主编:孙圣和
创刊:1980年
ISSN:1002-7300
CN:11-2175/TN
国内邮发代号:2-369
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2016, 39(10):1-5.
摘要:液晶屏显示驱动芯片测试环节贯穿在显示驱动芯片的设计、制造与应用的全过程中,是保证芯片品质的重要手段。由于测试系统需要匹配的驱动芯片型号较多,单个型号芯片的测试项以及测试信号数量巨大,若使用人工记录的方式,则测试效率低下,管理成本高昂。有必要针对整个测试系统开发数字化管理技术,利用该技术可以将系统中所有的设备、人员、数据进行数字化管理。为实现数据交换的实时性和高效性,系统采用了工业以太网EtherCAT技术,实现服务器与设备客户端的紧密工作。经验证表明,通过使用这些技术,能够提高记录测试历史数据的方便性、快捷性、提高系统可扩展性,使得系统只需添加设备客户端或给客户端添加硬件模块并升级系统软件,便可方便的完成系统升级。
2016, 39(10):6-10.
摘要:由于针对主从结构微网控制策略问题,利用国际通用大型电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC软件搭建三微源低电压微网仿真模型,在并网运行时,采用PQ控制,实现微源最大功率输出;当孤岛运行时,主控微源通过状态跟随器切换至V/F控制,为微网稳定运行提供电压和频率支撑。通过电磁暂态PSCAD/EMTDC软件分析了主从结构微网系统分别在并网运行与孤岛运行时的动态特性。仿真结果验证了所构建的主从结构微网控制策略的有效性和可行性。为进一步研究主从结构微网控制策略奠定基础。
2016, 39(10):11-15.
摘要:在深入研究PWM整流器拓扑和数学模型的基础上,提出一种基于相电流重构和虚拟磁链的PWM整流器无传感器控制策略。三相交流电流可根据直流母线电压和开关管信号进行重构,重构电流进行调理滤波后可用于建立虚拟电网磁链从而估算出坐标变换所需的角度信息。该控制策略不仅可作为无传感器控制系统独立运行,也可作为传统PWM整流器的一种备用控制方案,降低因传感器故障造成的影响,提高系统的可靠性。实验部分搭建了基于RTLAB半实物实时仿真硬件电路和TMS320F28335数字处理器的实验平台,实验结果证明了该控制策略的正确性和可行性。
2016, 39(10):21-25.
摘要:在电感储能型脉冲功率源中耦合电感是关键。首先从STRETCH Meat grinder 电路出发,阐明了高耦合度电感的概念,然后通过分析影响耦合度的关键因素给出了高耦合度储能电感的模型,并对耦合电感的电感量和磁场的计算进行了数学推导。为了进一步的了解耦合电感的磁场分布情况,本文对其进行了有限元仿真,得到了耦合电感的磁感应强度分布云图和能量分布云图,考虑到漏磁的存在,在文章的最后还对耦合电感的漏磁进行了仿真计算。通过本文的研究能够为脉冲功率源用高耦合度储能电感的优化设计提供一定的理论依据。
2016, 39(10):26-29.
摘要:小直径自然伽马能谱测井仪器研制中,伽马探测器的尺寸及其温度特性是直接影响测井质量的重要因素。在实验室中,测量了小直径自然伽马能谱探测器本底环境下不同温度环境中的能谱响应,对比在不同温度下所采集到的能谱的变化情况,以及该温度下仪器的高压稳谱效果,发现测井仪在环境温度低于150 ℃的条件下,采集得到能谱中的总计数率和K元素特征峰道址变化较为平缓;同时探头分辨率能够在不超过125 ℃的情况下保持较高水平,能够得出了仪器适用的工作温度范围为125 ℃以内。
2016, 39(10):30-33.
摘要:通过对试验数据的处理,对机载AIS系统性能做了统计验证。在给出机载AIS及其性能要求的基础上,简要描述了机载AIS性能需求分析和试飞方法。结合工程数据,对机载AIS系统在时间上的信息输出容量、不同方位上的AIS接收能力、不同距离上的AIS接收能力等进行统计。分析结果表明,机载AIS在给定周期tcap的信息处理输出不小于500条,且接收处理的AIS信息数量和质量具有明显的方向性和距离敏感性。其结果可为机载AIS系统工程设计鉴定、用户使用方面提供有益参考。
2016, 39(10):34-36.
摘要:介绍了液奶杀菌的工艺流程,针对在液奶杀菌系统中传统的温度PID控制所存在的控制精度低,PID参数无法根据工况在线调整等问题,提出了将模糊控制与经典PID控制结合起来的参数自整定模糊PID控制算法,对传统PID温度控制系统进行了优化处理,并以西门子PLC为控制器通过查表法实现了此模糊控制算法。为了检验系统的性能指标,通过MATLAB软件对系统进行了仿真实验,仿真结果表明在液奶杀菌温度控制系统中,参数自整定模糊PID控制相比于经典的PID控制系统控制精度更高,响应速度更快,鲁棒性更好。
樊博 , 李伟 , 展宗辉 , 张浩淼 , 王伟 , 程志强 , 王涛 , 舒一飞 , 邢雅
2016, 39(10):37-41.
摘要:为了解决当前750 kV电压互感器误差试验存在标准体积庞大、工作任务繁重和安全隐患突出等问题,提出了一种现场检定车研制技术方案。该方案采用串联谐振升压和比较法试验原理,独具特点的是标准电压互感器采用分体串联非标组合式原理,应用工频电压串联加法和分体式结构设计,将上下级电压标准通过高压隔离互感器进行一次和二次串联,能够在满足规定耐压强度和准确度要求的前提下大幅降低设备体积和绝缘要求,而且下级330 kV电压标准可单独使用,从而可极大地提高设备利用率。此外还介绍了电容式电压比例标准方法,分析了现场试验环境对该电压标准的影响误差,并通过现场应用实例的试验数据表明,利用检定车开展750 kV电压互感器误差检定试验结果与电容式电压比例标准方法的试验结果基本一致,说明本文设计方案的试验结果准确可靠,具备实际应用价值。
2016, 39(10):42-45.
摘要:针对信息的交互与获取正日益突破时间与空间的限制,提出了一种基于语义技术的语义域话题关联检测相关性判定模型,模型是基于文本理解和语义分析的判定方法,其核心思想是根据不同话题生成对应的语义结构体,使系统能够实现自动根据语义信息对话题进行相关性判定,仿真实验结果表明文本的误检率还是漏检率都得到了明显的降低,因此,结果证明基于语义的信息时序检测模型能够有效提高对报道中语义空间中主题相关性检测的能力,对于话题的时序检测后期的研究有积极的意义。
2016, 39(10):51-56.
摘要:为了避免矿井高压电网在实际运行过程中可能会出现越级跳闸或保护拒动现象,保证矿井高压电网供电安全,本文基于矿井高压供电网络特点,提出了一种基于稀疏矩阵的矿井高压电网过流保护检验算法,将稀疏矩阵和矿井高压过流保护检验算法相结合,获得支路节点和支路节点的供电关系矩阵,描述了故障电流计算方法,并以此为基础获得了最终需要执行跳闸操作的开关矩阵,对矿井高压供电系统图中相应开关执行跳闸操作。依据开关跳闸结果,即可判断出当前的过流保护设置是否合理。
2016, 39(10):57-60.
摘要:在无线传感器网络室内定位中,由于遮挡、多径效应等因素的影响,传统基于RSSI(Received Signal Strength Indicator)的定位算法存在测距不准、定位精度不高的问题。针对此问题,本文提出一种改进的基于RBF(Radial Basis Function)神经网络的室内定位算法,算法在离线阶段直接建立各参考节点接收到的RSSI值与其位置坐标的映射关系;在线阶段采集待定位节点的RSSI值,利用学习好的神经网络对待定位节点进行定位。实验结果表明,与传统RSSI定位算法相比,本文提出的定位算法具备更高的定位精度。
2016, 39(10):61-64.
摘要:本文在分析了测力法轮胎动平衡测量系统不足的基础上,改进了轮胎动平衡测试装置的支承结构、传感器类型及其连接方式,针对改进的轮胎动平衡测试系统,建立了以该系统振幅位移量为输入变量,轮胎不平衡质量为输出变量的多变量数学模型,采用激光非接触测量方法获取了位移信号,最后通过自相关序列信号处理方法在载重轮胎动平衡系统上比较位移传感器和力传感器所采集到的信号时域图,验证了该方法对提高测试系统稳定性、灵敏度有较好地促进作用。
2016, 39(10):65-71.
摘要:合成孔径雷达实现高分辨率成像要求平台作理想匀速直线运动,相对传统微波SAR而言,太赫兹波的波长更短,SAR平台高频微小振动对常规微波频段 SAR 影响几乎可以忽略,对太赫兹合成孔径雷达 (Terahertz synthetic aperture radar, THzSAR)的影响必须精细处理,研究适用于THzSAR的成像补偿算法是必要的。本文建立THzSAR非理想情况下的回波模型,分别从时域和频域详细分析运动误差对回波的影响。提出了一种基于回波数据的THzSAR成像运动补偿算法,采用中心频率0.3 THz的SAR系统进行实验,使用RD算法对目标进行二维高分辨成像,得到3个角反射器的二维SAR图像。实验结果验证了系统的可行性和所给处理算法的有效性,为外场车载或机载的THzSAR成像奠定了基础。
2016, 39(10):72-75.
摘要:分析双馈电动机的等效电路和电压电流平衡方程,理论推导双馈电动机的功率表达式,得出双馈电动机功率因数主要受定子电压和转子电流两方面的限制。采用双变量控制原理,实现交交变频器自然无环流工作,并搭建以STM32F103ZE为控制芯片的六脉波双变量交交变频双馈调速系统。通过实验研究在转子电压不变的情况下,定子电压对双馈电动机功率因数的影响,分析得出增大定子电压的幅值,定子电流先减小后增大,定子侧功率因数先增大后减小,且定子电流最小点为功率因数最高点的结果。可以通过控制定子电压实现对双馈电机功率因数控制的结论。
2016, 39(10):76-80.
摘要:频谱感知技是认知无线电中的关键技术。本文提出了利用SOMSVM模型进行频谱分类的方法。SOMSVM模型是利用SOM的聚类特点,将含有相同特征的输入样本聚集在一起,并把离聚类中心较远的输入样本舍去。经过20%的样本压缩后,将含有代表性的小样本再送入SVM进行训练。本文的样本集通过实验平台采集,验证了基于支持向量机的频谱感知方法在实际数据测试条件下也能取得很好的感知性能。仿真结果表明,SOMSVM模型在低信噪比下,频谱检测率接近100%,检测错误率也得到了很好的改善。
2016, 39(10):81-86.
摘要:合成孔径雷达(SAR)成像处理需要较大的计算量,在基于中央处理器(CPU)平台开发的SAR成像系统上处理一般需要消耗很长时间,无法满足实时成像的要求。借助于计算统一设备架构(CUDA)编程模型,基于图形处理器(GPU)提出了一种适用于多模式SAR的实时成像方案。该方案通过数据分段处理技术解决了计算设备GPU显存容量不足的问题;通过分析成像处理任务的并行度,利用异步执行流处理技术减少数据处理对数据交互的等待时间;通过优化GPU内存访问机制并使用特殊函数单元(SFU)减少计算时钟周期。同时,该方案能够支持多GPU设备的并行处理,充分利用了GPU设备的计算资源。在NVIDIA GT 740M和INTEL Q6600上的实验结果表明,该方案与传统的基于CPU的单线程SAR成像技术相比,有了近150倍的速度提升,大大提高了SAR成像处理的计算效率,具有很好的工程应用前景。
2016, 39(10):87-94.
摘要:机载合成孔径雷达(SAR)平台在飞行过程中的航迹误差导致实际成像结果的分辨率下降,利用雷达回波数据提取运动误差是运动补偿的重要手段。通过对运动误差提取算法的研究,提出了一种基于正则总体最小二乘的估计方法。该方法综合考虑了各距离门相位估计误差的异方差性、空变误差模型的系数误差以及模型自身存在的病态性几方面因素,在运动误差估计过程中结合误差加权、正则总体最小二乘处理思路消除偏差异方差性,减小系数误差和病态的影响,并在正则处理过程中引入L曲线法实现正则参数的自动选取。实验结果验证了该方法对运动误差估计的准确性和有效性。
2016, 39(10):95-99.
摘要:针对无迹卡尔曼滤波 (unscented Kalman filter,UKF)在非线性系统状态估计中存在的跟踪缓慢和稳态偏差问题,提出一种基于强跟踪UKF的视频目标跟踪算法。该算法以无迹变换(unscented transform,UT)为基础,结合强跟踪滤波器和UKF滤波器的优点,在状态预测协方差矩阵中引入时变渐消因子调节卡尔曼增益,强迫输出残差序列保持正交,并提取残差序列的有效信息,提高滤波器对状态变化的跟踪能力。仿真结果表明,利用强跟踪UKF算法对视频中的运动目标进行跟踪,具有更高的跟踪精度,状态滤波均方误差更小。
2016, 39(10):100-103.
摘要:根据实际应用要求,要求使车牌实时识别系统识别准确率高,提出了一种改进的神经网络车牌识别算法,基于标准的神经网络的识别算法上进行了改进,在标准神经网络算法中增加惯性冲量分批处理的方法进行改进,并通过训练大量样本进行了实验。实验结果表明,改进的神经网络识别算法与未改进的标准神经网络字符识别算法相比其识别率和处理速度有了很大的提高,已在小区停车场应用,达到了应用的要求,证明了改进后的神经网络车牌识别算法与标准神经网络算法相比在实时识别正确率上有了很大提高。
2016, 39(10):104-107.
摘要:基于物联网技术设计了高速公路隧道照明节能系统。通过对隧道内、外光照度的采集以及埋地线圈对隧道实时车流量的监控,实现了数据采集、存储与发送为一体的ARM系统,并通过TCP/IP协议完成了远程数据服务器的采集与管理;基于模糊控制理论,实现了实时车流量与光照度对隧道内灯具开关数量的有效控制,有效降低了隧道照明系统的能耗。系统实际运行表明,基于物联网的高速公路隧道照明系统运行稳定,年平均降低照明能耗达20%,具有良好的推广价值。
2016, 39(10):108-113.
摘要:为了获取某一区域内开启WiFi功能的移动终端的数量,设计了一种基于WiFi芯片MT7620A和嵌入式操作系统OpenWrt的移动终端感知系统。在深入地研究了移动终端加入WiFi网络流程的基础上,通过选择合适的硬件平台和软件系统,在监听模式下利用抓包工具抓取移动终端发出的嗅探帧,并解析出嗅探帧中的媒体访问控制地址等数据。重点阐述了感知系统的软件实现机制和关键技术,关键技术包括在U盘上外扩交换空间以及系统抓取并保存移动终端数据的算法。实验结果表明系统具有使用方便、能持续稳定抓包等特点,具有一定的商业价值。
2016, 39(10):119-123.
摘要:针对小型化核磁共振成像仪主控板的功能需要提出新的设计方式,采用FPGA开发板作为主控板,以Nios II嵌入式软核作为协处理器,通过在其上移植μC/OSⅡ操作系统及lwIP协议栈,实现与计算机的网络通信;使用Verilog硬件描述语言编写脉冲序列生成模块,实现对指令的解析以及执行,形成用户要求的脉冲序列。最终测试结果表明,主控板的通信速率以及通过示波器采集得到的脉冲序列均满足成像仪系统要求。而且这种软硬结合的设计方式与以往全软件的设计相比,使成像仪精度更高,性能更加稳定。
2016, 39(10):124-129.
摘要:步进电机在现代控制中发挥着越来越重要的作用,为了保证产品的可靠性,步进电机的寿命的评估也变得尤为重要。基于Windows的评估系统能够很好的解决这个问题,但是由于Windows操作系统的实时性较差,而步进电机的控制需要精确的时序,所以由其产生的驱动信号时序无法满足要求。采用了Ardence公司的基于Windows的硬实时解决方案RTX,并结合某项目步进电机寿命实验,总结出了Windows环境下RTX实时应用系统的设计方法与开发流程。实验证明基于RTX产生的驱动信号满足步进电机的运动要求,并且能够不受外部事件的干扰,重复性良好,说明该方法是实时的、稳定的、可靠的。
2016, 39(10):135-139.
摘要:根据工业缝纫机机械传动部分的自动化程度低、响应速度慢、传动机构间的齿轮精度和同步性差、机械总轴容易出现机械谐振和噪声大等缺点,本文将用3台电机独立控制工业平缝机的3个运动单元,将其拆分为独立单元。其中单台电机控制系统以DSP为控制芯片和相关外围电路构成三闭环直流调速系统(转速环、电流环、位置环)。实验表明该电机控制系统能够取得良好的动态性能和较宽的调速范围,转速误差在2%以内,同时系统结构简单,运行可靠,具有较高的使用价值。
2016, 39(10):140-144.
摘要:为了解决航天器供配电系统重量体积制约、提高有效载荷所占比重,采用以单片机为核心处理器,固态功率控制器(SSPC)为功率输出器件、RS422数据总线进行数据传输的小型化、智能化配电器设计方案,代替航天型号传统的继电器和断路器作为功率输出器件、硬线线缆传递控制指令的设计方案,实现航天器电气负载可靠供配电。该方案有效地减少航天器上仪器设备的重量体积,提高供配电系统的工作可靠性数据和传输速率,并且在故障隔离、浪涌抑制等电气系统重要功能上取得显著效果,对其他航天型号供配电系统设计具有借鉴意义。
2016, 39(10):145-149.
摘要:汽车油罐车容积计量检定的传统方法是采用人工丁字尺加显色液来测量液位空高,传统的人工计量检定方法效率低、安全系数低、成本高,人工读数的误差对测量精度带来很大的影响。设计了一种基于LabVIEW的高精度多通道汽车油罐车液位检测计量系统。首先通过设置系统的串口号和波特率,然后采用DRUCK PTX 1830 液位传感器来对汽车油罐车的液位进行数据采集,经过滤波和复杂的算法处理,系统实时显示液位高度和液位变化曲线,从而达到高精度自动化计量检定汽车油罐车容积的目的。系统具有对汽车油罐车液位数据进行数据采集、算法处理、显示、存储、报警、上位机自动分析数据及导出Excle表格等功能。通过在实验室与现场实际测试,结果表明,该系统能有效准确的反应液位高度的变化,测量精度达到±1‰,具有一定的推广应用价值。
2016, 39(10):150-153.
摘要:扭矩传感器是汽车电动助力转向系统(EPS)中的核心部件,根据电磁感应原理设计了一种新型立体磁电式扭矩传感器,首先介绍了传感器的圆柱式结构及工作原理,然后采用Ansoft Maxwell对传感器的电磁感应系统进行建模,通过静态分析,得到在使用电流为100 mA时系统磁场分布状态及静态输出电压,并利用瞬态模块模拟传感器工作过程,得到其动态输出信号为幅值随系统相对位置做呈正弦变化的高频感生电压,最后根据输出信号的特点设计了相应加法检波处理的原理电路。
2016, 39(10):154-157.
摘要:针对目前机载振动传感器校准时间长、效率低的现状,提出在振动台台面上加装一个转接台面。通过对CS18MF中频校准系统进行深入研究,设计且制作了转接台面,并使用ANSYS软件对转接台面做了固有模态分析,得出其固有频率大于39 kHz时会产生共振,远高于机载振动传感器对频率的要求。通过实验室试验表明,制作的转接台面可安装多种类型振动传感器,且最多可安装4个传感器同时校准。该台面用于机载振动校准可大大提高工作效率,且校准精度满足课题要求的5%。
2016, 39(10):158-161.
摘要:工业用水中氯离子含量过高会加速对金属设备的腐蚀作用,为快速准确测量工业用水中的氯离子浓度,本文基于硝酸银浊度法,设计了一种散射式氯离子检测装置。硬件结构主要包含光源驱动电路,光束准直结构以及以Atmega128为处理器,PIN光电二极管实现光电转换,低噪声放大器AD795实现电流到电压信号变换的光电流处理电路。通过对氯离子标准液进行测量,其结果表明,仪器短时间内可保持良好的稳定性,测试结果相对误差小于408%,表明此方案有良好的应用价值。
2016, 39(10):162-165.
摘要:介绍了一种可用于百兆级采样率模数转换器(ADC)测试的数据采集系统,给出其硬件设计原理与方法,并简要介绍了上位机软件工作流程。该系统主要用于进行8位或16位100 MHz采样率ADC的动态参数的测试,采用FPGA+USB的形式。其中,FPGA负责对采集的数据进行缓存和传输,然后通过USB将数据上传到上位机中,最后利用上位机软件的控制算法实现对待测ADC参数的计算与显示,从而得出电路的测试结果。该系统性目前已用于日常电路测试,并取得了良好的效果。
2016, 39(10):166-170.
摘要:针对桥梁应变信号的特点,提出了一种基于经验模态分解法的降噪方法。当信号中噪声分布在某些特定频段且与信号混叠时,现有的降噪方法如小波阈值法无法很好地对其进行处理。本文在对桥梁应变信号进行经验模态分解的基础上,具体分析分解后的本征模函数分量,对含噪较大的本征模函数分量进行特定的阈值滤波处理,并将处理后的本征模函数分量与含噪较小的本征模函数分量以及残余分量进行信号重构,得到降噪后的桥梁应变信号。将此方法用于实际测得的数据,实验结果表明,其能在保留原始信号特征的前提下,消除桥梁应变信号中的噪声,从而达到降噪的目的。
2016, 39(10):171-177.
摘要:Ka毫米波合成孔径雷达(SAR)以其图像分辨率高目标轮廓清晰的特性,得到了国内外学者的广泛关注,近几年随着Ka波段器件的发展,Ka SAR系统成为各国竞相研究的热点。数字波束合成扫描接收技术(DBFSCORE)可以在避免峰值发射功率过大的前提下提供足够的系统增益,很好的解决了毫米波系统损耗较大的难题,而滑动聚束模式能够不受方位向天线尺寸的限制实现方位向的高分辨率。基于此本文提出了一种基于DBFSCORE的滑动聚束SAR工作模式,并给出了成像处理流程,以及信号处理过程中公式的解析表达式。最后,通过仿真实验验证了处理算法的有效性。
2016, 39(10):177-177.
摘要:
2016, 39(10):183-187.
摘要:基于能量多路径路由协议和LEACH路由协议的大多数成簇算法是概率选择,在一定程度上会加速局域内节点能量过早消耗完,影响网络的性能。结合能量感知多路径和LEACH路由算法,提出一种能量高效的改进路由算法,从节点能量消耗角度出发,根据节点与汇聚节点之间的距离、网络中所有存活的节点到汇聚节点的平均距离以及该节点当前剩余能量值来确定簇头选择的能量阈值,并依据该值进行路由选择。仿真实验结果表明,该算法能够提高网络整体性能,有效延长网络节点的生命周期。
2016, 39(10):188-191.
摘要:通过对SMAC协议仿真分析,得到节点队列长度与网络流量以及占空比[3]之间的关系,并对此关系进行理论分析,在理论验证的基础上,针对SMAC协议固定竞争窗口的缺陷提出了一种基于流量的自适应退避算法,根据流量变化改变竞争窗口的大小,从而缓解网络流量高时激烈的信道竞争,减小网络流量低时空闲侦听时间,信道利用率显著提高。并通过NS2.35[10]仿真平台进行验证分析,结果表明在网络延迟、能耗和吞吐量等方面优于采用随机退避机制的SMAC协议[5]。
主编:孙圣和
创刊:1980年
ISSN:1002-7300
CN:11-2175/TN
国内邮发代号:2-369