军工电子智能制造总体架构及关键赋能技术研究

从 国 内 军 工 电 子 智 能 制 造 转 型 迫 切 需 求 出 发 ，以 通 用 智 能 制 造 系 统 架 构 为 参 考 ，从 生 命 周 期维 、系 统 架 构 维 和 智 能 特 征 维 ３ 个 维 度 构 建 了 军 工 电 子 智 能 制 造 参 考 模 型 ，进 一 步 从 工 程 实 现 的 角 度 提 出 了军 工 电 子 智 能 制 造 总 体 架 构 。 结 合 工 程 实 践 ，对 柔 性 生 产 、数 字 孪 生 、基 于 模 型 的 系 统 工 程 （ Ｍ ＢＳＥ ）以 及 网络 协 同 制 造 等 智 能 产 线 、智 能 车 间 、智 慧 企 业 、工 业 互 联 网 平 台 等 建 设 与 运 营 关 键 赋 能 技 术 进 行 应 用 分 析 与实 践 探 讨 。 实 践 表 明 ，所 提 出 的 智 能 制 造 总 体 架 构 及 关 键 赋 能 技 术 应 用 案 例 对 军 工 电 子 智 能 制 造 领 域 的 相关 研 究 和 建 设 具 有 积 极 的 借 鉴 意 义 和 参 考 价 值 。     

现代设施农业移动智慧实时监控系统分析

针 对 现 代 设 施 农 业 的 发 展 需 求 ，设 计 一 种 移 动 智 慧 实 时 监 控 系 统 。 该 系 统 将 自 动 控 制 技 术 、物联 网 技 术 与 现 代 农 业 设 施 相 结 合 ，对 环 境 温 度 、湿 度 和 光 照 强 度 等 进 行 实 时 监 测 ，监 测 数 据 在 手 机 客 户 端 显示 ；通 过 对 数 据 的 可 靠 分 析 ，实 现 控 制 指 令 的 传 输 ，进 而 控 制 电 磁 阀 开 关 。 测 试 结 果 表 明 ，该 系 统 能 够 弥 补传 统 农 业 设 施 实 时 监 测 和 远 程 控 制 的 缺 陷 ，能 够 为 植 物 的 有 效 生 长 提 供 良 好 的 条 件 。     

基于正交雷达的无人机导线自主跟踪技术研究

为 了 实 现 输 电 线 路 上 无 人 机 自 主 跟 踪 ，提 出 基 于 正 交 雷 达 作 为 无 人 机 测 距 传 感 器 ，对 无 人 机 导线 跟 踪 飞 行 建 立 测 距 模 型 并 计 算 无 人 机 跟 踪 姿 态 中 离 线 距 离 ，以 此 利 用ＰＩＤ控 制 算 法 来 对 无 人 机 在 导 线 上空 实 现 导 线 跟 踪 ，并 且 根 据 塔 头 模 型 的 扫 描 点 云 特 性 识 别 塔 头 后 实 现 转 角 塔 的 自 动 跨 塔 巡 检 ，从 而 实 现 无人 机 全 自 动 巡 检 。 在 实 验 中 ，将 无 人 机 跟 踪 中 无 人 机 水 平 方 向 速 度 的 变 化 作 为 跟 踪 稳 定 性 指 标 ，并 将 塔 头识 别 准 确 率 作 为 跨 塔 算 法 的 指 标 。 结 果 表 明 ，在 实 际 场 景 的 飞 行 中 水 平 速 度 的 变 化 不 剧 烈 且 平 滑 ，塔 头 识别 率 为 ９６ ％ ，验 证 了 算 法 的 可 行 性 和 有 效 性 。     

Ｑ２４５Ｒ钢非线性超声特性与晶粒度级别量化关系研究

利 用 非 线 性 超 声 检 测 技 术 ，对 不 同 晶 粒 度 级 别 的Ｑ２４５ Ｒ钢 试 件 进 行 非 线 性 超 声 特 性 实 验 。 测量 相 同 激 励 条 件 下 的 超 声 波 在 晶 粒 尺 寸 不 同 的Ｑ２４５ Ｒ钢 中 传 播 时 的 声 速 、衰 减 系 数 和 二 阶 非 线 性 系 数 ，并根 据 所 得 数 据 ，分 析 非 线 性 超 声 特 性 与Ｑ２４５ Ｒ钢 晶 粒 度 级 别 的 相 关 性 ，建 立 量 化 关 系 。 实 验 结 果 表 明 ，超 声波 在Ｑ２４５ Ｒ钢 中 传 播 时 ，声 速 随 晶 粒 尺 寸 改 变 的 变 化 并 不 明 显 ，衰 减 系 数 先 上 升 后 下 降 ，其 非 线 性 超 声 系 数随 着 晶 粒 度 级 别 的 增 大 而 呈 线 性 增 大 。     

基于 Ｄ ＰＳ Ｋ 多载波调制技术的电气测温技术的研究

针 对 诸 多 电 气 领 域 需 要 在 狭 小 空 间 内 进 行 多 节 点 温 度 实 时 测 量 ，而 传 统 总 线 系 统 存 在 传 输 速率 有 限 布 线 繁 杂 的 问 题 ，研 究 了 基 于 差 分 相 移 键 控 （ Ｄ ＰＳ Ｋ ）多 载 波 调 制 的 二 总 线 测 温 方 法 ，在 二 总 线 上 进 行多 载 波 数 据 的 调 制 与 解 调 ，通 过ＦＰ Ｇ Ａ完 成 串 并 电 路 转 化 的 算 法 ，实 现 一 种 可 用 于 电 气 设 备 内 部 布 设 的 多节 点 高 速 传 输 的 测 温 总 线 系 统 。 该 技 术 在 原 有 二 总 线 架 构 的 基 础 上 ，采 用 载 波 方 法 变 串 行 通 信 为 并 行 通信 ，既 保 留 了 二 总 线 结 构 简 单 的 优 点 又 有 效 提 高 了 传 输 效 率 。 算 法 验 证 与 仿 真 结 果 表 明 ，该 方 法 可 在 ２５６ 个带 载 测 试 节 下 ，有 效 进 行 并 行 传 输 ，信 息 传 输 正 确 率 较 高 ，为 二 总 线 进 一 步 优 化 与 推 广 提 供 了 理 论 支 撑 。     

基于数字化虚拟推演的电网建设过程三维可视化研究

为 提 高 对 电 网 建 设 过 程 的 管 控 效 果 ，基 于 数 字 化 虚 拟 推 演 过 程 设 计 一 种 三 维 可 视 化 方 法 。 以Ｔｏｒｑｕｅ 引 擎 为 基 础 设 计 数 字 化 虚 拟 推 演 系 统 ，依 据 该 系 统 推 演 电 网 建 设 过 程 的 三 维 可 视 化 流 程 。 采 用 金 字塔 层 级 架 构 对 电 网 建 设 地 区 的 空 间 数 据 信 息 分 层 分 块 处 理 ，提 升 三 维 可 视 化 场 景 绘 制 的 准 确 度 与 效 率 。 利用ＣｏｎｔｅｘｔＣａｐｔｕｒｅ 软 件 通 过 三 维 实 景 建 模 技 术 创 建 电 网 建 设 过 程 的 场 景 模 型 ，通 过 创 建 数 据 中 心 的 方 法 对电 网 业 务 数 据 进 行 一 体 化 整 合 处 理 ，并 高 度 融 合 业 务 数 据 和 电 网 空 间 信 息 ，实 现 电 网 建 设 过 程 的 场 景 直 观管 控 与 三 维 可 视 化 。 实 验 结 果 表 明 ，该 方 法 构 建 的 电 网 建 设 过 程 模 型 纹 理 数 与 帧 速 较 高 ，画 质 与 流 畅 性 好 ，场 景 建 模 过 程 用 时 少 且 逼 真 度 高 ，证 明 该 方 法 具 有 较 高 的 应 用 价 值 。     

重载搅拌摩擦焊机器人性能分析及其闭环控制研究

将 １ 台 载 重 能 力 为 ３ ｋ Ｎ 的 重 载 工 业 机 器 人 改 造 为 搅 拌 摩 擦 焊 机 器 人 ，并 对 其 结 构 性 能 进 行 分析 ，发 现 该 机 器 人 结 构 强 度 和 振 动 特 性 虽 满 足 使 用 要 求 ，但 其 刚 度 在 某 些 工 况 下 还 不 符 合 要 求 ，导 致 搅 拌 摩擦 焊 机 器 人 定 位 精 度 低 、加 工 精 度 不 理 想 。 针 对 这 种 情 况 ，提 出 并 设 计 了 一 种 基 于 室 内 定 位 技 术 的 机 器 人闭 环 控 制 系 统 ，对 该 系 统 的 组 成 及 原 理 进 行 了 分 析 和 研 究 ，为 下 步 重 载 搅 拌 摩 擦 焊 工 业 机 器 人 系 统 的 实 现提 供 解 决 方 案 。     

基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ，提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ，建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ，构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ，引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ，实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ，引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ，在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ，较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ，实 现 全 局 最 优 ，具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ，对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ，验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ，在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

基于改进型蜻蜓算法的停电计划优化方法

基 于 带 约 束 的 多 目 标 优 化 理 论 ，建 立 了 年 度 停 电 检 修 计 划 决 策 模 型 ，针 对 传 统 群 智 能 算 法 效 率不 足 的 问 题 ，通 过 引 入 外 部 电 力 储 备 维 护 策 略 和 和 拥 挤 距 离 下 的 生 态 位 共 享 机 制 ，提 出 了 改 进 型 蜻 蜓 算 法 ，提 高 了 原 有 算 法 的 全 局 最 优 性 和 分 布 均 匀 性 ，提 高 了 年 度 停 电 计 划 的 经 济 、可 靠 、平 衡 性 。 最 后 通 过 ＩＥ Ｅ ＥＲ Ｔ Ｓ- ７９模 型 ，对 比 ２ 种 传 统 群 智 能 算 法 进 行 了 仿 真 分 析 。 仿 真 结 果 表 明 ，在 电 力 调 度 的 平 衡 和 储 备 达 到最 优 的 前 提 条 件 下 ，采 用 本文 提 出 的 算 法 大 大 提 高 了 求 解 效 率 ，能 有 效 满 足 实 际 电 网 停 电 计 划 的 需 要 。     

基于dsPIC33F芯片的智能注水测控系统设计

为 实 现 在 井 口 对 目 标 层 位 进 行 长 期 实 时 监 测 调 控 ，达 到 精 确 细 分 层 注 水 的 目 的 ，提 出 了 一 种 基于 ｄｓＰＩＣ３３Ｆ 控 制 芯 片 的 智 能 注 水 测 控 系 统 的 设 计 方 案 。 该 系 统 温 度 、压 力 、流 量 测 量 精 度 分 别 控 制 在± ０．５ ℃ 、 ± ０．１ ％ ＦＳ 、 ± １ ％ ＦＳ ，提 高 了 井 下 配 注 的 准 确 性 。     

新能源客车高压附件集成控制器开发

针 对 新 能 源 客 车 存 在 不 同 配 置 、不 同 类 型 及 高 压 零 部 件 种 类 繁 多 的 问 题 ，给 出 了 新 能 源 客 车 平 台化 高 压 电 气 架 构 的 设 计 方 案 ，并 设 计 开 发 了 高 压 附 件 集 成 控 制 器Ａ Ｃ Ｕ 。 介 绍 了 Ａ Ｃ Ｕ硬 件 架 构 、控 制 策 略 、结构 设 计 及 安 全 设 计 点 。 采 用 主 从 式 通 信 结 构 、行 车 与 充 电 高 压 上 电 流 程 分 离 、“双 源 冗 余 ”转 向 硬 件 结 构 及 “随动 转 向 ”控 制 策 略 ，提 升 了 安 全 性 ，并 降 低 了 功 耗 。 试 验 结 果 表 明 ，该 系 统 达 到 了 较 好 的 性 能 指 标 和 要 求 。     

纱筒搬运机器人的设计

针 对 纺 织 企 业 人 工 搬 运 纱 筒 的 效 率 低 ，劳 动 强 度 大 等 问 题 ，设 计 纱 筒 抓 取 机 器 人 来 代 替 人 工 完成 筒 纱 的 搬 运 。 在 分 析 纱 筒 搬 运 过 程 的 运 动 特 征 基 础 上 ，通 过 对 自 由 度 、本 体 结 构 和 驱 动 方 式 的 计 算 ，选 用Ｕ Ｒ１０ 人 机 协 作 机 器 人 作 为 纱 筒 搬 运 机 器 人 的 本 体 。 为 了 提 高 搬 运 效 率 ，设 计 开 发 了 具 有 平 移 内 撑 式 的 双抓 取 机 构 和 推 纱 机 构 的 末 端 执 行 器 ，采 用Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ 建 立 了 结 构 模 型 和 装 配 模 型 。 设 计 机 器 人 操 纵 界 面 实现 工 艺 参 数 的 调 整 和 工 作 状 态 的 监 控 。 实 验 结 果 表 明 ，纱 筒 搬 运 机 器 人 可 以 有 效 完 成 单 次 对 ２ 只 筒 纱 的 抓纱 和 推 纱 工 作 循 环 ，连 续 工 作 安 全 ，性 能 稳 定 。     

某小型低速靶机的应急保护系统设计

针 对 某 小 型 低 速 靶 机 的 安 全 回 收 问 题 ，以ＴＩ 的 Ｄ ＳＰ２８３３５ 微 处 理 器 为 控 制 核 心 ，从 飞 控 系 统 当中 的 故 障 诊 断 与 容 错 模 块 入 手 ，提 出 了 一 套 较 为 完 整 的 应 急 回 收 方 案 。 对 该 方 案 所 设 计 的 回 收 系 统 当 中 的驱 动 芯 片 ，控 制 舵 机 等 器 件 ，进 行 了 功 能 原 理 方 面 的 介 绍 。 最 后 对 飞 控 系 统 进 行 半 物 理 仿 真 实 验 ，并 通 过 实际 的 飞 行 效 果 ，证 明 该 应 急 回 收 方 案 具 有 较 高 的 可 行 性 。     

用于车辆提升的升降码分机设计及有限元仿真

为 了 解 决 当 前 城 市 汽 车 车 位 数 量 严 重 不 足 的 现 实 问 题 ，对 可 将 车 辆 安 全 提 升 到 空 间 车 库 的 升降 码 分 机 进 行 研 究 与 设 计 ；基 于Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ模 块 ，对 码 分 机 上 的 升 降 平 台 受 变 载 产 生 的 弹 性 变形 进 行 有 限 元 仿 真 分 析 ，根 据 其 弹 性 变 形 量 优 化 了 控 制 系 统 ，提 出 车 辆 出 入 库 时 升 降 平 台 边 缘 升 降 补 偿 量随 时 间 的 变 化 关 系 式 。 降 低 了 因 升 降 平 台 弹 性 变 形 而 产 生 的 系 统 误 差 ，提 高 了 车 辆 出 入 库 的 稳 定 性 。 研 究结 果 具 有 一 定 的 工 程 实 际 意 义 。     

基于嵌入式的单片机智能控制应用研究

针 对 嵌 入 式 的 单 片 机 智 能 控 制 中 采 用 的 顺 序 结 构 控 制 、多 任 务 控 制 等 控 制 方 式 进 行 研 究 。 该两 种 方 式 均 需 由 单 片 机Ｐ Ｃ指 针 来 控 制 程 序 每 一 个 语 句 命 令 的 执 行 ，以 及 每 一 个 任 务 的 完 成 。 对 于 控 制 简单 、没 有 多 任 务 同 时 控 制 下 多 采 用 顺 序 结 构 控 制 方 式 。 针 对 多 任 务 控 制 的 需 要 ，为 实 现 感 觉 和 视 觉 、实 时 性等 应 用 问 题 ，通 过 运 行 速 度 高 的 单 片 机 主 程 序 进 行 合 理 的 任 务 与 等 级 安 排 、时 间 控 制 ，采 用 优 化 编 程 方 法 、定 时 检 测 和 优 先 等 级 中 断 服 务 程 序 处 理 方 式 ，实 现 了 小 车 嵌 入 式 智 能 控 制 应 用 中 多 任 务 同 时 运 行 、实 时 执行 的 效 果 。