基于SlMATICS7 PLC的分布式控制系统实现

利用SIMATICS7PLC、工业以太网和PROFIBUS总线组成了分布式控制系统,具体描述了系统的构成以及组态实现。系统在逻辑结构上分为两层:现场设备层和网络控制层,PROFIBUS用于现场设备层,网络控制层采用工业以太网。用STEP7软件完成了系统的组态及控制程序的编写,并以水箱液位控制为例,说明了用户程序编写及调试的方法。过程的上位机监控利用WINCC软件实现。     

基于ALE方法的楔形体入水分析

基于ALE方法分析楔形体入水问题,楔形体采用拉格朗日网格离散,空气和水采用ALE网格离散。将楔形体视为刚体,空气和水的力学行为分别采用Gamma定律和GRUNEISEN状态方程模拟。讨论ALE流固耦合关键字中罚函数罚因子的取值方法,提出相应的建议原则;分析水域截断边界对楔形体响应的影响,给出模拟无限水域的截断边界位置的建议值;分析楔形体表面压力振荡的原因,提出楔形体表面压力获取方法。通过试验结果对比分析,验证方法的合理性。     

立体仓库堆垛机的模糊控制定位技术研究

分析了自动化立体仓库堆垛机控制系统位置控制策略和常规定位过程,给出了堆垛机定位控制的数学模型,通过采用具有调整因子的规则自生成的方法进行模糊推理并实现位置模糊控制。仿真结果证明,系统对输入信号的响应快,跟踪误差小,过度时间短,且无超调或超调量小,震荡次数少,稳态精度高,系统输出与给定值稳态偏差小,定位精度高。     

基于码重分布的系统循环码识别方法

介绍系统循环码的定义及矩阵描述,分析其码重分布特性,根据向量间距离的概率定义码重分布距离,推导随机序列的理论码重分布概率,提出实际序列码重分布概率的估计方法和利用实际序列的码重分布概率和随机序列的理论码重分布概率之间的距离估计码组长度和起始点的方法,在此基础上利用高斯消元法估计生成矩阵和校验矩阵,并提出了在误码情况下的识别方法。最后并对不同长度的码进行仿真实验,结果表明文中方法能够在误码为10－3的情况下有效地识别中短码。     

基于嵌入式Linux的无线文件传输系统的实现

对无线文件传输系统进行了设计,采用无线通信技术、计算机技术研制了无线文件发送终端,采用嵌入式微处理器、无线通信模块等电路设计了无线文件发送终端的硬件,构建了嵌入式Linux操作系统平台,移植了PPP协议,采用多进程开发了应用程序,应用TCP/IP协议和PPP协议设计了CDMA无线通信软件,并进行了调试和实验运行。在原有无线传输模块的基础上进行研发,根据无线网络特性进行系统优化,将无线传输速度提升到原来的4倍,实现了文件无线发送的功能。     

基于LabVIEW的力觉检测系统

研究了手术过程中穿刺针与生物组织的相互作用力,对穿刺力进行了建模,搭建了生物软组织的力觉检测系统,检测系统由软、硬件2部分组成.其中,硬件平台采用了德国生产的高精度位移平台为穿刺针提供动力,利用压阻式力传感器进行力信号检测,并通过数据采集卡实时收集力信号.软件平台利用LabVIEW编程控制电机的运动和数据采集.利用平台进行了针穿刺实验,并利用MATLAB对实验数据进行了处理和分析,得出了穿刺力—位移曲线及其与影响因素的关系.     

AUV自主控制全局模型及智能决策算法研究

分析了自主式水下潜器(AUV)自主控制全局模型的内涵,指出应该包含环境信息、使命信息以及自身状态三个部分;用栅格法建立了环境模型;定义了"多区域地形勘察"使命案例;分析了与决策算法相关的AUV自身状态的表示方法;在此基础上开发了智能决策算法,算法包含路径选优和速度规划两部分;应用图论及运筹学的方法实现了路径选优,应用遗传算法实现了速度规划;用Petri网为AUV的使命控制过程建模,最终完成了智能决策算法和使命控制系统的集成;经仿真验证,所开发的智能决策决策算法正确有效,AUV使命的控制和执行自主可靠.     

条烟自动分拣机监控系统的设计

分析目前我国条烟分拣机的现状,并在此基础上开发了条烟高效自动分拣系统,简单介绍了条烟分拣系统,并对异步分拣法进行了阐述,设计了基于Profibus现场总线的监控系统,对硬件组成进行分析;研究了条烟分拣系统的控制策略,提出用"预测控制"下载订单,分析了上位机的软件系统,对条烟自动分拣机试验结果表明,该监控系统运行稳定可靠,效率高,具有一定的实用性和推广价值.     

积分分离PID算法的电阻炉温度控制系统

为使大惯性、纯滞后的电阻炉温度控制系统的动态性能和稳态精度满足要求,提出了Smith预估结合积分分离PID算法;设计了温度控制器的硬件系统;对控制系统进行辨识;分析了Smith预估结合积分分离PID算法与单纯Smith预估控制算法的区别,并对两种控制算法进行了比较分析,确定了电阻炉温度控制系统参数;最后对Smith预估结合积分分离PID算法进行了电阻炉的温度控制实验;实验结果表明,采用Smith预估结合积分分离PID算法提高了电阻炉温度控制系统的稳定性,降低了系统的超调,稳态精度达到0.2℃,其动态性能和稳态精度满足系统控制要求.     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

移动网格路由协议MMRP的研究与模拟

Ad Hoc具有网络无中心,多跳等技术特点,选取移动网格路由协议(the Mobile Mesh Routing Protocol,以下简称MMRP)作为Ad Hoc网络的研究内容,通过对该协议路由机制的分析,在移动PC上模拟协议的运行,实现了Ad Hoc多跳,自组织的功能。实验结果表明:MMRP是一种健壮的、有效的移动Ad Hoc路由协议。     

基于弹性膜片的薄膜溅射式拉力传感器研究

介绍了一种基于弹性膜片结构的拉力传感器,敏感元件薄膜电阻应变栅采用离子束溅射、光刻技术与弹性体结合成一体。文中给出了传感器的基本结构及零点补偿和信号转接电路,介绍了薄膜电桥的制备过程,并对弹性体进行了仿真与分析。实验结果显示,该传感器在满量程范围内能满足设计要求,其额定载荷为850 N,灵敏度优于0.01377 mV/N。且其安全过载系数约为6.62,为同类拉力传感器的2~3倍。对传感器的标定表明,该传感器的综合误差不大于额定输出的0.013%。     

基于定量递归联合熵特征重构的缓冲区流量预测算法

对网络基站缓冲区的短时网络流量的准确预测是缓解和控制拥堵的关键.基站缓冲区的短时网络流量时间序列具有非线性混沌特征,其自相关特性较弱,而传统方法采用线性时间序列分析方法没能有效挖掘流量序列的非线性特征信息,流量序列预测性能不好.提出了一种基于非线性时间序列分析的定量递归联合熵特征重构网络基站缓冲区的短时网络流量预测算法,该算法提取流量序列的定量递归联合熵特征,并对特征序列进行相空间重构;把网络流量信号模型进行高维映射,在高维相空间对短时网络流量序列进行定量递归分析;采用自相关特征奇异分解对流量序列进行聚合后的线性叠加,采用平均互信息算法和虚假最近邻点算法计算最佳时延参数和最小嵌入维;进行插值拟合形成时频分析特征分流控制,实现对网络流量的预测.仿真结果表明,该算法预测精度较高,稳定性较好,预测偏差较传统方法低,具有较好的应用价值.     

搜索引擎PageRank算法研究

在研究搜索引擎关键技术的基础上,深入细致地剖析了著名搜索引擎Google的链接分析排名算法PageRank算法,解说其运行原理并给出改进算法.在此基础上指出PageRank算法存在的缺陷,从而针对性地提出了优化方案,实验结果表明,改进的算法有利于提高算法的运行效率,提高用户对检索结果的查准率.     

基于多Agent的交通流仿真平台

采用多Agent方法设计并实现交通流仿真平台,仿真钟等步长推进,由调度Agent协调仿真的运行。以MaSE方法对多Agent系统建模,用自动机描述人车单元Agent和路段Agent之间的交互。人车单元Agent采用刺激-反应混合结构,路网采用分层结构分解为路网、路段(交叉口)、车道,信号控制方案分解为入口车道-流向灯色组合,用分叉树表示信号灯组的状态。用Visual C++实现该仿真平台,证明其能有效再现交通流特征。     

多元飞行数据的时间序列相似性搜索方法

针对多元时间序列搜索的实际特点,提出WSTB方法,以线性分段建立时间序列曲线箱。创立具有相似形状的时序子序列箱,建立相应的索引,对给定序列和相似序列距离的快速计算,根据查询的时间序列的特征确定相应的权重,不需要逐个检查子序列箱内容就可以进行快速索引。采用实际飞行数据进行适应性验证,验证了该算法的通用性和有效性。     

Karhunen-Loeve变换在地震数据滤波中的应用

研究Karhunen-Loeve(K-L)滤波在地震数据中提取相关性信息的应用,利用K-L方式抽取或压制地震道集中的同相轴来实现滤波.探讨K-L运算中的正交分解法和奇异值分解算法,并分析同向轴的倾角、夹角以及噪音对滤波效果的影响.将该方法用于处理和分析模型数据与实际数据,证明该方法实用价值较高.     

全数字锁相环实现的自适应低通滤波电路

提出了一种新的基于全数字锁相环的自适应低通滤波系统的结构和实现方法。输入信号经整形后产生方波信号,方波信号经FPGA实现的全数字锁相环锁相同步倍频后,再将同步倍频信号输入到开关电容滤波器MAX295的时钟输入端,通过该时钟信号来控制滤波器的截止频率,从而实现滤波器频率的自动跟踪。介绍了系统设计原理,详细分析了FPGA实现全数字锁相环和锁相倍频的设计方法。通过实验验证了该系统的可行性和有效性,能够实现1 kHz至50 kHz的频率自跟踪倍频和滤波。     

电弧炉的反步自适应模糊控制

电弧炉是具有三相强耦合、高度非线性和不确定性的复杂被控对象,并且目前对电弧炉的控制要求越来越严格,为此将反步控制与自适应模糊控制相结合,应用于电弧炉电极调节系统中.给出了反步自适应模糊控制系统的详细设计过程.用递推法设计反步控制量,用自适应模糊控制逼近反步控制量中的不确定项,设计出自适应模糊控制律.通过李亚普诺夫函数推导了模糊规则参数调整的自适应律.最后引入监督控制以减少模糊逼近误差.仿真结果表明:所提出的控制算法能有效地抑制弧长的扰动,具有较强的鲁棒性,从而使电弧炉电极调节系统拥有较好的动静态性能.     

基于图像边界跟踪的顶点矩阵算法

分析传统图像边界跟踪中存在的问题,根据Freeman链码跟踪方法提出一种改进的基于像素顶点矩阵的边界跟踪方法,定义图像的像素顶点矩阵,并利用像素顶点矩阵跟踪边界,制定边界跟踪的搜索规则,同时抽取边界的顶点链码,生成围线树结构,用像素顶点的链码值表示边界。实验结果表明,该算法优于一般的链码跟踪方法,具有广泛应用性。