Networked Estimation of Multi‐Agent Systems Subject to Faults and Unreliable Information

In this paper, a novel framework for networked estimation of multi‐agent systems subject to presence of actuator faults is proposed. This framework is developed based on the notion of sub‐observers where within a group of sub‐observers each sub‐observer estimates certain states that are conditioned on a given input, output, and other state information. We model the overall estimation process by a weighted estimation (WE) digraph. By selecting an appropriate path in the WE digraph, an assigned supervisor can select and configure a set of sub‐observers to successfully estimate all the system states. In the presence of large intermittent disturbances, noise, and faults certain sub‐observers may become invalid, and consequently the supervisor reconfigures the set of sub‐observers by selecting a new path in the estimation digraph such that the impacts of these uncertainties are confined to only the local estimators. This will prevent the propagation of uncertainties on the estimation performance of the entire multi‐agent system. Simulation results provided for a five satellite formation flight system in deep space confirm the validity and applicability of our proposed analytical work.     

基于单片机和LabVIEW的远程矿井水位监控系统设计

针对现有矿井水位监控系统存在结构复杂和不能远程监控的问题,设计了基于单片机和LabVIEW的远程矿井水位监控系统,详细介绍了系统的硬件组成、上位机通信和下位机软件设计。该系统在现场利用单片机对水位进行监控并控制水泵,采用LabVIEW对水位进行监视并将水位信息存储在数据库中,实现了对矿井水位的远程监控。     

无线传感网络节点锂电池剩余电量估算方法

针对采用锂电池电量检测芯片DS2786进行剩余电量估算存在误差较大的问题,结合DS2786芯片和卡尔曼滤算法,提出了一种面向无线传感网络节点锂电池的剩余电量估算方法。该方法通过建立能表征锂电池特性的等效电路模型,将芯片DS2786所获得的锂电池两端开路电压和放电电流作为卡尔曼滤波算法的输入参数,进行精确的剩余电量估算。实验结果表明,该方法对于锂电池剩余电量的估计误差可维持在3%以内,且算法复杂度低,能满足嵌入式设备的应用要求。     

提高红外瓦斯传感器抗干扰性能及精度的研究进展

分析了影响红外瓦斯传感器抗干扰性能及精度的系统内部部件和外界环境因素,从吸收气室结构、信号调理电路、浓度转换算法、温度及压力补偿算法等方面论述了目前在提高红外瓦斯传感器抗干扰性能及精度方面的研究成果及进展。     

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统设计

为了提高时栅位移传感器的测量精度及分辨率,提出了一种基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统;系统包括硬件电路设计和软件设计;硬件电路以STM32F4内核处理器芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心,集成了信号调理、信号处理等电路模块;运用高频时钟脉冲插补时栅位移传感器感应信号和参考信号之间的相位差,通过软件设计控制信号的采集和处理,实现了相位检测;经实验验证,采用以STM32F4为核心的时栅信号处理系统后,时栅位移传感器的角度误差峰峰值达到2.4”,实现了高精度、高分辨率的时栅角位移测量.     

煤矿物联网研究现状及发展趋势

阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数据与网络安全方法、公共服务平台以及煤矿物联网相关标准;从嵌入式智能信息传感技术、基于大数据的矿山安全生产云服务平台、安全性方面探讨了煤矿物联网可能的发展方向。     

基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。     

非线性过程控制系统传感器故障检测新方法

针对电厂热力系统故障检测和定位准确性低的问题,提出了基于鲁棒输入训练网络的传感器故障检测模型;采用带参数限制项的目标函数对网络进行训练,并在测试目标函数中引入影响因子,增加了模型训练精度,抑制了网络计算过程故障数据对正常值的影响,减小了残差污染,提高了模型准确性;以某300 MW电厂热力系统20组测点为对象进行算例分析,通过反复的实验,结果表明,该模型能够更加准确地对非线性系统故障点进行检测和分离,并更加精确重构各变量真实值,验证了该模型用于非线性过程传感器故障检测的有效性和可靠性.     

高分辨高灵敏度CCD图像传感器驱动时序设计

在分析面阵CCD图像传感器结构和驱动时序基础上,针对高分辨率高灵敏度ICX694ALG大面阵CCD图像传感器,研究其驱动时序发生器;以现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,通过Verilog HDL硬件描述语言对该驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ISE软件进行功能仿真,并针对XILINX公司的可编程逻辑器件XC3S1000进行了硬件适配;仿真测试表明,FPGA驱动时序发生器能够满足高分辨高灵敏ICX694ALG大面阵CCD图像传感器驱动要求,达到了设计要求。     

无源LC传感器信号读取系统扫频源设计

针对连续快速的高频线性扫频信号源在无源LC传感器信号读取中的应用需求,设计并实现了0~400 MHz任意频率段的线性扫频源系统;该系统的核心器件为直接数字频率合成器(DDS)AD9910,采用该芯片的RAM模式和数字斜坡模式,详细介绍各模式工作原理及寄存器的具体配置过程,并分别以这两种模式实现了输出扫频信号;测试结果表明,两种方式均可实现高频高速捷变稳定信号的连续扫频;该扫频源具有高精度、稳定性好、频率捷变快和小型化的等特点,为LC传感器的工程应用提供了技术基础。