基于模糊PID控制的数控进给伺服系统仿真研究

针对数控机床进给伺服系统数学模型难以建立的问题,提出了一种模糊PID控制器,将其引入到数控进给伺服闭环控制中。并在Simulink环境下进行了仿真实验,结果表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制改善了伺服系统动态性能,超调量小、鲁棒性强和稳态精度高。

一种钻铰组合机床模糊PID调速控制方法仿真研究

对组合机床在孔的复合加工过程进行了研究,在分析了切削速度对孔的加工精度的影响,设计了一种模糊PID调速控制方法来解决钻铰组合机床只有一种切削速度的问题。建立了钻铰组合机床的数学模型,结合系统传递函数在Simulink环境下进行了控制仿真。结果表明:与传统PID控制相比,模糊PID控制器拥有更好的动静态性能,能够适应组合机床加工时的调速需求。

基于脊波变换的手指静脉图像增强研究(英文)

针对人体手指静脉图像的结构和特点,提出一种基于脊波变换的图像增强算法。该算法对手指静脉图像小波域各高频子带系数进行脊波变换,利用非线性新脊域系数确定法对脊域系数进行处理,然后对各高频子带进行脊波逆变换和小波图像重构。该算法对手指静脉二维曲线奇异处理、边缘增强等具有较好的效果,克服了小波变换在高维曲线奇异和方向选择上的不足。通过与传统的二维离散小波变换边缘增强法和自适应调整系数的脊波变换方法作比较,实验结果表明本算法具有更好的手指静脉图像效果。

亚健康人群多生理参数监护系统的研究

人体的血压、心电、体温等生理参数是人体最基本、最重要的生命指标。对老龄人口、亚健康人员及危重病人生理参数进行实时监测,有利于及时了解人员的身体状况,为临床医生的诊断和治疗提供准确的依据。针对目前国内的这类监护产品存在不能同时采集多种生理参数,体积较大,不方便携带等弊端,该文提出了一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议(ZigBee)的多生理参数监护系统的设计方法。首先利用生理参数检测模块采集人体各生理信号,然后通过ZigBee模块将采集的生理信号经无线发送方式发送至监控终端供临床医生参考。实验证明该系统稳定可靠,成本低,数据传输速率较快,对老龄人口、亚健康人员及危重病人的监护及远程诊断有极大意义。

基于CAN总线的汽车空调自动控制器的研制

随着汽车电子和网络的发展,汽车空调的控制也向人性化,自动化和网络化发展;文中介绍了一种基于CAN总线的汽车空调的自动控制器的设计;该系统由32位单片机构成,主要包括有模拟信号输入模块,信号处理模块,驱动模块,CAN通信模块和在线编程调试模块;控制器可以根据传感器的信息和ECU的指令,实现自动控制以达到最佳的舒适性要求,也可以实现手动调节,满足不同人的需求,另外还可以与整车控制系统通信;经实验证明,该系统具有较强的抗EMC特性和可靠的系统稳定性。

导航系统中多目标路径平滑化规划的研究

路径规划是车辆、机器人出行、无人机航路推荐和计算机游戏等许多应用中的关键任务。现有的大多路径规划常简化为单目标优化问题进行求解。但在现实生活中,还需要同时考虑多种规划目标,且用于规划路径的目标之间还存在着彼此不能变换的问题。在熟知的路径规划算法(D*Lite)上提出了一种新的多目标路径平滑化规划算法—平滑多目标D*Lite算法。通过构造一条初始多目标平滑路径,当检测到环境变化时采用增量搜索思想,仅更新受影响结点并从当前结点重新进行规划得到一条新的多目标平滑路径。仿真结果表明,该算法不但能有效躲避突发障碍物,规划路径拐点较少,还能提高搜索效率,可有效应用于具有不同非交互规划目标的导航系统。

嵌入式物体自动跟踪系统的研究

针对眼角膜内皮细胞分析仪手动定位跟踪眼球,提出了一种基于嵌入式自动定位跟踪系统的设计方法,采用图像处理与红外测距相结合的方法,对目标物体进行了实时定位跟踪实验,实现了对目标物体的自动定位跟踪,x、y轴定位误差不超过7个像素点,z轴定位误差不超过3mm。经临床证实该方法具有高可靠性、实时性和可实施性。

无线茎流传感器的研究

蒸腾量是反映植物生理信息最重要的因素之一,通过包裹式的加热探头给茎杆加热,由温度测量探头来确定茎流的热传输量以推算出植物的蒸腾量,提出了一种基于ZigBee技术的非侵入式无线茎流传感器。并给出了茎流传感器的软硬件设计方案,将传感器探头部分与ZigBee模块集成,实现了具有ZigBee网络功能的无线茎流传感器。经与以色列的PHYTALK茎流传感器对比性实验,其结果表明:两者的相关性为0.938,而ZigBee茎流传感器具有更高的灵敏度。

大规模WSN分簇路由蚁群算法的研究

为提高大规模WSN路由性能,提出了基于蚁群算法的无线传感器网络分簇路由算法。首先将网络节点进行聚类,将整个网络分解成一些小规模的区域类,然后利用蚁群算法对每个区域类并行求解最佳路径,并将所有区域类的路径解按一定规则生成整个网络路由的较优解。该算法根据聚类特征对任务进行分解,利用蚁群算法并行求解子问题后再生成全局解的方式,极大地加快了算法的求解速度,对建立大规模WSN路由有着重要启示。算法的时间复杂度和仿真测试分析表明,此算法具有良好的性能。

全自动洗衣机的模糊控制分析

对全自动洗衣机的模糊控制进行了分析,详细介绍了如何定义洗衣机的模糊控制输入、输出量.根据专家知识和手动操作人员长期积累的经验,给出了模糊控制的具体规则.以确定洗衣机洗涤时间为例,利用M atlab进行了仿真研究,采用取小运算对模糊规则进行推理,并采用最大平均法得到反模糊化结果,所得结果与理论计算结果接近相同.

图像残差的手指静脉特征间接提取的研究

根据手指静脉对近红外的吸收特性,提出了一种基于背景图像的构造以得到第一次残差图像,通过调节比例系数得到第二次残差图像,以间接的方式获取静脉的特征。经过该算法和其他直接提取算法的对比,表明该文算法具有方法简单,易于实现,特别是获取的第二次残差图像对模糊和低质量部分的图片得到了比其他算法更加合理的特征信息,真实性强,同时也达到了准确、连续、光滑的要求。

基于仿人体血管路径WSN故障容错路由算法研究

为提高无线传感器网络(WSN)故障容错性和传输稳定性,实现网络负载均衡,提出了一种仿人体血管路径的WSN故障容错路由算法。通过研究人体血管路径特性,将其引入到WSN故障容错路由设计中,在对网络节点分区域进行等级标定的基础上实行能耗均衡的静态分簇;运用改进的蚁群算法生成节点路径并计算各路径信息素值,以确定传输路径选择概率并建立仿血管拓扑结构路由。理论与仿真结果表明,此算法具有良好的性能。

基于Matlab的自适应控制技术在车辆制动中的应用

针对汽车在制动环节中的纵向稳定性问题,根据其受力情况,建立了1/4车辆单轮模型,并在对传统控制器模型特点进行分析的基础上,优化设计了基于参数自适应的模糊PID控制器模型。利用Matlab针对不同控制方法进行仿真分析,结果显示:改良后的模糊PID控制器模型在其鲁棒性、控制精度、反应灵敏度、智能控制化方面有着较为明显的优势。这为进一步改进该控制器模型的模糊规则与控制算法方面提供了一定的参考。

电子导游机精确定位算法研究

为有效解决电子导游系统中有时不能精确播报景点信息的问题,提出了一种电子导游机极易出错情况下的特定算法来改善其播报精度。该算法基于RSSI定位技术基础上,利用用户节点移动的历史信息和最近邻居节点信息来辅助导游机判断游客对景点的观赏需求,以提高电子导游机播报的准确性。经ZigBee平台实验,平均识别误差(average recognize error,ARE)明显减小,实验结果表明,该特定算法有效地提高了电子导游系统定位识别播报的精度和可靠性。

SURF与灰度差分在小模数塑料齿轮缺陷检测中的研究与应用

利用FLANN算法对已检测的SURF描述子进行特征匹配,对获得的关键点进行迭代排序,用RANSAC算法进行匹配点优化提纯。通过灰度差分算法对经过矩阵变换配准后的图像进行缺陷区域提取,采用Otsu阈值法进行图像分割,并对缺陷连通域面积特征进行分析。试验结果表明,该方法在检测速度与范围方面优于传统的检测算法,在小模数塑料齿轮工业在线检测方面有着积极的研究意义与价值。

一种蓝牙信息发布系统中的临界判定算法研究

文章针对现有蓝牙智能信息发布技术在基站覆盖区域出现交叉区域时,无法准确仲裁应发布何种信息,提出了一种区域判别算法,并对蓝牙智能信息发布的硬件系统进行研究。通过判断蓝牙发射基站与蓝牙移动终端建立正常通信的时间,确定移动终端所处的位置与各基站之间的相对距离,由此判断应当发布的内容。

基于粒子群算法及高斯分布的WSN节点故障诊断

在无线传感器网络(wireless sensor network,简称WSN)中通常需要对网络节点所测量的数据进行处理来判断WSN的运行是否可靠。针对传统算法存在计算复杂、能耗大的问题,提出一种基于粒子群优化算法及高斯分布的WSN节点故障诊断方法。根据粒子群优化算法规则简单和收敛速度快等特点,对节点所测数据进行优化并得到一个相应的阈值范围,通过高斯分布判断所测数据是否满足与所定阈值范围之间的关系来判定节点是否发生故障。试验结果表明,该故障诊断方法能及时、有效地发现WSN异常并诊断出故障节点,提高了WSN工作的可靠性。

基于改进粒子群聚类的无线传感器网络能量均衡分簇策略

针对无线传感器网络能量约束特点,为实现节点能耗均衡、最大化网络寿命,提出了一种基于改进粒子群聚类的无线传感器网络能量均衡分簇算法。首先根据距离汇聚节点远近将网络进行区域划分和等级标定,以不同概率确定不同等级区域的分簇数量和规模。在活动等级区域内引入相同数量的粒子,根据K-均值聚类法形成多个初始粒子群,修改带惯性权重的粒子群算法,修改粒子飞行规则,并行智能搜索聚类。多个粒子群体的总结学习等优点加快了聚类收敛速度,克服了对初始聚类中心点选择较敏感的问题,形成了传感器节点位置的最优分簇,避免了网络热点问题,促进了网络能耗均衡,最大化网络寿命。理论分析和仿真实验结果表明了本算法对网络节点能耗均衡分簇的有效性。

手指静脉智能采集装置的研制

针对手指静脉识别系统中由于个体手指厚度不同和静脉血管大小差异,细小静脉血管图像难以准确获取的问题,研制了一种能够自动调整采集参数以准确获取手指静脉图像的智能采集装置。详细讨论了采集装置的结构组成、工作原理以及基于模糊控制和多传感器融合的参数调整智能算法。实际应用结果表明,该装置能够较为准确获取不同个体的静脉血管图像,极大提高了原始手指静脉图像的质量。

基于节点位置与剩余能量的LEACH协议优化

LEACH协议在簇头选举产生、能耗控制还存在许多问题,为此,对其产生方式提出改进。在原LEACH协议中加入网络中节点的具体位置信息和网络节点当前的剩余能量信息,在簇头选定阶段引入了备选簇头节点间距和模拟退火算法。在NS2上的仿真结果表明:改进的LEACH协议使簇头节点的选择更为合理,整个网络的寿命延长了50%,网络基站的接收数据量提高了175%。