列尾主机自动检测台气路控制系统设计

介绍了一种基于ARM Cortex-M3内核的微控制器STM32F103的列尾自动检测台的气路控制系统设计.针对现有设备的不足之处,提出了改进方案.最新设计的列尾自动检测台的气路控制系统测量精确,控制准确,检测效率高.     

基于Davidon最小二乘法的神经网络内模控制

为了将内模控制推广至非线性控制领域,本文将其与神经网络相结合,利用神经网络对任意非线性映射的逼近能力推导出一种能对非线性系统进行有效控制的神经网络内模控制器。在网络学习算法上采用收敛速度快的Ｄａｖｉｄｏｎ最小二乘法训练多层前馈神经网络,从而保证控制方案的实时性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

轴承防尘盖缺陷机器视觉自动检测方法研究

轴承防尘盖在装配过程中易出现各种擦伤、压痕等缺陷，从而影响配套主机的精度、可靠性及寿命，急需研发自动化的轴承表面缺陷检测设备来提高我国轴承生产水平。采用自主设计的自动化检测设备，利用机器视觉结合图像处理方法对轴承表面图像进行采集、分析和处理；采用连通域检测和轮廓筛选方法对轴承外轮廓进行提取；采用最小二乘法拟合外轮廓圆得到圆心及外径，结合半径占比分离法实现防尘盖圆环区域的提取；采用改进算法对防尘盖圆环图像进行展开以避免图像展开时字符或缺陷的误分割；采用垂直方向投影法分离字符区和非字符区，通过连通域检测法对两部分是否存在缺陷分别进行判别。实验结果表明，采用自主设计的轴承检测设备结合最小二乘法、OTSU法、改进的图像展开和投影算法，可实现轴承防尘盖缺陷的自动化检测，正确识别率为96.9%。     

一类非线性系统的自适应控制

针对一类非线性系统，利用微分几何方法中的反馈线性化方法将其等价表示为时变线性系统，再设计一个最小方差自校正调节器，利用参数估计中最成熟的递推最小二乘法对系统参数进行估计，并结合利用最小方差控制策略，实现了对原非线性系统的自适应控制．仿真表明了所提方法的有效性．     

基于稳态非线性模型和线性ARX模型组合的非线性预测控制

通过点集映射来表示非线性系统的稳态模型,用系统的稳态增益来修正具有外界输入的线性自回归（AutoRegressive with eXternal input, ARX）模型的动态增益,提出了一种基于稳态非线性模型和线性ARX模型组合的非线性预测控制算法．该算法用递归最小二乘法在线辨识系统的动态模型参数,用序列二次规划算法求解目标函数．最后通过对典型化工非线性对象pH中和过程的仿真对本算法进行了验证．结果表明,本算法比广义预测控制算法具有更好的设定值跟踪性能和抗干扰能力．     

高空台压力测试系统气路延时分析

压力测试系统中管路延时对系统的测试时延有着重要影响。本文分析了高空台压力测试系统管路部分在理想状态下、考虑管路摩擦、热交换和管路变化几种状态下的气路延时,并将理论值与实验值进行了分析对比,得出了整个气路部分的延时范围。     

轧钢生产过程产品质量控制方法与应用研究

针对轧钢生产线控制难度大的问题,提出了一种有效的方法来建立轧钢生产过程模糊质量模型。通过对系统反应机理的分析,确定出模糊质量模型的规则总数和前件参数,利用最小二乘法求得模型的后件参数。仿真分析验证了建模方法的有效性,为产品设计和工艺设计提供了新的方便的途径。     

基于随机配置网络的非线性系统智能建模方法

针对一类非线性离散动态系统,研究非线性系统的智能建模方法.首先,采用带遗忘因子的递推最小二乘法对低阶模型的未知参数进行辨识;然后,对高阶非线性部分采用随机配置网络进行估计;最后,利用两种辨识方法在外部误差准则下对系统进行交替辨识,进而提出一种改进的非线性系统交替辨识的智能建模方法.将随机配置网络与递推最小二乘算法相结合,可有效提高非线性系统的辨识精度,并且通过数值仿真实验进行对比分析以验证所提出算法的有效性.     

一种基于最小二乘法的摄像机非线性校正方法

摄像机线性化技术是机器视觉研究中的关键技术之一。本文针对高速彩色摄像机的非线性特性导致的图像畸变问题,分析其产生原因并给出了基于线性化校正的具体实现方法。在Visflal C＋＋6．0环境下实现了此算法,并应用异性纤维清除系统当中。试验结果表明,该方法能够提高系统性能并有效检测皮棉中的异性纤维。     

基于误差控制的点阵图形矢量化方法研究

点阵图形的矢量化是计算机图形学的经典问题，最小二乘法是点阵图短量化的主要方法，它用拟合误差是澡在阈值之内来判别矢量化结果的正确性，因而阈值的确定是关键，本文分析了用最小二乘法将理想点阵图形识别为矢量图的误差，科学地确定了阈值，提出了评价识别结果的判别式，为自动实现矢量化，还提出了点阵图形矢量化的新方法-双向滚动最小二第六识别法，导出递推公式，本文给出的评判式科学准确。提出的矢量化方法快捷高效，具有通用性。     

磁浮列车的非线性控制问题研究

建立了磁浮列车悬浮系统模型, 针对模型的非线性问题, 利用反馈线性化技术, 将系统的输入-状态线性化, 设计出一个P控制器和一个非线性补偿器, 得到了良好的仿真结果. 在此基础上, 进行了数字控制实验, 比较了仿真和实验结果. 实验表明反馈线性化技术可以解决磁浮列车非线性模型的控制问题.     

基于UML和CPN的列控系统等级转换建模与分析

针对列控系统的安全性和实时性要求,基于CTCS-3级列控系统需求规范中等级转换场景建立C2级向C3级转换的UML(统一建模语言)模型和有色Petri网(CPN)模型,分析了影响列车安全运行和行车效率的因素,即转换时长和转换成功率,验证了该建模方法的有效性。验证结果表明,UML和CPN模型相结合的方法适合于列控系统需求规范的验证。搭建的等级转换模型能够满足系统实时性要求。在保证切换成功率的前提下,列车运行速度与切换时间成反比,速度越高,切换时间越短;列车速度越高,对系统实时性要求也越高。     

列车控制系统的抗拒绝服务攻击弹性控制策略

当遭受拒绝服务(DoS)攻击时,分布式列车控制系统的弹性控制问题受到广泛关注.本文提出了一种基于分布式领导车状态观测器和障碍李雅普诺夫函数的弹性控制策略,不仅可以避免列车碰撞,同时实现了编队控制的目标.首先,给出了一种分布式的领导车状态观测器设计方法,用于实时估计领导车的状态.理论分析表明,在DoS攻击满足一定约束的条件下,该状态观测器的估计误差具有指数稳定特性.在此基础上,通过将列车碰撞避免问题转化为状态受限问题,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的状态受限控制律,解决了DoS攻击下确保碰撞避免的车队控制问题.最后,数值仿真证实了本文方法的有效性.     

被动式井下考勤系统上位机模块的设计与实现

为对矿井井下人员出勤情况进行有效的统计和管理,实现矿山井下人员管理的信息化和自动化,采用RFID技术作为人员信息采集的手段,选用有源射频卡作为考勤卡,从而实现远距离、多人员、高速度被动式刷卡。通过分任务数据处理的方式设计上位机控制模块。以J2EE架构开发考勤信息处理发布系统,使井下人员信息共享。现场应用结果表明,系统设计合理、稳定,被动式刷卡避免了以往的黑工现象。     

小信号放大电路任意波形THD全自动测量系统研究

总谐波失真THD是衡量信道非线性程度的重要指标,应用于音频小信号放大电路的任意输出波形识别和总谐波失真的全自动测量系统成为检测信号放大性能的有效手段。为准确计算放大后的波形总谐波失真度,采用了快速傅里叶变换FFT技术。从提高系统效率角度,使用高频率采样并半数提取的技术方案。通过动态控制继电器、阻容元件及多级放大等手段,合理调整放大系统静态工作点的位置和输入波形大小,实现不同类型的失真波形输出。基于stm32f103c6单片机,联动开关一键式完成任意波形采集、识别、计算和显示,极大提升了小信号放大电路失真度测量的工作效率。Matlab运算仿真、Multisim电路仿真及实物测试表明,多级晶体管放大一致性调节电路和单片机FFT运算组成的小信号放大电路任意波形THD全自动测量系统,可准确、实时识别波形并计算出总谐波失真,一键式切换设计操作方便、节约成本,颇具实用价值。     

高速磁浮列车悬浮气隙测量系统的设计

针对长定子直线同步电机驱动的高速磁浮列车,提出了采用特定的立体探头线圈来减弱定子轨道齿槽结构的影响,同时,抑制外界磁场干扰,以实现准确测量悬浮气隙。阐述了基于电感式传感器和现场可编程门阵列(FPGA)信号处理的悬浮间隙测量系统的硬件结构、工作原理及其信号处理方法。试验证明:该设计是可行的,能够满足高速磁浮列车控制系统的要求。     

矩阵变换器交流励磁系统的非线性最优控制

传统的矩阵变换器交流励磁控制策略是基于PI调节器的功率解耦控制,但在电网电压出现大扰动时,系统调节时间较长,影响发电机的安全稳定运行.本文基于非线性微分几何理论,证明了双馈电机(DFIG)动态模型满足完全线性化条件,建立了线性化的动态模型,在此模型基础上采用最优控制求出相应控制率,再结合矩阵变换器的间接空间矢量调制策略...     

一类非仿射非线性不确定系统自适应鲁棒控制

针对一类结构和参数均未知且控制方向未知的不确定非仿射非线性系统,提出了一种鲁棒自适应控制算法.基于中值定理将非仿射系统转化为具有线性结构的时变系统,在此基础上,利用参数投影估计算法对有界时变参数进行辨识,参数辨识误差和外界干扰采用非线性阻尼项进行补偿.同时将动态面控制(DSC)和反推法相结合,消除了反推法的计算膨胀问题,并采用Nussbaum型函数处理系统中方向未知的不确定控制增益函数,避免了可能存在的控制器奇异值问题.最后,采用解耦反推,基于李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的半全局一致最终有界.仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性.     

卟啉传感器气体检测系统流量控制研究

针对目前卟啉传感器气体检测系统中采样气体流量控制的不足,提出了一种控制精度高、响应速度快、超调量小的流量控制系统。该系统利用增量式PID算法调整PWM脉冲信号的占空比,从而间接地改变直流电机两端电枢电压的大小,实现对采样气体流量的控制。流量控制精度为±1.5 cm3/min,且气体流量仅需15.6 s就能达到稳定。实验结果表明:控制采样气体流量,有助于卟啉传感器气体检测系统准确、快速地实现对目标气体的检测。