PMSM伺服系统的PID控制器设计及仿真

分析了基于矢量控制的永磁同步电机(PMSM)数学模型,确定了交流伺服系统的电流环、速度环、位置环三闭环控制方案。采用结构简单、适应范围广和鲁棒性强的PID控制器实现系统的整定,给出了各环节参数的具体整定步骤。用Matlab对三闭环控制系统进行仿真,提出多环控制系统设计的要点。结果表明,位置伺服系统无超调、响应快、稳定性良好。

一种改进的Harris角点图像拼接算法

主要研究图像拼接的优化问题,针对传统的Harris角点检测算法进行了改进。避免了角点响应函数中的k值和检测过程中的阈值T的选取对角点检测带来的影响。在图像拼接过程中通过NCC对图像进行配准,采用加权平均法对拼接后的图像进行融合并消除拼接缝隙,从而提高了运算的速率。为验证其有效性,该算法被应用于一个图像拼接的实例中,仿真结果表明,该算法缩短了图像拼接所消耗的时间,提高了图像拼接的精度和效率,能够达到无缝拼接的效果,具有良好的实用性。

基于火焰尖角特征的火灾图像识别算法

火焰尖角的变化是火灾火焰区别于常见光源最突出的特征,也是图像型火灾探测技术必然要考虑的因素之一。而图像型火灾探测技术主要是对火灾图像数据的分析与处理,提取出火灾火焰的主要特征。由于火焰尖角变化率和圆形度是早期火灾火焰的重要边缘特征,因此该算法是在对图像进行Sobel算子边缘检测和膨胀处理的基础上,通过相邻两行的像素比值和尖角与火焰面积比值来判定尖角,再根据图像相邻帧图片火焰尖角数目的变化率来确定是否为火灾。实验结果表明,该算法可以有效地提高火焰的识别准确率,减少误判。

基于AES算法的ZigBee网络加密方法研究

采用高级加密标准算法AES(Advanced Encryption Standard)的AES-CCM*安全模式对ZigBee网络数据进行加密处理,重新定义了报文服务类型(Message,MSG)的帧格式以提高网络传输数据净载荷量。理论分析及仿真结果表明AES-CCM*加密模式具有安全实用性。

基于多智能体遗传算法的多机器人混合式编队控制

提出了一种基于多智能体遗传算法的多机器人混合式编队控制方法,将多智能体系统与传统遗传算法相结合,形成了一种新的在线优化算法(多智能体遗传算法),应用到多机器人编队控制中。同时将领航跟随法与人工势场法相结合,能更有效地保持队形的稳定性、增强抗干扰能力。采用该方法进行仿真实验,并与传统机器人编队控制方法相比较,实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统研究

针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进行在线检测以实现自动灌浆控制和异常报警。设计了检测网络中的智能液位采集节点,并采用改进的GPC-PID算法,使控制器能够通过在线调整PID控制参数,从而实现泥浆的精确灌注使井口液位保持在正常范围内以平衡井内压力,保证钻井安全。仿真实验结果表明,改进GPC-PID算法比传统PID算法具有更好的控制品质。

WinCC在泥浆池液位监控系统中的应用

介绍了以上位机WinCC 6.0和下位机S7-300系列PLC为核心的泥浆池液位监控系统的设计。详细论述了监控系统的硬件组成,PLC与WinCC的通信方式以及监控画面的制作,实现了各泥浆池的液位监控和管理,为生产过程的自动化奠定了基础。

基于小波融合的人脸图像增强方法

针对人脸识别中图像预处理问题,提出了一种基于高频强调滤波和连续均值量化变换的图像增强算法。高频强调滤波能够突出高频分量,同时也保留了高通滤波后丢失的低频分量,而连续均值量化变换是一种新的有效的图像增强方法。然后采用小波融合两者处理后的图像。实验表明,该方法能够改善整体视觉效果,证明该方法的有效性。

基于ZigBee协议的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络无论是在国家安全,还是在国民经济诸多方面都有着广泛的应用前景。无线传感器网络技术综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,是一个多学科高度交叉的新兴前沿研究领域,在当今备受国内外关注。本文针对无线传感器网络技术在实际应用中的特点,利用Chipcon公司的CC2420射频收发器芯片,设计一个基于IEEE802.15.4/Zigbee协议的无线传感器网络节点,实现了传感数据的采集和传输。

基于图像特征的火焰识别与检测技术研究

提出了一种基于火焰图像特征的火灾火焰检测及识别算法。将火焰颜色、变化率作为火灾火焰检测与识别的判据,在火焰颜色模型和变化率的基础上引入火焰尖角以及圆形度对火灾火焰图像进行进一步判定。实验结果表明,该算法能有效提高火灾火焰检测与识别的准确率,排除干扰源。

基于自适应随机共振阵列的轴承故障诊断

在随机共振理论(SRT)基础上,针对轴承故障诊断问题,结合小波变换理论,提出了一种新的自适应双稳态SRT阵列。通过数值模拟分析噪声强度及SRT阵列中的模块数发生改变时模型中输出信噪比以及共振效果的变化情况。理论分析与实例验证结果表明,该方法较传统SRT方法具有明显的信号处理优势,适用于轴承早期微弱故障处理与识别。

基于区间证据推理的继电器接触系统故障检测

针对现有接触电阻阈值检测算法过于依赖先验知识导致漏检率较高的缺陷,提出一种基于区间证据推理的继电器接触系统故障检测算法。首先,将先验阈值和接触电阻测试数据转换为区间信度结构;然后,根据修正权重对先验阈值和测试数据进行区间证据推理融合;最后,计算出融合后的检测阈值。该方法充分考虑了接触电阻测量模型所包含的不确定性以及区间证据推理融合过程中的权重一致性,避免了现有算法自适应能力不足的缺陷。在继电器加速寿命试验平台上进行验证,实验结果表明,与经验阈值算法和常规区间证据推理方法相比,所提算法具有较好的自适应能力,可以有效提升电磁继电器接触系统的故障检测精度。考虑数据不平衡问题,对原始数据进行重采样后,所提算法能进一步提高故障检测效果。

一种改进的三维Otsu图像分割算法

针对传统的三维Otsu分割算法计算量大、运算时间长等问题,提出一种利用一维Otsu来减小迭代空间和搜索空间,并用布谷鸟搜索算法进行寻优的算法。仿真实验表明,该算法能够有效减少运算时间。同时针对传统的三维Otsu算法因忽略2-7区域而导致错分的问题,提出了一种处理方法。该方法将2-7区域的像素点分为噪声点和非噪声点,分别对其进行处理,对2-7区域内的所有点都进行分配。仿真实验表明,由于该方法考虑了所有像素点,分割结果要优于传统的三维Otsu分割算法。

融合正态分布函数相似度的协同过滤算法

传统协同过滤推荐算法的相似度量方法仅考虑用户间共同评分,忽略了用户间潜在共同评分项等信息量对推荐结果的影响。针对上述问题,设计了一种正态分布函数相似度量模型,此模型考虑了用户间的共同评分、共同评分项目数以及用户的评分值,据此提出了融合正态分布函数相似度的协同过滤算法,该算法通过综合多种评分因素利用正态分布函数和修正的余弦相似度共同度量用户间的相似关系。实验结果表明,在两种数据集上与几种不同的推荐算法相比,该算法的相似度量方法提高了目标用户查找邻近用户集合的准确率,提高了系统的推荐质量。

基于改进LPSO混合算法的多机器人编队

针对领航跟随法和基于行为法在机器人编队控制上的缺点,采用了混合编队方法即动态偏转角度渍值的虚拟领航跟随法结合基于行为法,能弥补传统领航跟随法的缺陷,可以保持队形的稳定,形成队形反馈,在两种编队方法结合的基础上,加入混合算法进行在线优化,该混合算法是在PSO算法的基础上改进惯性权重公式,加速收敛速率和解决易掉进局部最优的缺陷;同时引入能进行长短离搜索的莱维飞行,该混合算法能进一步加快粒子跳出局部最优,避免陷入早熟的情况,从而有效的优化机器人编队的路径,可以使机器人的编队时间缩短。实验仿真成果证实,所采用的方法的可行性和有用性。

基于PSO-ICA的文本分类研究

文本分类在采用向量空间模型(VSM)表达文本特征时,容易出现特征向量高维且稀疏的现象,为了对原始的文本特征向量进行有效简化,提出了一种基于粒子群(PSO)优化独立分量分析(ICA)进行降维的方法,并将其运用到文本分类中。在该算法中,以负熵作为粒子群算法的适应度函数,依据其高斯性原理作为独立性判别标准对分离矩阵进行自适应更新。实验结果表明,相比于传统的特征降维方法,该方法可以解决高维度文本特征向量降维困难的问题,使得文本分类的效率、准确率显著提升。

一种改进GMM-MRF模型的海上红外目标检测

目前海上目标检测已在民用和军事领域得到广泛的应用。由于海水波动大、目标成像面积少、特征不显著等特点增大了目标检测难度,为了消除上述的问题,首先提出了一种基于混合高斯-马尔科夫随机场目标检测模型,该模型利用所提出的混合高斯模型自适应调节学习率来抑制动态背景的干扰。然后,利用混合高斯模型对红外图像所计算的结果作为马尔科夫随机场的观测值,建立了马尔科夫随机场模型,可以解决混合高斯模型存在的不足。实验结果表明,本文的方法能够取得良好的检测效果。

基于混沌粒子群优化的神经网络在旋转机械故障诊断中的应用

基于混沌粒子群优化算法提出一种根据群体早熟收敛程度和个体适应值来调整惯性权重的自适应混沌粒子群优化算法，算法兼顾全局寻优和局部寻优，能够有效地避免早熟收敛。使用自适应混沌粒子群优化算法训练神经网络并建立旋转机械故障诊断模型，实验结果表明，与粒子群优化算法、遗传算法训练神经网络相比，基于自适应混沌粒子群优化算法的神经网络能够有效改善神经网络的训练效率，提高故障模式识别的准确率。

红外控制装置的应用

运用红外线发射管与接受管的性能,将其信号通过比较、放大,再通过报警而得出的一系列在工业生产、日常生活当中的应用,控制系统是可靠的,灵敏度是很高的。

InGaN/GaN量子阱悬空微盘发光二极管

设计并制备了三种不同结构的电泵浦InGaN/GaN量子阱微盘发光器件,对其光增益和光损耗进行了分析和优化。以p型层的结构为分类标准,器件Ⅰ为圆柱形;器件Ⅱ为器件Ⅰ的悬空结构;器件Ⅲ是悬空的圆环形结构。实验和仿真结果表明,三种器件结构中,器件Ⅱ的结果最好。电极布局为内p外n型的圆柱形器件表面电流分布能够保证发光区和微腔高增益区重合,悬空结构能够降低微盘在垂直方向上的光损耗,有利于更好的光学增益。考虑到共振模式,器件Ⅱ在注入电流大于0.7 mA时,器件Ⅱ实现了峰值波长为408.2 nm、半峰宽为2.62 nm的振荡模式输出。这种电泵浦InGaN/GaN量子阱悬浮微盘二极管器件的设计思路对电泵浦微盘或微环激光器的研制具有重要参考意义。