基于计算机视觉的油封尺寸检测系统设计

针对油封的大批量、多品种、流水线作业的生产特点以及"零废品率"的检测要求,利用机器视觉检测和计算机图象处理技术,研究开发了适应大批量生产和在线实时检测的油封尺寸机器视觉检测系统;建立了系统软硬件结构,分析了系统的组成和工作原理及工作过程,并对图像处理算法进行了设计;系统标定后的实验检测结果证明,该检测系统能实现产品100%检测的生产目标,具有非接触、在线实时、精度适中、成本低等特点,具有较好的生产通用性。     

嵌入式三轴运动控制系统的以太网通信实现

研究了嵌入式三轴运动控制系统的以太网通信问题;采用LM3S9B92微控制器设计主控制器和各轴电动机控制器,通过移植实时操作系统μC/OS-Ⅱ和TCP/IP协议栈LwIP,实现主控制器与各轴电机控制器之间的信息交互;按电动机控制数据传输紧急程度要求不同,在以太网MAC层之上建立调度表,优先传输紧急数据,提高三轴运动控制系统实时性;实验结果表明嵌入式三轴运动控制系统实现了以太网数据的无差错传输,并且在重载情况下时间延迟大约为系统改进前的72%,改进了系统的实时性。     

基于FPGA和ARM的弹上相位自动微调控制器设计与实现

为了提高相位自动微调控制器的控制性能,针对某型导弹,提出并实现了以ARM+ FPGA双微处理器为核心的硬件设计方案,采用了模糊PID控制算法,通过优化步进电机控制模式,提高了相位自动微调控制器的控制精度,将步进电机的调整时间由800 ms缩短到100 ms以内;该方案已成功应用于某型弹上系统,实践证明,该设计方案成本低、可扩展性强,能够满足系统控制需求,具有较高的实用性,大大提高了装备维护效率.     

基于变传动比的线控转向前轮转角控制

提出一种基于混合智能变传动比技术的前轮转角控制算法;分析了车辆转向性能和转向稳定性的影响因素,利用模糊神经网络设计以控制车辆转向性能为重点的传动比控制器,利用直线拟合方法设计以转向稳定性为重点的传动比控制器,然后应用模糊软切换技术对两传动比进行切换融合,最终得出兼顾转向性能和转向稳定性的恰当总传动比;利用该传动比直接控制前轮转角,并将控制策略进行仿真实验;实验结果表明总传动比不仅在数值范围和曲线形状上更接近理想传动比,而且将对应的峰值速度控制在110km/h左右,优于其他两个分传动比的控制效果;用该传动比控制的整车稳定性和前轮路径跟踪能力较好,可见整个控制策略的有效性。     

认知无线电中基于协同中继的网络性能优化

针对认知无线电和协同通信这两种技术的结合,在认知无线电中设计联合解码转发JDF方案,在保证主要网络链接的服务质量(QoS)的前提下,无论在峰值干扰约束还是均值干扰约束的情况下,都能得到最优解,使认知无线电用户的传输速率最大化;通过仿真分析可以得出:在认知无线电网络中,使用优化后的发射功率和恰当的协同中继进行传输能提高系统性能,优于直接传输和单独的协同传输.     

莱钢宽厚板MES的开发与应用

为了满足宽厚板生产小批量、多品种、多工序、多要求的实际情况,结合工艺要求和先进的计算机技术开发出一套铸轧一体化的MES系统,使得各种生产数据及特殊生产要求准确无误并及时发送到现场的执行系统,兼顾了质量与效率;组板、组炉、组浇模型的采用为大规模生产创造了条件,兼顾了成本与效率.精确到每块材料的合同跟踪模型保证了产品的如期交货,从而保证了较高的客户满意度.系统采用成熟的三层架构,数据库采用稳定的Oracle数据库技术,前台开发工具采用主流的VS2008,数据库和应用服务器均采用IBM的Aix操作系统,保证了系统的稳定、高效、安全.通过MES的实施较好地解决了制造环节的各种问题.     

多对象同步检测的新型气密测试仪设计

为了解决传统和当前大部分检漏仪一次仅能对一个测试对象进行检测的问题,对一种多对象同步检测的差压式气密测试仪进行了设计;该气密测试仪以基于ARM9的控制系统为主机端,以基于AVR的4个检测系统为采集端,通过独立的RS485串口通讯,完成控制系统与多个检测系统的信息交互;在此基础上,结合Linux操作系统的多线程机制、单片机和Qt/Embedded编程技术,建立完整的仪器检测控制软件系统,实现了多个测试对象进行同步检漏的功能;与普通的检漏仪相比,仪器的泄漏测试效率和自动化程度得到显著地提高,同时具有高精度高稳定性的特点,更适合在批量生产中使用。     

无线机电阻抗结构健康监测系统软件开发

机电阻抗技术是一种新兴的非参数结构健康监测方法,对结构局部微缺陷比较敏感;为了实现基于机电阻抗技术的结构健康监测,采用Visual C++和Matlab混合编程的方式设计和开发了系统监测软件;该软件用于控制现场的无线智能机电阻抗传感器进行数据采集,同时对测量数据进行处理,根据损伤评估算法评定结构健康状况;软件采用Visual C++编写系统人机交互界面和通信接口程序,采用Matlab编写数据处理和损伤评估算法,同时图形化输出运算结果;将两者的优势有机结合,从而缩短了软件的开发周期。     

接触式智能卡的嵌入式系统攻击平台设计

为了对接触式智能卡的安全性进行研究,搭建了一个多功能的接触式智能卡的嵌入式系统攻击平台,作为开放、可控的目标芯片激励平台;文中给出了具体的实现方案,尤其对智能卡接口电路、读卡器接口电路以及控制模块的设计进行了详细阐述;该平台可以模拟智能卡和读卡器的功能,与真实的智能卡或者读卡器通信,实施中间人攻击、产生侧信道攻击所需的触发信号、向卡片的电源和时钟施加扰动。通过该平台的使用,还可对智能卡芯片安全性设计进行FPGA验证;该方案具有灵活性强、成本低、高效率等优点,可以用于侧信道攻击、故障攻击、密码芯片安全性测试等领域,提高工作效率。     

基于FPGA的实时视频处理平台设计

为了能够实时地采集、处理、显示视频,设计并实现了一种基于双PowerPC硬核架构的实时视频处理平台;用硬件实现视频的预处理算法,并以用户IP核的形式添加到硬件系统中,上层的视频处理软件程序则直接从存储器中调用预处理后的图像数据;重点介绍了在FPGA上构建双PowerPC硬核架构的硬件系统;采用乒乓控制算法缓存一行图像数据;用DMA的方式将图像数据保存在存储器中;以边缘检测作为视频预处理算法的一个实例,在平台上实现,实验结果表明,用本平台实现仅需40ms;本平台能够实时处理视频,具有较高的实用价值。