DCS系统冗余技术分析

高可靠性是过程控制系统的第一要求。冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用的一种技术，是提高计算机系统可靠性的最有效方法之一。为了达到高可靠性和低失效率相统一的目的，我们通常会在控制系统的设计和应用中采用冗余技术。合理的冗余设计将大大提高系统的可靠性，是值得研究的课题。     

多路激光跟踪干涉仪坐标测量系统的容错设计

介绍容错设计思想在由多路激光干涉仪构成的柔性坐标测量系统中的应用。由于采用了硬件冗余、软件冗余等技术，不但使该测量系统具有自我标定的能力，而且可恢复因测量过程中“丢光”现象而造成的干涉仪丢失的测量数据。并用三路单轴跟踪系统实现了二维坐标测量。     

PLC系统冗余的研究

本文简单介绍了PLC系统的经典三层网络结构和控制系统冗余的基本概念,重点分析了冗余技术的实现要点,并以NA400PLC为例重点讨论了应对PLC系统各层需求的冗余实现方案。     

无线收发系统的抗干扰研究

本文阐述了无线收发系统的抗干扰措施,主要从指令冗余指令技术、数据冗余技术、循环冗余码差错控制技术、软件陷阱技术及中值滤波算法等软件方面对无线收发系统的抗干扰方法进行了研究。     

运动目标空间坐标多站法激光跟踪测量建模

运动目标空间位置激光跟踪测量是计量测试领域的前沿课题，该测量系统集激光干涉测距、光电检测、精密机械、计算机及控制系统和现代数值计算于一体，对空间运动目标进行跟踪并实时测量其坐标和姿态。测量范围１－１０ｍ，测量精度５０μｍ／ｍ。采用多个激光干涉仪进行冗余设计，对测点造成过定位，通过解最小二乘方程组计算出被测点的坐标。文中论述了多站法跟踪测量的原理并建立了计算坐标的数学理论模型。     

双机冗余配置与切换控制方式分析

本文概述了双机冗余技术在实时监控系统中的重要地位。分析了传统基于“心跳判断”软切换控制的冗余配置与切换方式存在的弊端,提出了通过采用第三方切换控制模式避免了误切换,达到保证主机的唯一性的改进型冗余配置与切换控制方式,有效保证了实时监控系统的可靠性。     

DCS控制系统在工业自动化中应用

现在的DCS控制系统采用的是网络冗余技术和分布处理单元冗余技术、电源冗余技术等,对生产自动化控制的主流技术,该系统具有自动化、危险性低、管理性强、结构简单、控制灵活等优点,深受企业的广泛应用。本文结合生产实际分析了DCS系统的结构图及应用,设计了一种基于ARM分布处理单元结构,阐述了DCS系统在日常使用中的维护技术。     

激光跟踪测量系统软件设计

激光跟踪测量系统在航空航天、汽车制造、高能粒子加速器准直测量等工业大尺寸精密测量领域有着广泛的应用。本文针对激光跟踪测量系统的应用需求和特点,设计了基于VC++的激光跟踪测量系统软件。该软件通过TCP/IP协议实现与系统硬件的网络通讯;集成了误差补偿功能,可对系统测距和测角值进行实时误差补偿;可对系统数据进行数据处理分析;根据用户需求对系统数据进行数据库管理;并利用VTK技术实现数据库中所有数据的三维实时显示和相关人机交互操作。实验结果证明该软件可有效地实现激光跟踪系统的坐标测量及相关功能,满足激光跟踪测量系统用户的需求。     

具有冗余结构的分布式数据库服务器及其负载平衡模型

服务器冗余技术在解决传统分布式环境的可用性和性能瓶颈问题的同时给系统的管理带来了新的挑战。介绍了一种分布式数据库服务器的构成原理及工作模型，重点讨论了它的冗余关系、基于移动代理的负载平衡模型及其性能分析等。     

工业动态跟踪测量的原则与技术特点

叙述了工业动态跟踪测量的特征和内容,提出了实现动态跟踪测量的基本目标和任务。并且介绍了测量的原理、原则、方法和虚拟坐标系的建立以及冗余测量配置与测量方法、测量系统的自标定、实用测量系统的技术特点等。最后对动态跟踪测量的发展趋势进行讨论。     

空间光通信综合参数测试用双通道望远系统

提出一种用于空间激光通信综合参数测试的双通道望远系统,长焦通道满足端机远场分布等参数的测量,无焦望远通道可用于跟瞄性能测量。分析了空间激光通信端机远场分布及跟瞄性能测试的原理,设计了一套双通道望远系统装置,该装置光学系统可分别构成离轴卡塞格林系统或离轴三镜无焦望远系统,工作谱段为800～1700nm,通光孔径为300mm。完成了系统的研制和装调,并进行了性能检测,结果表明,长焦通道波像差为0.097λ(λ=632.8nm),无焦通道波像差为0.048λ,均满足设计指标要求。     

面向包装物品的激光扫描测径系统设计

目的为适应包装物品测径的需求,设计面向包装物品的激光扫描测径系统。方法通过研究激光扫描技术在测距方面的应用,设计出适合包装物品测径需求的激光扫描测径系统装置,原理是将光源设计为可见激光,将包装防护的物品通过可见激光的测量扫描后,经过光电转换程序将光信号转化为电信号。转换后的电信号再经数据处理系统进行整理,得出准确结果,并在激光扫描测径系统中显示出来。结果该装置具有数字化的通信接口,与PC机连接组成智能化的包装物品测径装置,可对激光信号转化成电信号进行整理、分析和处理,并进行实时跟踪、监控,形成记录,如在包装物品扫描测径过程中出现意外时,能及时反馈给控制系统。结论该激光扫描测径系统实现了包装物品的全自动化、快速、精确测径,可靠性高,可进行动态、流水化、实时在线检测,同时对包装物品没有损伤。     

半光斑成像式多功能激光瞄准测头的研究

运用半光斑成像原理设计了一种用于三坐标测量机的多功能激光瞄准测头。详细介绍了测头的光学系统工作原理和设计思路,采用自适应控制方法实时调节激光光强使其可以适应不同光学特性表面的瞄准测量,并进行了多功能测头的重复性瞄准测量、灵敏度测量、倾角跟踪实验。实验结果表明,该测头重复性瞄准测量不确定度优于1 μm,测量灵敏度可达30 mV/μm,激光跟踪瞄准被测曲面倾角可达25°,能满足三坐标测量机的使用要求。该测头具有检测速度快、自动化程度高、瞄准精度高的特点,结合三坐标测量机或者其它测长仪器,能够实现对自由曲面进行快速精确瞄准及轮廓图像瞄准测量,具有广泛的应用前景和实用价值。     

激光二坐标测量装置显微视觉关键技术的研究

为满足二维线纹标准器高精度检测需求,研究了激光二坐标测量装置的显微视觉系统关键技术.分析了激光二坐标测最装置的工作原理和显微视觉硬件系统的构成,提出了一种基于方向链码的边缘特征点跟踪提取算法,实现了图像边缘快速精确提取,建立了两坐标系间的修正模型,提高了测量精度.实验验证二维线纹标准器线间距和线宽测量重复性的2倍标准差小于10 nm.     

沉降颗粒激光反射像点粒度测量中的图像数字处理方法初探

本文介绍了一种通过对沉降颗粒激光反射像点运动图像的数字处理，获得颗粒沉降位移而得出Stokes粒径的粒度测量方法。该粒度测量方法是利用颗粒图像匹配算法，提取颗粒的特征图像区域，并以此颗粒图像为匹配模板的的颗粒跟踪技术。同时对该方法所采用的相关分析技术做了说明.     

基于VTK的激光跟踪测量可视化软件设计

测量数据的三维可视化是激光跟踪测量数据处理的关键步骤之一。结合大型激光跟踪测量软件系统的开发实践,对VTK技术特点和体系结构进行深入研究,设计实现了对测量数据进行处理和显示的类和接口。在此基础上,基于Microsoft Visual Studio 2010平台,利用C++和VTK技术开发了一款三维测量数据处理及可视化软件,实现了测量点云拟合、三维图形显示以及交互功能,并通过实例验证了软件的有效性和可用性,证明了VTK在工业测量可视化领域具有很大的应用价值。     

Convex optimization of measurement allocation for magnetic tracking systems

Magnetic tracking is a popular technique that exploits static and low-frequency magnetic fields for positioning of quasi-stationary objects. One important system design aspect, which substantially influences the performance of the tracking system, is how to collect as much information as possible with a given number of measurements. In this work, we optimize the allocation of measurements given a large number of possible measurements of a generic magnetic tracking system that exploits time-division multiplexing. We exploit performance metrics based on the Fisher information matrix. In particular, the performance metrics measure worst-case or average performance in a measurement domain, i.e. the domain where the tracking is to be performed. An optimization problem with integer variables is formulated. By relaxing the constraint that the variables should be integer, a convex optimization problem is obtained. The two performance metrics are compared for several realistic measurement scenarios with planar transmitter constellations. The results show that the worst performance is obtained in the most distant parts of the measurement domain. Furthermore, measurement allocations optimized for worst-case performance require measurements in a larger area than measurement allocations optimized for average performance.     

微位移视觉测量系统光学结构参数设计方法研究

在激光三角法原理的微位移视觉测量系统中，根据成像公式和原则提出了一种基于Visual C＋＋ 6．0的计算机辅助公式设计法，可以对光学系统结构进行简便、快速和精确计算。该方法不仅可以迅速得到光学系统相关结构参数，还可以应用于光学成像系统光学参数的设计和优化，使整个测量系统的设计和完善更加快速有效。