支持向量机(IBA-LSSVM)的软测量建模方法;先对BA的速度更新公式进行改进,且将差分进化算法(DE)的变异机制引入BA,增加了种群多样性,进而提升了BA算法的全局及局部搜索能力,然后构建了活菌浓度的IBA-LSSVM软测量模型,并与BA-LSSVM软测量模型进行对比;仿真结果表明,改进的模型相较于BA-LSSVM模型有着更好的学习能力和预测性能,测量误差为0.135 8,可为光合细菌发酵过程的优化控制提供准确有效的指导,有一定的实际应用价值。

基于FPGA的色选机下料振动器振动状态检测系统设计45-49

摘要：为了快速采集色选机下料振动器的振动参数,简单直观地获取振动器的振动状态,有效地改善振动器的工作性能,设计了一种基于FPGA的色选机下料振动器振动状态检测系统;系统主要由振动加速度传感器、FPGA处理板卡和上位机显示器件组成,通过传感器的振动数据采集、FPGA处理板卡的数据处理与通信以及上位机的数据接收,该系统能够在线显示振动器工作时的振动波形,并给出相关参考信息;经采样与通信过程中的时序仿真以及振动检测平台的实验测试,该系统能够在线得出振动器工作时的振动加速度波形,并给出最大振动加速度,通过相应的转化可作为振动器改进的参考依据,因此具有较高的应用价值。

电力光缆网分布式综合量测统一平台开发研究50-54

摘要：电力光纤通信作为电力系统的重要组成部分,其本身的可靠运行对整个电力系统安全稳定的生产运行有着重大的意义;与公用通信网络网相比,电力通信网络的可靠性要求更高;电力光缆通常与输配电线路共用同一线廊,如OPGW和OPPC中的光缆直接反映出线路的温度,应力等;结合影响电力光缆网的各种关键因素,介绍了主要监测参量的坚持原理,结合不同场景分析不同的监测方式,以综合监测平台为主线,提供了分布式综合量测平台开发的工程建设和开发思路,对监测结果进行归一化处理,并开发系统原型,在南方电网试点成功应用。

航空机载软件测试工具链设计与应用55-61

摘要：随着航空机载软件研制能力的发展,对传统的、以人工为主的软件测试提出了挑战;基于DevOps思想,测试团队提出了一种航空机载软件测试工具链设计方案,实现了机载软件的自动化测试;开发人员提交代码后可以更快地得到反馈,软件错误也能更快地得到修复;同时,设计的交叉测试环境采用虚拟化和仿真的手段,使嵌入式软件能够在普通的电脑运行和测试,解决嵌入式软件测试硬件不足的问题;测试工具链在航空机载软件测试中得到了很好的应用。

计算机测量与控制杂志控制技术

Buck型变换器非奇异固定时间滑模控制62-65

摘要：针对存在参数不确定性的Buck变换器系统,提出一种非奇异固定时间滑模控制方法;首先,设计非奇异固定时间滑模面,并基于该滑模面设计固定时间控制器,保证系统输出电压误差在固定时间内收敛到平衡点的邻域内,且其收敛时间上界与系统初始状态无关;其次,设计自适应律估计系统不确定干扰上界,有效抑制不确定干扰对系统的影响,该方法无需干扰上界的先验知识;最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。

负荷实时跟踪精细化氨法脱硫智能控制系统66-69

摘要：传统的氨法脱硫控制系统存在延迟时间较长、无法实现实时跟踪负荷的局限性;针对该问题提出的Smith预估补偿装置,通过抵消系统中的纯滞后环节来提高控制系统的实时性;虽然该方法有效解决了长延时问题,但系统中PID参数调整采用的是试凑法并依赖于调试操作经验,偶然性和因人而异导致系统波动较大;提出了BP(back propagation)神经网络的PID参数整定方法,该方法能实现对任意非线性函数的逼近,通过神经网络学习得到最佳的比例、微分、积分系数组合;运用该方法建模并进行长时过程控制仿真,结果验证了算法的可行性,其误差小,大幅提高了氨法脱硫系统的实时性和稳定性,实现了智能化精准控制效果。

基于惯性传感器的可穿戴人机交互设备信息控制模型70-74

摘要：针对可穿戴人机交互设备信息控制,采用传统控制模型易受行为抖动影响,导致控制效率较低,为了解决该问题,提出了基于惯性传感器控制模型;通过测量变形量分析外界作用力下惯性传感器内部敏感元件变形情况,以此作为人机交互空间,在该空间内对表面行为和混合行为进行统一处理,并设计连续交互空间分层处理流程;根据分层处理结果,研究具体传感阶段和控制步骤,通过分析不同阶段时间,可有效控制基于惯性传感器的可穿戴人机交互设备信息;经过防抖处理,可改善传统模型存在的抖动问题;由实验对比结果可知,该模型最高控制效率可达到91%,具有较好控制效果。

基于FPGA+104工控板实时动态谐波监控装置设计75-79

摘要：现阶段电能质量装置普遍采用DSP作为运算核心,随着电能质量指标逐渐增多其运算能力越发力不从心,并且其只能对用户谐波实现监测,对谐波超标用户无法控制,采用基于FPGA+104工控板硬件平台而设计的实时动态谐波监控装置,实现了电能质量指标的大数据量计算及谐波超标的预警与控制;FPGA负责频率跟踪、数据采集及PCI的数据通讯;104工控板负责电能质量各项指标的计算、数据存储、规约转换及人机交互等;软件采用自适应时域均衡的谐波信号处理方法,提高了谐波测量准确性和稳定度,降低了采样频率的抖动与偏差造成的误差;装置可同时测量12条线路的运行参数,电压电流的有效值测量精度达到0.1%,谐波测量精度达到0.2%;经在邢台供电公司28座变电站的测试与应用,实现了对谐波源用户谐波的有效监控,促进了谐波源用户主动谐波治理的积极性,取得良好效果。

基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统80-84

摘要：传统控制级联多电平逆变器的频率偏差较大,性能不稳定;为此,设计一种级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统;在调频盲卷积开发平台的基础上,协调母线电容大数据采集器及均衡控制器的连接方式,完成新型系统的硬件运行环境搭建;利用线性聚类控制程序中的目标节点,移植调频盲卷积的协议栈及规划大数据的循环路径,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统的搭建;对比试验结果表明,与传统系统相比,应用均衡控制系统后,时域、频域调频波仿真波形的控制有效性均能达到65%以上。