极端曝光图像的多尺度分解细节感知融合算法

针对极端曝光(欠曝光和过曝光)图像动态范围低的问题,提出一种基于多尺度分解细节感知的图像融合算法。欠曝光图像经过细节增强后,与过曝光图像进行初步的粗融合;采用小波变换对细节增强后图像的亮度分量进行多尺度分解,并设计专门的高频和低频融合策略,实现亮度分量的精融合;将粗融合图像的色调、饱和度分量,与精融合图像的亮度分量重组,获得最终的融合结果。基于大量测试数据,实验结果表明所提方法在视觉效果方面表现优异,平均MEF-SSIM指标为0.9854,平均SSIM指标为0.6508,均优于现有主流算法。

基于深度引导与自学习的高动态成像算法

多曝光图像融合是将同一场景不同曝光度的图像进行融合,是当前高动态场景成像的主流方法。为了获得更自然的融合效果,该文提出基于深度引导与自学习的多曝光图像融合网络(MEF-Net)。该网络是以端到端的方式融合任意数量的不同曝光度图像,无监督地输出最优的融合结果。在损失函数方面,通过引入强度保真约束项和加权的多曝光图像融合结构相似度(MEF-SSIM),提升融合效果。此外,针对两幅极度曝光情况下的图像融合,该文采用自学习的方式,基于预训练的模型进行参数微调与优化,减弱光晕现象。基于大量测试数据,实验结果表明,该文所提算法在定量指标和视觉融合效果方面均优于现有主流算法。

地质超前预报在抽水蓄能电站工程中的应用

地质超前预报是在隧洞开挖过程中利用地质雷达具有高分辨率、无损、工作效率高、异常直观等特点,结合隧洞地质编录资料,分析判断掌子面前方一定距离内不良地质体的位置、性状和影响隧洞的长度,由此预测未开挖洞段围岩类别与可能存在的工程地质问题,从而为工程开挖断面、工程施工方法、洞壁支护设计参数的合理选择以及工程施工方案的合理优化等奠定基础,进而降低施工过程中可能发生的风险。通过实例论述地质超前预报在抽水蓄能电站工程中的应用,说明采用工程地质分析法和地质雷达法相结合的地质超前预报技术能够及时预警,并通过提前采取有效的预防手段,避免地质灾害的发生,从而降低工程风险,保障施工安全。

弹性运载火箭自适应姿态控制

针对弹性运载火箭存在振动、参数摄动及外部扰动等影响,提出采用自适应陷波器对测量信号进行预处理,消除弹性模态的影响,并利用通用积分观测器(GPI)同时获得系统状态和扰动的估计,在此基础上,根据极点配置方法,设计弹性运载火箭的自适应姿态控制律。仿真表明,文中所提出的方法能够在抑制弹性振动影响的同时,对外部扰动和参数摄动具有性能鲁棒性。

基于LabVIEW的直流电机模糊控制系统设计

利用模糊控制算法实现了一个小型直流电机的转速控制系统。用LabVIEW的模糊控制器设计工具进行模糊控制器的设计,通过NI-PCI6251完成实时速度采集以及电机转速控制。实际运行表明该系统具有超调小,调节时间短以及振荡小的优点。

基于序列凸优化的高超声速滑翔式再入轨迹快速优化

针对具有热流、动压、过载以及多个禁飞区约束的再入轨迹优化问题,提出采用序列凸优化方法快速求解。利用归一化时间作为自变量解决终端时间自由问题,并引入辅助控制变量以减少序列优化结果中的高频振荡,在此基础上,通过线性化、离散化和非凸约束的凸化处理,将非凸非线性优化问题转化为二阶锥规划(Second Order Conic Programming,SOCP)问题,然后采用凸优化求解算法快速求解。数值优化结果与对比验证表明该方法能快速高效求解多约束条件下的再入轨迹优化问题,且计算效率和性能均优于传统的非线性规划方法。

非线性H_∞导弹纵向自动驾驶仪设计

状态相关黎卡提方程(SDRE)需要在每个采样点求解矩阵Riccati方程,计算成本非常高,不利于实时控制器的实现。将SDRE方法与鲁棒H∞方法相结合,针对导弹纵向自动驾驶仪设计SDREH∞控制器,利用一种多层回归神经网络结构来进行在线求解代数Riccati方程,从而获得控制器增益。神经网络学习方法采用常规梯度法。仿真结果表明导弹纵向跟踪控制性能好;神经网络在线求解代数Riccati方程有效降低计算成本,且利用硬件实现神经网络求解器。

基于PLC的列车给水监控系统

分析了旅客列车给水监控系统工艺流程和控制要求,设计并研制了一种实用的旅客列车给水系统.系统共有26个直流输入开关量,16个直流输出开关量和2个扩展模拟量输入口.硬件采用60个I/O端子CPM2A型PLC,即CPM2A-60CDR-A.软件设计采用模块化程序设计,运用OMRON电气公司开发的与PLC相配套的CX-Programmer3.1编制清水池部分、水塔部分、管网部分三个模块单元程序.用INTOUCH组态软件编制整个工艺流程的设备状态,参数实时监控及友好的人机控制界面.用Delphi数据库编制大型旅客列车时刻表数据库.该给水系统各项控制指标达到了预定要求.

基于MCS-51与LabVIEW的远程光电信号检测系统

采用硅光电池传感器,检测光强变化。下位机以单片机AT89C51为核心,实现采样、被测参数的LED动态显示和数据传输。上位机利用LabVIEW进行数据采集、实时信号显示、存储数据、调试代码,对干扰进行分析,优化滤波器参数,实现对信号的最佳处理及信号的远程传输。选用RS-232串口实现单片机与上位机数据通信,较好地模拟了工业现场控制系统。

基于微波技术的森林防火监控系统

设计了森林防火监控系统.该系统主要由视频信号采集、信号传输、区森林防火指挥中心、视频会议和山下护林员办公室5部分组成.数据采集部分采用日本CBC生产的H30Z1015AMS高倍镜头、松下WVCP470高清晰度彩色摄像机以及YA403高灵敏度拾音器采集视频/音频信号;信号传输部分采用无线微波传输方式,选用Sunet2420作为无线网桥实现微波信号的收发;区森林防火指挥中心采用一台DELL主控计算机,将其连接到S1600e-R的视频/音频网络服务器,以控制图像的显示、存储、报警及画面切换,用Smart-sight nDVR监控软件对信号采集设备(云台、镜头等)进行控制.运行结果显示:与常规的"地面巡护"、"望台观测"森林监控方法相比,该系统保证能以较快的速度和较高的效率预防并扑灭森林火灾.

基于SDRE方法的一级旋转倒立摆控制

基于拉格朗日方程建立了一级旋转倒立摆的非线性微分方程模型,提出了一种参数化方法以获得伪线性化系统模型.研究了系统的逐点可控性,表明系统除了在摆杆垂直向下位置外都为可控.设计了基于状态相关黎卡提方程(SDRE)方法的控制器,控制增益与系统状态相关,计算复杂程度较高,但控制效果好.与线性最优二次型调节器(LQR)进行了仿真对比,结果表明:SDRE在摆杆远离平衡位置时的控制效果要优于LQR,具有超调小,调节时间短的特点,且能同时完成摆起及平衡控制而不需要另外设计控制器.

基于虚拟仪器的USB高速数据采集卡设计

针对组建虚拟仪器实验室的数据采集部分,采用USB数据采集的设计方案。采集系统硬件选用Philips公司的增强型单片机P89C58×2及PDIUSBD12为核心器件;利用单片机完成A/D转换,调用USB固件发送采样数据到USB总线;上位机在Windows2000平台上利用VC6.0、Windows2000 DDK、DriverWorks对虚拟仪器数据采集卡WDM驱动程序进行开发;利用LabWindows/CVI开发上位机监控界面。整个系统调试成功,可以作为数据采集模块供虚拟仪器实验使用。

基于虚拟仪器的直流电机转速测控实验系统研制

为适应测控技术发展和研究基于虚拟仪器的现代集成测控装置的需要,开发了直流电机转速控制实验系统。该系统硬件主要由虚拟仪器NIELVIS设备、有刷直流电机及光电传感器等构成;选择NI-6251数据采集卡的模拟输出口AO0和定时/计数口CTR0作为设计系统的电机控制电压输出口和转速测量的输入口;利用LabVIEW编制模拟信号输出程序、转速测量程序、控制算法程序;实验系统转速设定运行范围为1000～10000r/m,控制精度达到0.1%。该实验系统在实验教学中取得了良好的效果。

传感器及其应用课程设计改革与实践

针对检测技术及仪器专业特点以及该专业在传感器及其应用课程设计中存在的问题,阐述了如何对检测技术及仪器专业的学生进行传感器及其应用课程设计内容、方法、考核方式进行改革。

火场消防员自主定位系统的设计

探讨多传感器的室内自主定位技术的工作原理和系统组成。用于火场救援的多传感器自主定位系统,能够实现实时高精度的火场救援人员自主定位要求,为火场外指挥员的作战指挥和火场内消防战士的安全提供保障。实验表明,与传统的一些室内导航技术相比,系统更加稳定,适应性强,成本低,精度高。

模糊自寻优策略在箱式炉燃烧系统中的应用

针对钢铁热处理行业中典型的燃气加热炉控制对象中最为复杂的燃烧过程进行了研究,分析了燃烧效率与空燃配比之间的关系特性,介绍了自寻优控制的特点和空燃比模糊寻优控制器设计的详细方案。通过对传统控制方法进行比较,系统采用PLC为控制核心,运用模糊自寻优控制策略,对复杂的非线性燃烧对象进行控制,保证了燃烧过程处于合理的状态。

基于AT89S52的温度测控系统设计

设计了一种基于单片机和虚拟仪器的温度控制系统,主要实现对给定点的温度控制。系统由两大部分构成,温度采集控制部分和温度显示部分。温度采集控制部分的核心是单片机AT89S52,分为四个模块进行设计:测温电路、模数转换电路、输出控制电路、串口通讯电路。温度显示部分用虚拟仪器实现,不仅显示温度的历史波形,还显示实时温度值,方便对被测信号分析、处理。经测试该测温系统性能稳定,在45℃的精度可达±1℃。

现代集成测控技术创新实验体系研究

我校立足于科研成果与教学实践相结合,应用互联网、AVR-SCM、虚拟仪器等技术构建了现代测控技术与控制系统创新实验体系,彻底改变了测控技术专业实验现状。

水上地震折射互换法误差分析

在理论上,用源检互换的方法进行折射地震勘探是没有误差的,在某些特殊条件下无法铺设检波器而又必须进行折射地震勘探时它也是唯一的选择,然而,在实际工作中,由于各种因素的影响,其误差是不可忽略的。为此,本文从地震折射运动学的角度对水上地震折射互换法因过河钢丝绳的重量、水的流速和流向、炮点深度等客观因素造成的解释误差进行了分析,揭示了水上地震折射互换法应注意的问题。这对水上地震折射互换法的资料解释进行误差校正提供了理论基础。

简易系统级芯片内置高精度阻容振荡器的校准方法

通过实验探究一种适用于超大规模集成电路(VLSI)领域系统级芯片片内阻容(RC)振荡器的校准方法。针对集成电路内部阻容振荡器输出时钟频率容易出现温漂、工艺离散导致不精确等现象,通过改良片内时钟校准逻辑,得出一种易于实现的、高效的、低成本的、可靠的方法。经试验验证,该方法可以有效保证振荡电路的输出精度,解决工艺、温度、电压等改变引起振荡器输出频率变化的问题。