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07期杂志 文档列表

计算机测量与控制杂志综述与评论

养老服务机器人的技术发展趋势1-6

摘要：随着人工智能,无线网络,云计算的发展,服务机器人已经进入快速发展阶段;我国已经进入老龄化社会,服务机器人成为缓解社会压力,推动科技发展的关键技术和社会热点;它给出了基于云计算的服务机器人基本概念、体系结构及关键技术,重点阐述了人机交互技术在机器人拟“人”化的实现过程,分析了养老服务机器人未来发展社会、政策及技术方面的支持与保障,总结了制约云机器人发展的障碍和改善方法。

计算机测量与控制杂志测试与故障诊断

某型发动机控制器模拟接口电路测试性设计与验证7-10

摘要：目前发动机控制系统的结构越来越复杂,为测试、维修带来了极大的不便,文中针对某型发动机控制器进行了测试性设计,并以其中模拟接口电路为例对设计情况进行了详细说明,最后采用故障注入手段对电路进行了测试性试验验证;验证结果表明发动机控制器测试性设计能够实时反映发动机控制系统的故障状态,让使用者或操作者能够依据这些状态参数准确判断出控制系统的工作状态;当发生故障时,可以快速定位到某一模块,并将故障隔离到某一功能电路,极大地提高了系统维护的效率。

基于无人机航拍图像的关键目标点间距测量研究11-14

摘要：为了解决以往测距方法受到噪声影响而导致测量结果精准度低的问题,提出了基于无人机航拍图像的关键目标点间距测量研究;依据无人机航拍图像上下行链路测距原理,设计测量方案实现流程;利用三轴机光电经纬仪获取关键目标点方位角和高低角,采用灰度信息匹配方法匹配图像,标记参考点;根据参考点生成特征描述子,通过局部自相关函数曲率对多维特征描述子进行分类,并对像素点进行检测,以此提取特征点,通过无人机上下行链路获取的图像信息进行间距测量计算;经过图像坐标变换、重采样、图像增强、图像平滑步骤完成误差修正,实现去燥目的;在地空链路有线测试平台上进行数值分析,由结果可知,基于无人机航拍图像测距结果更为精准,有效提高了在复杂地理环境下方法测量精度。

基于深度学习的实时图像目标检测系统设计15-19

摘要：针对图像目标检测的嵌入式实时应用需求,采用合并计算层的方法对基于MobileNet和单发多框检测器(SSD)的深度学习目标检测算法进行了优化,并采用软硬件结合的设计方法,基于ZYNQ可扩展处理平台设计了实时图像目标检测系统;在系统中,根据优化后的算法设计了一款多处理器核的深度学习算法加速器,并采用PYTHON语言设计了系统的软件;经过多个实验测试,深度学习目标检测系统处理速度可以达到45FPS,是深度学习软件框架在CPU上运行速度的4.9倍,在GPU上的1.7倍,完全满足实时图像目标检测的需求。

面向软面料自主抓取的机器人视觉检测与定位20-24

摘要：服装软面料容易发生毛刺、褶皱、折叠和模糊等现象,给服装机器人自主上下料系统的视觉边缘检测与定位的准确性带来了较大的挑战;为了克服上述问题,文章提出了一种基于双重滤波的自适应边缘定位方法,可用于引导服装机器人实现软面料的自主抓取操作;首先采用高斯滤波、形态学滤波对图像进行平滑处理,然后基于边缘梯度信息计算Canny算子自适应阈值完成边缘检测,最后对提取到的边缘特征坐标进行定位;实验结果显示:方法在服装软面料构成的真实数据集上测试时,表现出良好的有效性(准确率≥96%)和鲁棒性;该方法对服装机器人的自主上下料操作具有良好的应用价值,对智能服装工厂的构建具有积极意义。

基于EEMD和GA-BP的列车辅助逆变器开路故障诊断研究25-31

摘要：地铁列车随着运营年限增加,辅助逆变器故障频发,严重制约轨道交通安全运营,故障及时诊断至关重要;针对列车辅助逆变器典型的大功率器件开路故障,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)的故障诊断方法,该方法以辅助逆变器输出的三相半波电压值为监测信号,通过EEMD分解采用能量矩的方法提取故障特征向量,基于GA-BP神经网络实现故障智能诊断;仿真实验结果表明该方法故障诊断准确率能达到95.5%。

家庭太阳能电-热联产联供云监测系统设计32-35

摘要：为满足对家庭太阳能电-热联产联供系统实时数据采集、监测、分析以及智能管理的需求,研究了一种面向家庭太阳能电-热联产联供系统运行状态的云监测方案,阐述了系统总体架构、组成以及数据通信方式,分析了基于云计算的数据服务器的搭建方法和.NET框架下PC客户端监测功能的开发方法,并完成了对系统研发和测试;经实验测试该系统运行可靠,验证了太阳能联产联供云监测系统的稳定性和可行性,为家庭太阳能综合供能系统的能耗管理、高效运行提供了数据支撑,具有一定工程实用价值。

基于Qt的软件内存泄漏静态检测技术研究36-39

摘要：Qt继承了C++语言动态分配内存机制,保证了开发人员能根据实际需要灵活地使用内存,同时Qt也不可避免的要面对“内存泄漏”这个严重威胁软件安全的问题,虽然Qt采取了半自动化内存管理机制等措施,但不能从根本上解决问题;对此,提出了一种基于Qt的软件内存泄漏静态检测方法,该方法针对Qt的半自动化内存管理机制,通过静态分析被测对象中分配内存的代码识别出是否属于Qt自动管理的范围,从而准确地检测出内存泄漏和内存重复释放问题;并基于该检测方法设计了一种Qt内存泄漏自动检测工具,该工具能很大程度上提高测试效率。

基于STM32的在线绝缘监测装置的设计40-44

摘要：针对直流电源系统绝缘状况监测不全的问题,提出了基于组合桥的在线绝缘检测方法,以STM32微处理器为核心,设计了硬件构架和软件构架,研制了在线式绝缘监测装置,在满足系统接地和绝缘降低的绝缘状况监测的基础上,实现了交流窜入、直流互窜、电容测量、绝缘预警、母线对地电压补偿和装置自检等功能,现场运行表明了其可行性和有效性。

一种自动飞行控制系统测试系统的设计45-49

摘要：设计了一种自动飞行控制系统的性能测试系统,结合测试系统的软件及硬件调试工作,优化了产品的工作逻辑和安全边界测试的流程,解决了系统调试中的接口协议正确性、数据采集实时性与数据队列安全性等问题,实现了被测对象的三轴给定过载、实时过载、偏航角、当前航向、ARINC429、GJB289A等参数的全自动测试、单项自动测试、人机交互测试、自动生成测试工作记录卡等功能;实验结果表明,测试系统能够完成产品的实时数据采集和工作状态控制,对比现有检测设备,产品测试过程无须人工介入,测量的准确性、精度及效率显著提高。

基于改进混合高斯模型与阴影去除的目标检测50-53

摘要：随着计算机视觉和摄像设备的日益普及,目标检测技术已经成为一个重要的研究领域;虽然提出了几种目标检测方法,但由于其适用性与局限性,并不能解决实际复杂场景中的各种挑战;针对传统混合高斯模型对动态背景、光照变化和阴影敏感等问题,提出一种混合高斯模型的改进算法,用于视频中目标检测;该方法首先通过传统混合高斯模型获取当前帧目标的粗略区域;通过将双级学习率和组合权重引入混合高斯模型,从而区分出运动区域与包含动态背景的背景区域;然后进一步利用基于颜色特性与空间连续性的方法去除阴影;最后通过形态学处理提取出准确的运动目标区域;对比实验表明,所提方法不仅能够有效去除动态背景,而且能够有效抑制阴影和光照变化的影响。

基于传感器技术的可穿戴式设备信号频率测量54-58

摘要：利用信号需求分析结果,选取待处理的规范指标信号,评价算子的计算说明,完成信号质量评价;在此基础上,通过调整传感器偏振信号、计算测量标准具的方式,对可穿戴式设备信号的频率间隔进行调整分析,完成可穿戴式设备信号频率测量方案搭建;相同物理平台上进行实验,与QT方法相比,应用新型信号频率测量方案后,抗电磁干扰免疫水平得到有效提升,检测带宽占比最大值不超过55%。

基于LabVIEW的高速多通道航天器通用测试系统设计59-62

摘要：传统“微处理器+AD组件”的实现方式,在采集控制及数据处理等方面已很难满足多通道高速并行测试的需求;随着航天器系统及其设备复杂程度的逐渐提高,为满足航天器系统中多状态高速并行测试的要求,提出了一种基于LabVIEW的高速多通道航天器通用测试系统设计方案;该系统硬件架构采用PXI机箱、采集板卡、指令控制板卡及处理器板卡,同时基于LabVIEW平台进行系统软件开发,实现了多通道高速并行数据采集控制、数据实时显示、数据存储、数据回放及指令控制等功能;通过测试验证,该测试系统能够支持同时128通道在总采样率1 KHz下的高速并行采集控制及后续数据处理,并能够支持64通道的指令配置及控制;通过长时间累积测试试验,结果表明本系统工作稳定可靠且通用性良好,具有很好的实用价值。

计算机测量与控制杂志控制技术

转移概率部分未知时滞跳变系统有限时间H∞控制63-69

摘要：时滞是许多工业系统的固有特性,会导致系统控制性能的下降,甚至影响系统稳定,而在实际系统中,有限时间系统的特性更值得关注;针对上述情况,对一类具有时滞的马尔可夫跳变系统有限时间控制器设计的问题进行了研究;把转移概率完全已知的条件放宽至部分未知的更一般情形,采用自由权重的方法,保证所得的线性矩阵不等式具有更小的保守性;首先,给出马尔科夫跳变系统有限时间有界性、有限时间H ∞有界性的判定准则;然后,通过对线性矩阵不等式(LMIs)求解,获得状态观测器和状态反馈控制器的增益矩阵;最后,仿真实例验证所提算法的有效性。

上下料机械手通用控制系统的设计与开发70-73

摘要：随着工业化和“机器换人”的全面发展,工业机械手在其中扮演着不可或缺的角色,而控制系统作为机械手的核心部件之一,其性能也十分重要;基于STM32微处理器,设计开发了一款上下料机械手通用控制系统,系统由运动控制器和手持示教器两部分构成;运动控制器实现对机械手的高精度运动控制,搭载有脉冲驱动和总线驱动2种模式,重复定位精度可达0.01 mm,运行速度可达2 m/s;手持示教器用于实现人机交互功能,采用7寸触摸液晶屏,设计了全中文界面,可根据不同的生产工艺流程在线编写控制程序,并进行实时示教,触控响应时间最小可达0.08 s,保证了控制器的通用性和便捷性;此外,还开发有程序存储、系统离线升级、安全监测、物料码垛等功能;本系统具有良好的市场应用价值,同时为机械手通用控制系统的设计与开发提供了较好的参考价值。

基于动态矩阵的隔振器滞回动力自动控制系统设计74-78

摘要：现有基于PLC的隔振器滞回动力自动控制系统存在控制误差高的不足,为此设计了一种基于动态矩阵控制算法的自动控制系统;系统的硬件部分由动态控制中心、伺服电机、动力传感器、前置信号放大器、及数据计算单元等关键的模块构成,为提高系统的控制性能在伺服电机模块中内置了STM32524A型号的单片机控制器,保证电磁控制信号的稳定输出;依据动态矩阵控制算法原理设计了自动化控制系统的主控程序,并给出了动态预测矩阵控制的基本流程,利用动态滚动预测的模式来降低控制时域内的误差,并保证滞回动力值的稳定输出;分析数据表明,提出的自动化控制系统在功能性方面可以满足批量测试及远程控制的要求,在3个稳态值条件下的系统误差都明显低于传统隔振器控制系统,最高的误差输出在±0.05之间。

基于RBF神经网络的机械臂自适应控制方法79-84

摘要：针对机械臂受内部摩擦和时变扰动等不确定性因素的影响,其轨迹跟踪控制系统的跟踪精度会下降,且影响系统的稳定性,提出一种基于径向基函数神经网络的自适应控制方法;首先,利用RBF神经网络采用离线训练和在线学习的方式对机械臂的动力学模型进行辨识;其次针对机械臂控制系统中的摩擦,设计RBF神经网络自适应控制算法对其进行逼近得到补偿控制量;针对时变扰动和神经网络逼近误差设计鲁棒项,以克服众多不确定性因素带来的影响,同时通过构造李亚普诺夫函数对所设计的控制系统进行稳定性分析;最后,仿真实验结果证明提出的控制方法具有较高的跟踪精度、抗干扰能力和较强的鲁棒性。

基于模糊PID的整平机姿态控制算法设计与实现85-88

摘要：针对目前国内的整平机整平精度低、抗干扰能力弱、动态响应时间长等问题,对整平机姿态控制算法进行了研究,比较并分析了PID控制和模糊控制的优缺点,设计了基于模糊PID的整平机姿态控制算法;在Matlab/Simulink仿真环境下,选定了合适的隶属度函数、模糊推理法和解模糊法,调试得出了使系统达到最优控制效果的模糊规则库;以STM32F407为处理器实现了该算法,在整平机实验平台上进行了姿态控制实验;结果表明模糊PID控制算法能够使整平机平地铲在扰动下保持良好的控制效果,控制精度和响应速度较常规PID有了大幅提升,在农业和建筑业平地系统中具有很强的应用价值。