基于稀疏编码和禁忌优化的故障信号抽取方法

为了克服经典正交匹配算法获取原子集时遍历冗余字典具有较大时间开销的缺点,提出了一种基于压缩感知理论和禁忌优化算法的的稀疏故障信号特征提取方法;首先引入了压缩感知模型并描述了基于信号稀疏表示的故障诊断原理,设计了满足RIP准则以最小化l1范数为目标的稀疏信号解的求解方法,然后定义了一种基于正交匹配算法的稀疏信号重构算法,并以最小化余量为目标函数,采用改进的禁忌搜索算法在原子空间中搜索满足目标函数的最优原子集,最后,给出了基于稀疏编码和禁忌优化混合模型的故障信号提取算法;在Matlab仿真环境下对滚动轴承故障信号进行试验,仿真结果表明:文章方法能有效地对具有强噪声的故障信号进行稀疏重构,不仅具有较高的信噪比,而且具有较小的余量误差和仿真时间,与其它方法相比,具有较大的优越性。     

车辆纵向安全距离算法及其防撞预警系统研究

为了降低交通碰撞事故,在分析车辆制动历程基础上提出了一种新的车辆纵向安全距离算法,并将安全距离分为提醒安全距离与警戒安全距离;以LPC2214单片机为核心设计了基于激光测距的防撞预警系统,采用TDC-GP2芯片作为激光飞行计时单元,给出了激光发射及回波接收放大电路,最后介绍了系统软件设计流程;在自己车速为100km/h,前方车速为0km/h与80km/h时,采用Matlab软件分别对制动历程进行仿真验证,结果符合停车要求,其算法准确、可靠,具有较强的实际应用价值;通过实验测试,系统能很好测出前方车辆距离及运行状态,及时发出报警。     

基于OSEK COM的电控系统通信网络实验研究

通过将CAN与LIN总线结合,设计了基于OSEK COM规范的通信网络;首先,设计了OSEK COM和NM层,使应用层软件可以独立于底层硬件提供通信服务;接着,建立了CAN-LIN混合的总线网络结构,并以此为基础设计了软硬件系统,建立了基于CAN2.0A格式的通信协议;最后,文章选取了3个代表性较强的节点组成待测网络,对其控制和通信功能进行了验证。     

基于回声状态网络的BOD在线软测量模型

针对污水处理过程的BOD建模问题,提出了一种基于回声状态网络的BOD在线软测量方法;基于梯度下降规则对回声状态网络的在线学习算法进行了研究;为保证学习算法的收敛性,基于Lyapunov理论对学习率范围进行了确定;实验表明,基于回声状态网络的在线BOD预测方法较常规神经网络预测精度提高约两个数量级,模型的适应性也大幅提高。     

基于径向基函数神经网络的多关节机器人滑模控制器

针对具有不确定性的多关节机器人系统,提出了一种径向基函数神经滑模控制方法;该控制方案采用全局滑模面,将神经网络的非线性映射能力与滑模控制的特点相结合,利用径向基神经网络自适应学习系统不确定性的未知上界,消弱了由滑模控制产生的抖动,同时保证了系统的鲁棒性;基于李亚普诺夫定理给出了系统稳定性的充分条件;仿真结果表明,该方法具有良好的轨迹跟踪和速度跟踪性能,提高了对于建模误差和不确定干扰等因素的鲁棒性。     

一种欠驱动两级柔性自平衡机器人的建模及其最优控制

文章以一种欠驱动两级柔性自平衡机器人这一被控对象的控制问题作为出发点,详细阐述了其数学建模方法,讨论了其最优控制策略,并针对设计过程中出现的LQ加权矩阵Q的选取难题给出了一种解析解和证明,同时运用这一结论计算出了实际问题的加权矩阵Q,从而求得最优的状态反馈矩阵K;仿真结果表明,这样一种加权矩阵Q的求解方法是有效的,并能够在较为复杂的实际问题中获得应用。     

ARINC659背板总线的电气特性研究与设计改进

ARINC659背板总线是综合化模块化航空电子系统的关键技术,逐渐用于国内军用民用飞机;在介绍ARINC659总线电气特性和分析电气设计要求的基础上,进行了设计应用实践,并对ARINC659总线在使用中出现的信号品质问题进行分析和仿真,得出信号回路上的寄生电容和寄生电感是导致信号输出端波形出现剧烈振荡和总线回环测试出错的根本原因,通过更改设计,减少ARINC659总线信号通道长度降低了信号寄生电容和寄生电感,使信号品质得到了极大的改善,满足了ARINC659总线电气设计要求,顺利通过了试验验证。     

基于MapReduce的K-means聚类算法的优化

针对传统的聚类算法K-means对初始中心点的选择非常依赖,容易产生局部最优而非全局最优的聚类结果,同时难以满足人们对海量数据进行处理的需求等缺陷,提出了一种基于MapReduce的改进K-means聚类算法。该算法结合系统抽样方法得到具有代表性的样本集来代替海量数据集;采用密度法和最大最小距离法得到优化的初始聚类中心点;再利用Canopy算法得到粗略的聚类以降低运算的规模;最后用顺序组合MapReduce编程模型的思想实现了算法的并行化扩展,使之能够充分利用集群的计算和存储能力,从而适应海量数据的应用场景;文中对该改进算法和传统聚类算法进行了比较,比较结果证明其性能优于后者;这表明该改进算法降低了对初始聚类中心的依赖,提高了聚类的准确性,减少了聚类的迭代次数,降低了聚类的时间,而且在处理海量数据时表现出较大的性能优势。     

电子油门踏板的磁场仿真和实验研究

对于汽车电子油门踏板利用可编程霍尔传感器将踏板的位置变化转换为线性模拟电压输出,具有产品一致性好、寿命长等优点正越来越获得广泛应用;针对踏板磁钢片位置布局不良容易导致的传感器校准异常和输出非线性等问题,进行了踏板旋转件永磁磁路分析,并用ANSYS软件进行了磁场有限元建模仿真,分析了踏板旋转角度和传感器位置安装之间的影响因素,并在电子油门性能检测平台上进行了实验验证;实验结果表明,双路输出式电子油门踏板的输出线性度达到1.45%,同步度指标为0.12%,符合产品技术标准。     

基于FPGA和CAN控制器软核的CAN总线发送系统的设计与实现

基于FPGA嵌入式片上系统可编程技术,采用现有的CAN总线控制器软核模块,设计了软核控制程序,将由CAN控制器软核及其控制程序组成的CAN发送软件嵌入在FPGA内部,开发了CAN总线通信系统,实现了对CAN总线数字量的发送;经过软件仿真验证、静态时序分析和硬件系统测试,仿真和测试结果表明,该系统设计合理,方案可行,时序正确,功能、性能满足要求;系统将硬件软件化,有效的减少了外围芯片的数量,降低了系统的体积和功耗,提高了产品的集成度、通用性和可靠性,具有良好的实用价值和推广前景。