粗糙集-遗传算法-神经网络集成分类器及其在转子故障诊断中的应用研究

针对转子故障诊断问题,在综合粗糙集理论、遗传算法及神经网络学习算法各自优点的基础上,提出了一种新的粗糙集-遗传算法-神经网络（RS-GA-NN）集成分类器模型。在该模型中,利用粗糙集理论的离散和约简算法实现对样本数据的特征选取;利用神经网络实现样本特征向量与故障之间的非线性映射;利用遗传算法实现对神经网络的结构优化以使神经网络的泛化能力达到最优。利用转子故障实验台模拟了不平衡、不对中、碰摩及油膜涡动4种故障的127个样本,构建了多故障识别的RS-GA-NN集成分类器,进行了转子故障的智能诊断实验,获得了很好的效果。     

嵌入式自动测量系统设计

随着工业自动化控制技术的发展,单片机嵌入式系统应用的广泛前景和发展潜力使其成为21世纪的应用热点之一。嵌入式系统通常是面向特定应用的。本文介绍一种以单片机8031为核心部件,Windows环境下采用Visuual Basic6．0(简称VB6)编程,通过RS232串行接口与PC机进行数据交换的数据采集与处理系统。具体介绍了单片机(下位机)、PC机(上位机)之间的通讯与处理。     

基于虚拟仪器技术的水泥性能自动测试系统

介绍了虚拟仪器技术及其在水泥性能自动测试系统中的应用，此系统采用主、从式虚拟仪器体系结构，下位单片机完成数据采集、转换及步进电机控制功能，通过RS232与上位机PC进行通讯。主机为PC机是系统的核心既虚拟仪器，软件系统采用VB为开发平台，为基于虚拟仪器的面向对象及数据库技术的模块化结构。     

具有AGV和AS/RS的装配线物流系统分析

阐述了具有自动导引车(AGV)和自动存取系统(AS／RS)的物流系统的工作流程，建立了该类物流系统的排队网络模型，分析了系统的性能与系统设计参数之间的关系，为设计具有AGV和AS／RS的复杂物流系统提供依据。     

从光电容积图中提取脉搏率、呼吸率和心率的新方法

光电容积描记图(PPG)是一种利用光学技术无创检测人体心血管脉搏波的方法。PPG信号来源于MIMIC数据库,它含有许多生理信息。本文提出了将集合经验模态分解(EEMD)、倒谱、快速傅里叶变化和过零点检测相结合的方法,从PPG中可靠地估算脉搏率(PR)、心率(HR)和呼吸频率(RR)。首先,将PPG信号通过EEMD分解为有限个固有模态函数(IMF)。因为EEMD有自适应滤波特性,所以估算不同的生理参数时,可以用不同的IMF分量来重构信号。其次,估算脉搏率时,舍去低频含有伪迹的IMF,再通过过零点检测可以得到瞬时脉搏率。然后,估算心率时,用1 Hz~1.67 Hz(60次/分钟~100次/分钟)的IMF来重构信号,再求倒谱,选取反映心脏活动的频带来得到心率。最后,估算呼吸率时,用0.05 Hz~0.75 Hz(3次/分钟~45次/分钟)的IMF来重构信号,然后对呼吸信号求快速傅里叶变化得到频谱图,寻找频谱图中的峰值得到呼吸率。对来自MIMIC数据库的53个成人PPG信号进行了仿真。仿真结果表明使用该综合信号处理方法提取的生理参数与实际生理参数一致,且该方法有运算量小,精确度高的优点(误差不超过1.17%)。     

LabVIEW平台下双缓冲高速串口通信系统的设计与实现

采用多线程机制、双缓冲和队列技术,基于LabVIEW平台和高速RS422串口,在高速通信模式下实现数据的实时采集、处理、显示及存储。实际项目应用表明,系统运行稳定,执行效率高,具有良好的可移植性和可扩展性,能较好地完成高速串口通信功能。     

城市环境地下水调查样品中挥发性有机物测定

建立了吹扫捕集-气相色谱-质谱联用,内标法定量,测定城市环境地下水调查样品中六氯丁二烯、六氯乙烷、五氯乙烷、环氧氯丙烷等34种挥发性有机物的分析方法。方法检出限为0.01~0.09 μg/L,基体加标回收率为97.0%~107%,精密度(RSD,n=7)为1.04%~7.6%。对实际水样进行测定表明,该方法准确、灵敏、可靠,可以满足地下水调查样品批量、痕量挥发性有机物分析要求。     

多物理量测控系统的研制与应用

在原有设备的基础上,全面淘汰落后的测试仪表,将传感器、远程测控单元、RS－485总线、高速数据采集卡有机结合,用先进的工业组态软件、VISUAL BASIC与ACCESS数据库合作快速处理各类数据,控制各类阀门的开关,来保证测试精度和速度,实验表明,：本测控系统的机械可靠性高、数据采集系统的硬件设计和数据处理过程的软件编制部分协调工作,大大改善了试验条件,提高了试验水平,降低了试验成本,是目前性能较高的实用试验测试系统。     

自动化立体仓库系统在飞机钣金模具管理中的应用

通过设计与规划自动化立体仓库管理系统,提出了以满足工段生产需求为目标的物流配送思想,以此思想为导向,优化模具管理流程,理顺内部客户关系,实现了飞机钣金零件模具的高效、准时配送。在飞机钣金模具管理中,与传统的模具仓库管理模式相比,自动化立体仓库系统节省了场地面积,降低了人工成本,提高了零件生产效率。     

A multipass optical scheme for broadband measurements in Raman-scattering spectra

An optical scheme that provides multiple transmission of a probing laser beam through an object under study is considered. A Raman-scattering (RS) spectrometer is described in which this scheme is used to increase a signal in local simultaneous measurements of the temperature and the composition of gaseous mixtures. Broadband RS spectra in gaseous jets in the presence and absence of combustion were obtained as a result of broadband recording. The results of their processing using original software tools are demonstrated.     

基于USB接口的DSP实时数据采集处理系统

已成为PC标准的通用串行总线USB具有宽带宽、高速和智能化串口的互连技术。该文介绍了基于USB接口技术对高速光弹调制偏振光信号进行DSP实时数据采集处理的系统。可以实现较传统方式更有效、更经济、更高速的数据采集、处理和传输。针对光学各向异性样品的数据采集和处理过程能在1ms内完成，实现真正意义上的实时处理。     

Real-coded genetic algorithm for stochastic optimization: A tool for recipe qualification of semiconductor manufacturing under noisy environments

This paper considers an interesting topic of recipe qualification during each fabrication step of semiconductor manufacturing. In particular, this type of stochastic optimization scheme within a discrete-event simulation process is discussed and a new optimization method, with the capability to anchor robust recipes for batch processing, is proposed, implemented and evaluated. A particular real-coded genetic algorithm (GA) suitable for resolving continuous optimization problems in noisy environments is developed. Four test functions appearing in the literature are used as a test-bed to assess the proposed genetic algorithm via a variety of experimental studies, showing that the new method can produce much more accurate estimates of the true optimum points than the other two optimization procedures, the Nelder-Mead (NM) simplex search procedure and a well-known variant (RS+S9) of Nelder-Mead suitable for stochastic optimization. As such, the new method could serve as a useful tool for process recipe optimization in noisy semiconductor manufacturing environments. Finally, the chemical mechanical planarization (CMP) process, a turnkey process during semiconductor fabrication, is simulated from batch to batch based on the real-data equipment model and the presented algorithm is employed to seek the optimal recipe profile while processing each batch of wafers sequentially through the CMP tool.     

面向仓储物流的建模及控制系统设计方法

为提高现代企业仓储物流的设计质量和效率,提出了一种基于资源颜色时序信号的扩展Petri网建模及控制系统设计方法.该方法首先采用资源颜色时序信号的扩展Petri网建立了仓储系统的动态模型,清晰地描述了各种物流活动的顺序、并发,冲突等关系,并结合关联矩阵,阐述了判断死锁和陷阱的方法.该方法建立的模型可根据Petri网运算规则进行保性化简,便于仿真分析和验证,且可直接用于系统可编程逻辑控制器的控制程序设计.最后,以仓储物流控制系统为例,阐述了系统建模及控制设计过程.     

基于质谱技术的黄芩治疗2型糖尿病的粪便代谢组学研究

采用粪便代谢组学方法,运用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF MS）技术研究了黄芩治疗2型糖尿病大鼠的作用机制。采用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法判别分析方法 （OPLS-DA）对健康对照组、2型糖尿病模型组和黄芩治疗组的大鼠粪便中内源性代谢物进行分析,寻找黄芩治疗2型糖尿病大鼠的潜在生物标志物。结果表明,健康对照组、2型糖尿病模型组和黄芩治疗组的大鼠粪便代谢图谱有显著的区分;发现并鉴定了11种潜在的生物标志物。黄芩对2型糖尿病大鼠的鞘脂类代谢和脂肪酸代谢具有调节作用;对三羟基三甲基吲哚酮、白三烯E4、亮氨酰脯氨酸和雌二醇的含量具有调节作用;同时,大鼠体重和空腹血糖的变化趋势表明,黄芩具有改善糖尿病症状的作用。     

基于小波变换的STM图像处理的研究

根据扫描隧道显微镜(STM)的特点,将小波变换应用于扫描隧道显微镜的降噪、增强及融合方法进行了阐述.对于不同仪器和不同扫描样品的图像,选用不同的小波基函数和分解层数进行分解和重构,结果表明,利用小波变换对扫描隧道显微镜图像进行处理是有效的、可行的,图像质量得到明显提高.     

航空发动机诊断知识的动态获取与柔性诊断技术

针对军用航空发动机的状态监测与故障诊断问题，研究了航空发动机的诊断知识动态获取模型及柔性诊断技术。建立了可扩展诊断样本库，实现样本库中故障征兆和故障模式的动态增减，以增加系统的柔性和可扩展性；运用粗糙集理论对样本集进行处理，实现冗余属性的约简、冗余样本的去除及样本冲突的消除；用神经网络通过对处理后的样本集进行学习以动态获取知识，将实际诊断样本输入到训练好的神经网络模型即可得到诊断结果。整个诊断过程具有充分的可扩展性和柔性，当有新样本加入时，按上述步骤进行处理即可实现诊断知识的动态获取和诊断。算例表明了方法的正确性和有效性。     

无功补偿控制器中数据采集及FFT算法处理

控制器集无功补偿、电度量计量、电能质量监测以及通信于一体，将三相电压、电流信号通过传感器进行转换和信号调理，送入单片机80K196KC中的A／D转换器，通过对信号一个周期内的等间隔采样和将电压、电流作为复序列的实部和虚部对采样数据进行快速傅里叶变换处理(FFT)，对电压、电流信号进行频域分析，从而得到各有关电量参数，实现无功补偿、电度量计量及电能质量监测功能。对谐波分析的基本原理、采样方法和采样数据处理的方法进行了详尽阐述，给出了硬件电路和软件设计方法。而且，对数据进行处理的FFT算法进行了分析。本算法经实际测量表明：精度满足无功补偿、电度量计量及电能质量监测的要求。     

空气中微细电火花沉积的工艺规律研究

论述了一种新的电火花加工方法，它通过合理选择工艺条件在空气中将金属材料放电沉积在工件上。对电火花沉积加工的基本原理进行了分析，预测了实现条件，使用通用的电火花成形加工机床和常见的电极材料黄铜，在空气介质中，通过大量实验对微细电火花沉积进行了系统研究，得出各工艺参数的影响规律。在高速钢工件表面沉积出直径为0．19mm、高度为7.35mm的微小圆柱体。对沉积材料的测试表明，沉积材料致密，与基体结合紧密，成分取决于工具电极材料，同时基体硬度得到提高。     

运动控制技术的发展及基于DSP的运动控制器的应用

现代运动控制技术大多采用闭环控制系统,具有开放式、高实时性、高集成度、高可靠性等特点.基于DSP的运动控制器因具有强大的运算能力、良好的I/O操作功能、极高的处理速度,并且具有良好的实时控制性能,被广泛应用于数控系统.     

Development of a Low-cost Hardware-in-the-loop Simulation System as a Test Bench for Anti-lock Braking System

Nowadays validation of anti-lock braking systems(ABS) relies mainly on a large amount of road tests.An alternative means with higher efficiency is employing the hardware-in-the-loop simulation(HILS) system to substitute part of road tests for designing,testing,and tuning electronic control units(ECUs) of ABS.Most HILS systems for ABS use expensive digital signal processor hardware and special purpose software,and some fail-safe functions with regard to wheel speeds cannot be evaluated since artificial wheel speed signals are usually provided.In this paper,a low-cost ABS HILS test bench is developed and used for validating the anti-lock braking performance and tuning control parameters of ABS controllers.Another important merit of the proposed test bench is that it can comprehensively evaluate the fail-safe functions with regard to wheel speed signals since real tone rings and sensors are integrated in the bench.A 5-DOF vehicle model with consideration of longitudinal load transfer is used to calculate tire forces,wheel speeds and vehicle speed.Each of the four real-time wheel speed signal generators consists of a servo motor plus a ring gear,which has sufficient dynamic response ability to emulate the rapid changes of the wheel speeds under strict braking conditions of very slippery roads.The simulation of braking tests under different road adhesion coefficients using the HILS test bench is run,and results show that it can evaluate the anti-lock braking performance of ABS and partly the fail-safe functions.This HILS system can also be used in such applications as durability test,benchmarking and comparison between different ECUs.The test bench developed not only has a relatively low cost,but also can be used to validate the wheel speed-related ECU design and all its fail-safe functions,and a rapid testing and proving platform with a high efficiency for research and development of the automotive ABS is therefore provided.