Modbus协议在温湿度环境监控系统集成中的应用

采用SIMATIC语言编程实现了基于Modbus协议下的S7-200 PLC通讯程序和用VC++实现的上位监控软件通讯程序,实现了温湿度环境监控系统中PLC控制器的监控数据功能集成。

一种基于遗传RBF神经网络的智能容错滤波算法

针对组合导航中标准卡尔曼滤波容错性能不足的问题,提出一种基于遗传RBF神经网络的智能容错滤波算法,其基本思想是通过RBF网络自动调节滤波增益来控制不确定性噪声的影响,进而提高滤波容错性。在RBF神经网络中,隐层单元与核函数宽度的选取对网络的性能具有重要影响,进而利用自适应遗传算法对其隐层单元数及核函数宽度进行了优化,隐层单元中心和输出层连接权值分别由K-均值聚类和最小二乘算法确定,最后得到精度较高且结构优化的RBF网络。为检验方法的应用效果,以SINS/GPS组合导航系统为例进行了仿真验证,实验结果表明遗传RBF网络容错滤波算法能在满足导航精度和计算量增加较小的前提下,比标准卡尔曼滤波具有更强的容错能力,由此也说明了方法的有效性。

基于KPCA的HVAC系统传感器故障诊断

传感器状态的好坏很大程度上影响暖通空调(HVAC)系统的运行,对其展开故障诊断十分必要。核主成分分析(KPCA)方法通过集成算子与非线性核函数计算高维特性空间的主元成分,有效捕捉过程变量中的非线性关系,将其用于传感器常见4种故障的诊断,先用Q统计量进行故障监测,再用T2贡献量百分比变化来识别故障。实验结果表明:KPCA方法具有很好的故障监测与诊断能力。

一种低成本的MIMU/GPS组合导航系统快速对准方法

低成本的MIMU元件在组合导航领域取得了广泛应用,但其精度较低,无法实现自主初始对准。针对此问题,研究并提出了一种基于GPS辅助的MIMU/GPS组合导航系统对准方法。方法的基本思想是通过同一位移矢量在载体和导航两种坐标系下的不同表现形式来找出两种坐标系之间的关系,进而实现系统的初始对准。方法先用GPS对某一短距离位移进行精确定位,再用其定位结果反推MIMU捷联解算中的初始对准角。为了加强对非线性方程组的求解能力,在求解过程中引入了遗传算法,并选取了六组不同失准角状态下的数据进行了验证。计算结果表明,该方法具有较高的对准精度和较快的对准速度,因此是有效可行的,同时该方法的实现不借助于任何外部对准信息,由此节省了应用成本。

制冷空调中的故障监测与诊断技术

随着HVAC&R系统复杂程度的提高和节约能源的需要,FDD的引入变得日益重要。在分析了国内外研究现状的基础上,归纳了FDD常用的三种方法:基于模型的、基于过程历史数据的和基于信号处理的。指出了实际应用中需要注意的问题以及今后发展的新动向。

基于PCI-8310数采卡的除湿机监测系统

冷冻除湿机广泛应用在需要控制环境温湿度的场合,设备的性能直接影响着工作效率和能源消耗。本文以CFTZ21型除湿机为对象,搭建了状态监测系统,将设备运行参数通过传感器和PCI数据采集卡采集到上位机,由此评判设备性能状态。由于温度监测点较多以及信号传输距离较远,设计了RTD信号调理板,取得了理想的效果。

ARX模型在除湿机故障诊断中的应用

冷冻式除湿机系统具有非线性和强耦合的特点,难以通过建立精确数学模型的方法对其进行故障诊断。基于此,研究引入了一种ARX黑箱模型方法,该方法利用系统输入输出数据通过辨识的方法确定模型结构和参数,然后通过比较模型预测输出值和实测值之间的差异来对故障进行诊断。由于ARX模型的建立不需要知道系统内部复杂的物理机理,因此建模相对简单。在具体应用中,建立了系统级和部件级两个层次的ARX模型,先用系统模型监测出故障,再利用部件模型对故障进行定位。诊断实例表明数据仿真结果与实际工况相吻合,由此说明该方法应用于除湿机故障诊断是可行的。

一种基于AGA的RBF网络混合学习算法

基于目前RBF网络学习方法中的一些不足,提出了一种基于AGA的混合学习方法,即应用AGA对网络隐单元RBF个数和宽度σ同时优选,并将最佳隐单元数作为K-均值聚类数得到隐单元中心,隐层到输出层的权值由LS法确定。针对K-均值聚类算法对初始值敏感的问题,算法在最后阶段对其执行多次运算,由此选择最佳结果。仿真结果表明,该方法在大样本情况下,训练得到的网络在精度和结构上得到了良好的结合。

一种温度表自动检定系统设计与实现

针对目前液体温度表检定工作存在的问题 ,根据检定规程研制了一种温度表自动检定系统 ,设计了自动检定软件程序。实验表明 ,系统运行可靠 ,满足使用要求 ,在提高读数精度的同时 ,也提高了检定效率。

两种基于RAIM的多模卫星故障诊断与重构方法

基于接收机自主完善性监测(receiver autonomous integrity monitoring,RAI M)算法,研究了两种针对全球定位系统/全球导航卫星系统(global position system/global navigation satellite system,GPS/GLONASS)多模卫星的故障检测与诊断方法,并提出了一种在无法进行最小二乘解算情况下的故障快速重构方法,即用前面时刻解算的正确结果来快速预测当前时刻的导航定位信息。应用多模卫星接收机真实数据的验证结果表明,两种方法均能正确诊断出故障卫星,且能对故障进行有效重构。同时,在对两种方法的优缺点进行对比分析的基础上,指出具体应用何种方法要根据实际应用环境而定。

小环境自动除湿系统控制中心设计与实现

针对小环境下温湿度监控问题,设计了一种自动除湿系统的中心控制电路,并开发了相应软件程序。该中心由转轮除湿机、温湿度测控仪和控制中心等3大模块组成,具有数据存储、菜单显示和报表打印功能。基于Modbus协议,中心通过2个串口分别与下位机和上位机通信,实现了设备监控和数据上传功能。实际应用表明:系统操作方便、可靠性高、能较好地满足使用需要。

一种温度表自动检定系统设计与实现

针对目前液体温度表检定工作存在的问题,根据检定规程研制了一种温度表自动检定系统,设计了自动检定软件程序。实验表明,系统运行可靠,满足使用要求,在提高读数精度的同时,也提高了检定效率。

一种改进的基于遗传模糊规则的故障识别方法

研究了遗传算法与模糊分类相结合的故障识别方法,应用于除湿机的故障诊断。实现了模糊规则的自动提取以及模糊隶属度函数的优化,并对规则的优化方法进行了改进,降低系统运算复杂度,同时也提高了精度。该方法不需过多依赖专家经验知识,减少了人工劳动。实验结果证明方法是有效并可行的。

一种改进的高动态捷联惯导解算算法

针对高动态环境下较大的不可交换误差难以精确补偿的问题,提出了一种改进的等效旋转矢量三子样多回路迭代姿态解算算法。首先分析了高动态环境给捷联惯导系统带来的影响,阐述了捷联解算的基本过程;然后对比分析了几种主要的姿态解算算法,针对一般算法难以较好地补偿不可交换误差问题,在旋转矢量多子样二次迭代优化算法的基础上,从提高解算精度和减小计算复杂度两方面进行考虑,研究了一种改进的等效旋转矢量三子样多回路迭代算法;最后,对改进的算法的性能进行了深入的分析。实验结果表明,在低动态条件下改进的算法和毕卡四元数法姿态解算精度相当,在高动态条件下其精度较毕卡四元数提高约3个数量级。

西门子S7-200自由口通讯的两种VC实现方法

本文讨论了西门子S7-200PLC自由口通讯的实现,在PLC端使用SIMATIC指令、在PC端使用VC6.0中的MSComm控件和CSerialPorts类实现了通讯程序的设计,并给了相应的程序的部分代码。

基于LS-SVM ARX模型的除湿机故障诊断

针对非线性系统故障诊断问题相对复杂的情况,以除湿机作为研究对象,应用ARX模型进行了研究。引入LS-SVM优化算法对ARX模型进行了改进,克服了传统SVM算法的不足。结合实验采集到的实际数据样本,对模型进行了训练。结果表明,改进的算法具有较低的运算复杂度和较快的学习训练速度,对于新的样本输入能够正确分析诊断。由此说明,将LS-SVM ARX模型应用于故障诊断是可行的。

温度计自动检定的图像分割技术

温度计自动检定系统包括温度计自动读数、示值转换、示值检定、检定结果打印等部分,系统软件由检定规程子系统和图像读数子系统组成。其图像分割技术利用统计线段上灰度数值法分离出温度计图像,使用基于最大熵的阈值选择法获得二值化图像以实现图像分割。

基于S600楼宇自动化系统的除湿机故障诊断

提出了基于S600楼宇自动化系统的除湿机故障诊断方案；介绍了故障诊断系统的测点布置、工况模拟和诊断过程；结果表明,在S600系统上搭建除湿机故障诊断系统是可行的。

基于GRNN与遗传算法的除湿机COP预测及其在故障诊断中的应用

COP作为衡量制冷系统性能的一项重要指标,与故障密切相关,因此可作为故障诊断研究的切入点。基于此目的,本文进行基于COP的除湿机故障诊断探索研究,建立针对COP预测的GRNN模型,简化COP的实时测量,当发现模型预测值与正常值差别超出设定的范围时,则认为除湿机出现了故障。利用改进遗传算法对网络中的平滑参数进行优选,提高网络性能。诊断实例表明,基于COP的GRNN故障监测模型用于除湿机的故障诊断是可行的。

基于相空间重构和遗传优化SVR的机械设备状态趋势预测

针对机械设备振动信号序列的非线性、非平稳性特点,提出了一种基于相空间重构与遗传优化支持向量回归机的设备状态趋势预测方法。首先,采用相空间重构技术将一维振动信号时间序列转化成矩阵形式,自适应地选取特征,以相点作为输入特征训练SVR预测器;然后应用自适应遗传算法对惩罚因子、不敏感系数以及高斯核宽度进行同步优化,自动获取最佳的建模参数;最后构建SVR预测模型,并将其应用于某机组振动信号预测。实验结果表明,无论是单步还是24步预测,本文所提遗传优化SVR模型的预测精度都要比标准SVR模型的预测精度高,说明该方法对机械设备的运行状态趋势具有较好的预测能力。