基于动态图特征的堆叠宽度学习三维物体识别网络

三维物体点云识别是智能机器人环境感知任务中的重要组成部分。提出一种基于动态图特征的堆叠宽度学习三维物体识别网络(DG-S-BLS),利用动态图卷积网络提取点云的高维特征,通过宽度学习系统(BLS)模型依据样本整体特征对点云分类,再通过基于BLS块间残差的堆叠宽度学习系统模型进一步提高分类精度。在Li DARNet户外点云数据集上的实验结果表明,DG-S-BLS的分类准确率可达99.5%。

异构防火墙IP封堵系统的设计与实现

互联网网络安全形势日趋严峻,在企事业单位的互联网业务应用遭受网络攻击等网络安全紧急事件时,如何及时有效地阻断来自互联网的恶意攻击,降低甚至消除网络攻击对互联网业务应用系统的影响,保障企事业单位业务的正常运转,显得尤其重要。结合互联网业务应用通常的部署架构,在互联网业务应用的边界提出基于防火墙IP黑名单功能或者访问控制策略的阻断方式,在广泛结合主流防火墙的基础上,分别提出不同的解决方案,并在实际网络中进行部署,实践结果表明,该方案可实现对恶意攻击IP的快速有效甚至秒级封堵。

基于激光雷达回波信号的移动机器人低分辨率视觉识别系统

通过对移动机器人低分辨率视觉识别,实现对机器人作业过程中的视觉跟踪引导和实时控制,提出基于激光雷达回波信号的移动机器人低分辨率视觉识别方法。以发射的激光雷达回波信号作为移动机器人的视觉引导信号,提取激光雷达回波信号的测距参数,通过雷达回波检测和距离参数估计实现对机器人视觉跟踪过程中的定位检测和过程引导,结合低分辨的视觉增强方法,建立信号滤波和视觉导引信息增强模型,实现视觉识别算法优化设计。设计双目相机采集模块、视觉识别模块、视觉定位模块,在集成可编程逻辑环境下实现对机器人视觉识别系统优化设计。测试表明,设计的系统能有效实现对移动机器人的回波定位检测和视觉引导跟踪识别,视差较小,跟踪精度较高。

基于FPGA的以太网测试系统的设计与实现

1需求分析随着互联网的广泛应用与发展,网络已经成为大家生活中不可或缺的一部分。网络设备的功能及性能对网络的稳定性及可靠性产生很大的影响,所以对网络设备的功能与性能的测试就尤为重要。目前市面上网络测试仪的操作都较为复杂,并且价格昂贵。针对此现状,本文通过FPGA设计并实现了一套操作简单、测试精度高、成本低的千兆以太网网络测试系统。

一种永磁同步电机效率优化控制策略研究

为提升永磁同步电机的效率指标,提出一种基于跟踪微分器的效率优化控制策略,该策略通过建立损耗模型,分析损耗功率与定子磁链的极值关系,在直接转矩控制下重构损耗功率函数,将损耗功率函数的电机参数个数降到最少,利用跟踪微分器来求解永磁同步电机不同运行工况下的最优定子磁链。该控制策略不仅能实现控制系统的全局效率最优,而且具有良好的动态特性和较强的鲁棒性。通过与传统损耗模型控制策略进行仿真实验结果对比分析,验证了所提控制策略的有效性。

基于虚拟现实的英语发音校准实验仿真分析

传统嵌入式实时英语发音校准系统,缺乏虚拟语言学习环境以及学生与教师间的交互沟通,存在校准准确率低、学生英语发音水平差的弊端,为此设计了基于虚拟现实的英语发音校准仿真系统。系统由客户端以及服务器端模块构成,客户端模块向用户提供互动界面、获取用户控制命令,服务器端模块收集用户命令并响应、有效处理虚拟仿真场景业务;系统通过英语发音校准流程,实现英语发音全面、准确校准,通过灭错计算完成英语发音精准校准运算。实验结果显示,系统对学生英语发音校准的准确率高达95.36%,采用该系统进行教学的实验班各项英语发音考试成绩的平均分数都高于96分,说明该系统英语发音校准效果好,能提高学生英语发音水平。

基于当前统计模型的机动目标自适应跟踪算法

当前统计模型及其自适应卡尔曼滤波算法对强机动目标具有很好的跟踪效果,但当机动目标为弱机动和非机动时算法跟踪性能较差。针对这一问题,提出了采用铃形函数作为模糊隶属函数对模型中加速度极值进行修正的自适应滤波算法,调整加速度稳定时的系统过程噪声方差,提高算法的跟踪精度。同时,借鉴强跟踪滤波算法的渐消自适应滤波因子思想,针对加速度突变的情况引入渐消因子对修正的加速度极值进行调节,提高算法在加速度突变情况下的跟踪速度。仿真实验结果表明,算法对弱机动目标和非机动目标的跟踪具有良好的效果。

基于蓝牙技术的无线数据采集系统设计

利用蓝牙技术建立一个具有主从网络结构的蓝牙无线数据采集系统。设计采用基于BC219159蓝牙芯片的蓝牙模块;从设备以AT89C2051为控制器,将采集的工业现场信号处理后送入蓝牙芯片进行无线发送;主设备选用77E58作为控制器,实现对从设备的自动搜索连接和数据的接收,并通过LCD进行实时显示。系统地阐述了硬件和软件设计原理,对蓝牙通信协议进行了重点介绍。系统测试表明,有效通信距离可达12.5 m(无障碍),数据传输稳定。

模糊控制算法在光电跟踪伺服系统中的应用

针对光电跟踪伺服系统提出了一种新的控制算法。该算法将模糊控制与经典滞后超前控制结合起来,在保持原有系统精度的前提下,使光电跟踪伺服系统的动态性能得到了极大的改善。仿真结果表明,采用该算法后系统的 ts<0.1s, σ=0。采用经典的描述函数法对模糊控制系统进行了稳定性分析,说明系统是稳定的。

掘进机截割臂运动轨迹的迭代学习控制

悬臂式掘进机截割臂系统受参数不确定、非线性、时变和负载干扰等因素的影响,使截割头不能精确按照预定的轨迹截割,导致超挖或欠挖的现象发生,断面成形质量差。为了实现断面精确成形,采用自适应迭代学习控制算法对截割头运行轨迹进行跟踪控制。建立掘进机截割臂的动力学模型,设计相应自适应迭代学习控制算法。仿真结果表明随着学习次数的增加截割臂横向摆角误差趋近于零,纵向摆角误差小于0.0007rad且逐渐趋于零,满足实际现场的精度要求,验证了该控制方法对截割轨迹跟踪的有效性,为掘进机器人断面自动截割成形的研究奠定理论基础。

用于电磁超声检测系统的宽带匹配电路的设计

电磁超声换能器是一种新型超声波发射接收装置,与传统的压电式换能器相比具有无需声耦合剂、无需对待测物预处理等显著优点。但是该装置换能效率很低,必须通过改善电磁超声电路系统的性能来增加接收信号的强度。为了提高电路系统的能量转换效率,设计了基于传输线理论的电磁超声宽带匹配电路。实验表明:所设计的匹配电路能够使发射电路输出功率增加60%,有效提高了检测系统的整体效率,为电磁超声技术的工程应用奠定了基础。

基于FPGA的高重复率距离门控电路实现

传统的距离门控电路多采用分立元器件,工作频率和控制精度均十分有限,难于满足重复频率高的测距需求.通过分析高重复率距离门控的时序,提出并实现了一种基于FPGA的高重复率距离门控电路方法.该方法充分发挥了FPGA在运算、存储、时钟管理等方面的优势:采用倍频模块产生的200MHz作为时钟基准,其门控输出分辨率达5ns;利用增强型并口(Enhanced Parallel Port,简称EPP)方式进行门控数据传输,以确保2kHz的高速门控信号输出.完成的距离门控板在上海天文台的高重频(2kHz)卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,简称SLR)实验中获得应用,使上海天文台成为国际上少数掌握高重频SLR技术的台站之一.

高精度稳像平台静平衡测量系统设计

为了消除载体抖动对稳像平台光轴稳定性能的影响,研制了基于位置恢复原理的高精度稳像平台静平衡测量系统。在阐述了国内外配重技术研究现状的基础上,重点研究了基于位置恢复原理的配重系统的设计方法,以及基于该系统的稳像平台静平衡测量方法,探讨了提高目前国内稳像平台配重精度的有效途径。进行了重复测量精度及分辨力测试实验,实验结果表明:系统的重复测量精度和分辨力达到了10 g.mm的水平。通过对某两轴稳像平台进行静平衡校正,使其静平衡精度达到了10 g.mm水平,满足了弹载稳像平台的配重要求。

多功能智能手环的远程红外激光自适应控制

提出了多功能智能手环的远程红外激光控制方法。首先计算网络深度并进行节点地址的有效分配,进行远程智能红外激光编码的设定和学习,输出红外激光控制的数据信号和指令,然后采用智能PDF算法终实现对被控对象的自适应控制,最后测试结果表明,相对于传统方法,该方法具有良好网络联通性、无丢包现象、终端控制反馈耗时更短、效率更高的优良性能,能够满足远程自适应控制的要求。

基于模糊PID迭代学习的隧道通风控制算法研究

针对隧道施工中通风系统的时变性、不确定性和难以建模的问题,提出一种控制算法,实现隧道通风的智能化。首先,利用迭代学习算法来对模糊PID控制的3个参数kp、ki、kd进行自动寻优,实现对模糊PID参数的在线调整。其次,把寻优后的PID控制器的3个参数代入系统中,通过改变输入量和利用计算机强大的存储能力,使输出量不断逼近期望轨迹直到与期望轨迹重合。最后,通过仿真,与模糊PID仿真曲线进行比较。结果表明,模糊PID迭代学习算法的控制曲线收敛速度快,超调量小,控制性能好,能够满足隧道通风的要求,能够应用于隧道通风中,实现智能化。

C8051F350在高精度数字称重模块中的应用

为实现高精度的数字称重模块,采用C8051F350单片机作为主控制单元。分析了其高阻抗输入的特点,并利用逆向系统建模来补偿模块的非线性误差,通过平均样本实现建模所需的标准输入。同时,利用固态继电器解决了电气隔离和传感器线制兼容问题,给出了称重模块的实现电路和测试流程。

测量机器人与Pocket PC无线通信设计与实现

为满足镜站上实时处理全站仪观测数据的客观需求,采用便携式Pocket PC作为数据处理平台,在比较Windows CE体系架构下所支持的各种无线数据通信方式优劣的基础上,选择RF无线射频通信方式,研究了全站仪与Pocket PC的无线数据实时通信问题。分析了嵌入式RF射频无线数传模块分别与Pocket PC和测量机器人通信端口匹配问题,利用Visual C#.NET 2003编程工具,编写了面向Pocket PC终端设备的串口通信类,具备调用Windows CE串行通信函数和管理数据通信事件等功能,在Windows CE.NET 4.2嵌入式系统下,最终实现了Pocket PC无线遥控测量机器人TCA2003工作。研究成果为测量工程领域提供了一种新的“单人测量系统”实现方案。

一个新三维混沌系统及其自适应滑模同步控制

设计了一个新的三维自治连续混沌系统,通过相图、李亚普诺夫指数(lyapunov exponent,LE)谱、分岔图等数值仿真对系统的动力学特性进行了研究。系统具有复杂的动态行为,如周期吸引子与周期吸引子、周期吸引子和混沌吸引子共存。通过拓扑马蹄理论和数值计算得出了系统的拓扑马蹄和拓扑熵,对系统进行了Multisim模拟电路仿真和现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)数字电路仿真实现。基于Lyapunov稳定理论,设计了一个对给定信号追踪与位置参数辨识的自适应滑模同步控制器,仿真结果表明了所设计控制器的有效性。

基于PLC的雨水泵站控制系统设计

城市雨水泵站是市政建设和管理工程的重要公用基础设施,担负着城市排水防涝的重要任务。介绍了一种基于PLC的雨水泵站控制系统设计方案,该系统采用西门子S7-300PLC作为下位机,控制7台水泵的启/停数目、顺序以及格栅机、运输机、闸门井启闭机的运行;上位机装有WINCC组态软件,对现场实施监控,并通过GPRS数据传输单元将数据传送到市政部门指挥管理中心。提高了雨水泵站可靠性和工作效率。

CAN信号在线缆中传输特性的研究

主要研究了CAN总线物理层对信号传输的影响.从双绞线的物理模型出发,根据导线参数对信号传输的作用,分析信号反射出现的原因;针对CAN网络信号传输中的常见问题,结合实验采集到的各种反射数据,提出相应解决方案.结果显示,该方案为CAN总线及其他以双绞线为介质的网络通讯设计,提供了一定的参考价值.