基于Freescale微控制器的AOI多彩照明控制系统

为了检测出高密度印刷电路板(HDI PCB)中的多种焊接缺陷,对用于自动光学检测(AOI)设备的多角度多色彩LED照明装置的控制系统进行软硬件改进,设计了一种以Freescale--MC9H12XS128为微控制器的多彩照明控制系统。控制系统的硬件结构简单,可同时对4组LED阵列进行脉宽调制控制,根据实际图像的提取效果,通过接收主控上位机发出的指令,对不同LED阵列进行颜色选择和256级光照亮度的调节。实验结果表明,该系统能满足AOI设备对照明装置提出的各种要求,使照明系统光照均匀,光强可调,响应快,发热量小。     

新型高密度电路板的自动光学检测系统设计

为提高自动光学检测系统(AOI)的缺陷检出率,研究了一种采用多色光源照明,利用机器视觉获取被测高密度印刷电路板(HDI型PCB)图像,通过图像处理快速准确地识别出各种缺陷的新型AOI。实验装置由主控计算机、电气控制系统、精密机械运动装置、多色光源照明和图像采集系统等组成。图像处理及识别软件基于OPENCV和VisualStudio2005开发,模块化设计,包括光源控制、图像采集、图像拼接、图像定位、路径规划、缺陷检测和缺陷统计等模块。实验结果表明,新型AOI系统可检出加载HDI型PCB的各种缺陷,缺陷的检出率可达99.9%,误报率只有0.3%。     

压电微定位平台神经网络与专家模糊复合控制方法

为了消除压电微定位平台的迟滞非线性特性,实现高精度定位控制,采用具有两个隐含层的BP神经网络建立压电微定位平台的迟滞模型,以精确描述驱动电压与输出位移的迟滞关系;设计一种基于BP神经网络迟滞逆模型的前馈控制器,对迟滞非线性进行补偿,将迟滞非线性近似线性化.为进一步提高定位系统的精度,提出基于迟滞逆模型前馈补偿和专家模糊控制的复合控制方法.仿真结果表明,该复合控制方法可以将压电微定位平台的定位误差控制在0.091μm以内,从而有效地消除迟滞非线性对压电微定位平台定位精度的影响.     

基于改进ACS算法的SMT自动光学检测路径规划

对采用表面安装技术的印刷电路板进行自动光学检测时,需要对检测路径进行合理规划,以在最短时间完成对PCB上所有检测窗的图像采集.针对该问题提出用ACS算法进行路径规划,并引入遗传机制,采用在每一次迭代前使蚂蚁智能继承上一代优秀巡回路径的策略,有效地实现算法求解效率和运行效率的平衡.实验结果表明,该算法有较快的收敛速度,并且解的质量优于其它路径规划算法,用于解决AOI中的路径规划问题是行之有效的.     

基于小波变换与相位相关的PCB图像拼接算法*

在印刷电路板自动光学视觉检测(automatic optic inspection,AOI)中,需要通过图像拼接以获得整个PCB的图像。传统的图像拼接算法处理光照干扰效果不好,并且算法复杂。针对AOI的工程实际,通过对图像进行二维小波变换去掉反映光照渐变的低能量系数,获得反映图像水平和垂直方向变化轮廓的高频系数,同时有效地降低计算复杂度;结合相位相关法实现快速精确的重叠位置配准,采用加权平均法实现图像的融合。实验结果证明,该算法能够对多种规格、不同颜色的PCB图像实现快速、准确的拼接。     

基于图像处理的印刷电路板质量检测系统设计

针对目前印刷电路板工业高速发展的生产要求,设计了基于图像处理的印刷电路板质量检测系统总体结构,阐述了基于图像处理检测系统的工作原理,讨论了图像采集单元中扫描仪的选择,以及扫描仪驱动的设计;讨论了图像处理单元中的图像去噪,图像分割、图像识别算法,运用图像差分运算方法完成了对缺陷的检测。实验结果证明使用该方法能够简单、快速、有效地识别出PCB板上断路、短路和缺损缺陷。     

基于RSPHL算法的圆形标志定位方法

针对传统圆形标志定位方法存在运算复杂、效率低的不足,结合点Hough变换的快速性和亚像素细分的精确性,提出基于点Hough变换与Legendre矩的圆亚像素检测算法,对印刷电路板(PCB)视觉检测中的圆形标志定位进行检测。实验结果表明,该方法定位精度可达0.056像素,具有抗噪性、准确性、快速性和鲁棒性的特点,能满足PCB视觉检测中高精度和实时性的要求。     

基于智能手机传感网的室内老年监护系统平台

针对老年人监护需求的日益增长,提出了一种基于手机麦克风传感网络的监护平台设计。该平台利用搭载麦克风的智能设备进行音频信号采集,以Wi-Fi作为基础网络,支撑上层MQTT物联网协议传输数据与指令,并将基于能量比的声学几何定位算法作为监控的核心功能。首先使用Matlab仿真实验证实了定位原理的合理性和算法的可行性;然后对四部异质Android设备进行麦克风特性测试并修正算法参数;最后搭建了测试平台,实验表明此平台达到了可用的定位精度。     

一种PCB的寄生参数提取模型及优化设计

为改善印刷电路板线路的电磁干扰性能,提出了一种半桥准谐振变换器印刷电路板寄生参数的提取及优化的方法;该方法主要分析了此类印刷电路板设计中,如何采取合理地进行布局和正确地设置平行线的间距与线宽,隔离噪音敏感的组件,以减少电磁干扰,并通过仿真确保电路的物理结果与原理设计的一致性;仿真结果验证了该分析方法能够有效地降低半桥准谐振变换器印刷电路板上的电磁干扰噪声水平,从而可以缩短设计周期并提高产品的质量。     

一种适用于PCB检测的彩色图像分割算法

针对光学检测印刷电路板(PCB)需要进行图像分割的问题,提出一种结合K-均值聚类算法的分水岭算法,用于PCB彩色图像分割。即首先将PCB彩色图像聚类,分成不同的颜色区域,按照不同区域进行分水岭分割,最后,将分割线透明地加在原始图像上,完成分割。实验表明,该算法可以分割PCB彩色图像,并且分割效果好。     

基于LabVIEW的超宽带仿真与实验系统

针对智慧城市建设对室内定位技术的需求,研究了基于传播时间的定位方法。基于LabVIEW与MATLAB开发平台,设计了超宽带(UWB)仿真与实验系统。系统可以仿真测量数据并实时显示仿真曲线和不同滤波算法处理结果;同时,可以处理实际测量数据,计算实际位置及定位误差。利用该系统对不同的基站部署进行了分析,实验结果表明:在该室内环境下,基站部署对定位精度有较大影响,合理的布置基站位置有利于减少定位误差。     

基于接收功率电平的三角质心近距离定位算法

针对无线传感器网络中近距离定位精度较低的问题,提出了一种基于接收功率电平(RPL)的免标定三角质心定位算法.该算法使用无线信号参数RPL代替传统接收信号强度指示(RSSI),应用于测距模型中,与传统三角质心定位模型相结合,从而达到降低测距误差、提高定位精度的目的.通过仿真实验,将基于RPL的三角质心定位算法与基于RSSI的三角质心定位算法进行对比,结果表明:在实验环境下,基于RPL的三角质心定位算法比基于RSSI的三角质心定位算法精度提高了59.02％,定位精度有明显提升.     

基于Lbest PSO和NNs的电液伺服系统输出力PID控制研究

为了实现电液伺服系统输出力的稳定控制,结合局部最优粒子群优化算法和神经网络模型,提出一种PID控制器设计方法。该方法将神经网络模型(NNS)与PID控制器耦合,得到基于神经网络的PID控制器参数整定结构;再采用局部最优粒子群优化算法(Lbest PSO)确定神经网络的权重,从而得到基于局部最优粒子群优化算法和神经网络的PID控制算法;最后将提出的PID控制算法用于控制虚拟的电液伺服加载系统,以进行仿真实验。仿真结果表明,由该PID控制器控制的电液伺服系统的输出力平稳地收敛于给定力,从而提高了系统的稳定性。     

钢包炉配料PSO-BP-PID 控制研究

针对钢包精炼炉( Ladle Ｒefining Furnace) 又称LF 炉,配料加料过程的惯性、时滞、非线性等控制特性,设计了一种基于微粒群优化算法( Particle Swarm Optimization,PSO) 、误差反向传播( Back Propagation,BP) 神经网络以及比例－ 积分－ 微分( PID) 的复合控制算法PSO-BP-PID,并将该复合算法应用于150 t 钢包精炼炉配料称重控制系统中,实现配料称重过程的智能控制。PSO-BP-PID 算法利用微粒群优化算法的全局寻优特性,优化BP 神经网络的初始权值以提高神经网络的收敛性; 采用经微粒群算法优化后的BP 神经网络在线实时调整PID参数。通过基于PSO 和BP 网络的PID 控制器实时控制钢包精炼沪的配料过程。仿真实验和运行实验结果表明,PSO-BP-PID 算法的控制效果优于单一PID 算法的控制效果。采用PSO-BPPID算法的钢包炉配料系统后,明显提高了配料精度,有效地解决了配料称重过程中速度与精度的矛盾。     

基于工控机的印刷电路板自动冲孔机的设计

针对以单片机为控制器核心的印刷电路板自动冲孔机不能识别复杂图象的问题,介绍了一种基于工控机的印刷电路板自动冲孔机的设计。该冲孔机由CCD摄像头获取印刷电路板定位孔图象信息,传送至PC104工控机的RAM中,PC104工控机在读取完整的1屏图象数据、处理图象后,获取印刷电路板定位孔的坐标信号,通过串行口将该坐标信号送到X方向、Y方向驱动电路,控制机械平台运行至印刷电路板定位孔位置,控制气动部件对定位孔冲孔,实现自动定位、冲孔的目的。实际应用表明,该冲孔机具有运行速度快、精度高、能识别和处理较为复杂的图象等特点。     

面向蜂群算法的网络安全检测控制模型优化研究

基于网络入侵检测的蜂群算法优化模式是一个用于网络入侵检测开发的专用编程接口。基于该编程接口,在Linux平台上设计和实现了一个复杂的入侵检测系统。基于网络入侵检测的蜂群算法与差分进化算法(DE)混合,采取数据信息处理模式,可以按照双群结构的要求,进行数据信息独立分析,从而能够产生数据信息交换功能。通过分布式技术对蜂群进行空间分析,通过空间信息搜索工具,保证学习策略功能能够完成。从仿真实验看提高种群解的质量。设计了一种简单入侵检测模式的描述语言,对入侵检测的特征数据库进行优化,对网络异常行为进行入侵检测。     

基于磁流变的气动位置速度复合控制策略

为了提高线性气缸的定位精度、减小制动冲击,提出了基于磁流变阻尼器的位置速度复合控制策略.依据气缸两腔压力差和磁流变阻尼特性,建立了气动系统定位过程的动力平衡方程,通过分析阻尼控制电流的变化规律和系统响应对定位精度的影响,分别提出了速度柔性控制和位置补偿控制算法.在该算法下采用位置速度复合控制策略进行试验研究表明定位误差随着负载质量的增大而增大,随着目标位置的增大而减小,对气源压力波动有较好鲁棒性.该控制策略在改善系统冲击特性的基础上提高了定位精度,为磁流变技术在气动位置伺服控制中的应用提供了理论与试验依据.     

基于边界扫描的电路板测试性优化设计

基于边界扫描的电路板测试性设计中，迫切需要解决“测试性改善程度一定时，如何权衡设计使得设计复杂性最小”的问题，本文首先深入分析了该问题，证明它是一个NP－ 完全问题，然后基于贪婪策略提出了求解问题的优化算法，仿真实验表明，该算法能够得较优化的电路板测试性设计方案。     

六自由度液压运动平台的迭代学习控制

本文针对飞行模拟器六自由度液压运动平台的数学模型,设计了一个反馈—前馈迭代学习控制器,该控制器将迭代学习算法与传统的PID控制算法结合,控制器前馈部分用于提高系统的控制精度,控制器反馈部分用于提高系统的鲁棒性能。然后证明了控制器收敛条件并利用Simulink进行了仿真,仿真分析和实际应用表明,基于迭代学习算法的液压运动平台位置控制系统具有控制精度高、稳定性好、鲁棒性强等特点,实现了液压运动平台系统的精确位置控制。     

串联谐振注入式有源电力滤波器复合控制算法

传统滞环电流控制开关频率不固定,输出频谱范围宽,滤波较困难,以串联谐振注入式混合有源电力滤波器(SRIHAPF)为例,在传统滞环控制的基础上加以改进,并结合比例谐振积分控制算法,提出一种复合控制算法作为该滤波器的电流跟踪控制算法.避免了传统滞环控制开关频率不固定和比例谐振积分达到系统稳定延时长的缺点.该算法准确性高,跟踪效果好,运用Matlab进行了仿真和实验验证.仿真和实验结果证明,该复合控制算法能够提高滤波器的电流跟踪性能和谐波补偿效果.