/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240120 针对混合型限流熔断器中电子触发器存在的有源触发和不能全范围分断问题，该文提出了一种能够实现无源供电且具备全范围分断能力的新型电磁感应式无源触发器方案。首先介绍了新型触发器的工作原理，开展了自感应供电、幅值整定两个内容的分析设计；然后利用有限元仿真软件将电磁场和电路进行耦合建模，基于该模型分析了铁芯线圈磁感应强度随位置的变化特性；提出了采用单霍尔芯片进行短路电流幅值判断的方法，减小了芯片的功耗，从而解决了新型触发器在低上升率工况下感应供电不足的问题；同时为了提高触发器的可靠性，减少误触发情况的出现，设计了延时控制电路；最后根据设计参数制造样机，在短路判断幅值10 kA的限流条件下分别对混合型限流熔断器进行了8 A/μs最小短路电流上升率和33 A/μs最大短路电流上升率的检测试验，试验结果验证了分析设计方法的可行性和有效性。 2024年06月15 00:00 2024年03期 3 8 1632199 吕智勇1，岳海波2，王向军1，庄劲武1，李思光1，薛 婕2，袁志方3，武 瑾1* /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230467 为了实现温室大棚的智能监测与控制，设计基于ARM处理器的温室大棚智能监控系统。系统分为三个部分：数据采集及设备控制终端、智能网关终端、Android手机客户端，数据采集及设备控制终端以ARM微处理为核心，通过传感器、算法、Wi-Fi等技术，实现温室大棚数据采集、数据处理、数据传输及执行设备的智能控制，智能网关终端实现多个温室大棚数据从内网发送至公网，Android手机客户端实现数据的接收与发送。经测试验证，系统能够实现温室大棚的智能监控。 2024年06月15 00:00 2024年03期 9 14 1481471 孙启昌1,胡国强2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240024 在化工生产过程中，为了减少危险的高温设备操作和安全事故的发生，针对余热锅炉水温控制系统的时变性、滞后性等特点，进行了控制系统优化研究。在MATLAB/Simulink平台建模仿真，比较了常规PID控制、模糊自适应PID控制、串级控制效果，发现各控制方案都存在各自的优缺点。为了利用各控制方案的优点同时减弱其缺陷，提出了复合控制方案对系统进行控制，通过调节各控制器权重系数的方法将选中的控制器复合为一个控制器。PID 控制、串级控制、模糊控制、复合控制和S-函数复合控制系统的响应曲线在230 s、300 s、180 s、130 s和106 s达到稳定。S-函数复合控制响应快、无超调、控制精度较高，达到了使控制系统安全稳定的目的，有效提高了克劳斯硫磺回收燃烧炉余热回收效率。 2024年06月15 00:00 2024年03期 15 21 1904869 陈 玉1，陈 星2，向腾龙1，张履胜1，王治红1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240048 动力电池一般通过螺栓固定在电池箱中，由于安装空间小,部分螺栓仍需人工参与装配，人工安装不可避免发生螺栓漏装、过拧紧、未按工艺装配顺序等引发质量问题。针对上述问题，提出一种螺栓防错紧固方法。采用超声波定位系统与电动拧紧系统结合的方式，对螺栓安装过程的扭矩和位置实时监测，通过软件控制螺栓安装位置的先后顺序，并通过声光等方式对安装过程的正确与否进行提醒。对防错系统的原理、方法、研制、误差分析与修正进行说明。试验结果表明,防错一次合格率达100%，满足人工辅助装配作业需要。 2024年06月15 00:00 2024年03期 22 26 2245955 李 占，李 阳，李 林，徐 伟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240119 闪蒸干燥机是生产磷酸铁的重要设备之一，能否对闪蒸干燥机系统中各区域温度和压力信号快速精准的采集、分析并反馈，直接影响到闪蒸干燥机整套系统的稳定性和磷酸铁粉末的生产质量。该文基于LabVIEW编程软件，对闪蒸干燥机仪表控制系统的硬件及软件设计进行阐述，依托LabVIEW环境下对信号快速采集的优势，实现虚拟仪器对工业设备信号的精准采集分析，从而提高仪表控制的精度，提升系统的响应速度，提高了工作效率。 2024年06月15 00:00 2024年03期 27 31 2523473 杨 剑1 2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240114 为实现大型水厂配水泵房内众多设备之间的复杂联锁控制，以及配水泵机组的出口压力精准调控，设计了一套自动控制系统。在系统的硬件设计中，通过PLC硬冗余、双纤工业环网和子环网的形式增强了系统的稳定性及可靠性。结合详细的控制策略和PID算法编制系统的软件程序，该自动控制系统已稳定运行3个月，实际运行表明，该自动控制系统联锁控制准确可靠，水压控制精度高，较大程度地提高了配水泵房工艺单元的自动化水平，具有较强的实用价值及借鉴意义。 2024年06月15 00:00 2024年03期 32 37 1700914 张小强1，杨 勇2，赵博龙3，胡田力4， /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240134 针对城市集中供热系统大时滞非线性、换热站负荷预测与调控过度依赖人工经验、系统预测及调控过程不精细、不及时以及系统能耗偏高等现状，提出了一种基于轻梯度提升机（Light Gradient Boosting Machine，LightGBM）的集中供热系统预测控制策略。首先，结合供热系统气候补偿工艺原理，建立了基于LightGBM换热站回水温度预测模型，用以确保回水温度预测目标的及时性与可靠性；其次，设计了基于移动加权平均算法的预测函数，结合PID控制算法实现了集中供热系统的精准负荷预测与高性能调控。实践结果表明，所提出的基于LightGBM的集中供热系统预测控制策略，可及时精准地预测换热站运行负荷且具有更好的超前控制效果，有效地提高了集中供热控制系统的可靠稳定性能。 2024年06月15 00:00 2024年03期 38 41+46 1316385 王荣鑫1，葛振福1，侯晨晨 2，王越洋 2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240032 针对统传统供热系统操作人员控制劳动强度大、操作繁琐、调控不及时，存在不能有效解决管网平衡、监控系统运行状态等问题，应用模糊PID控制算法对供热系统进行优化控制，通过BLE无线网络进行现场运行数据的实时传输，设计了基于BLE无线网络的智慧供热系统，通过热网平台实时监控，降低故障对系统的影响，保证系统正常运行状态。通过系统测试表明，系统运行稳定、功耗低，能够对管网实现精准调控，具有良好的应用价值。 2024年06月15 00:00 2024年03期 42 46 1540089 顾志恩1，贺 轼1，吴梦可1，叶迎港2，高立敏3 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240057 针对目前应用于中低电压等级的电子式互感器合并单元设计复杂成本较高的问题，该文提出了一种使用单MCU且符合IEC61850标准的应用于中低电压等级电子式互感器合并单元的低成本的简易实现方案。并设计了试验系统，完成了采样值传输的验证工作，得到了采样值传输的结果。通过对系统的试验结果表明：该试验装置能够实现要求的同步精度，以及0.2级的测量精度，采样值时间传送的延迟也在可以接受的范围。 2024年06月15 00:00 2024年03期 47 53+76 1399512 劳日智1，张守志2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240021 针对牛粪发酵过程具有惯性大、时滞性、参数变化非线性的特点，提出了一种基于深度确定性策略梯度（DDPG）改进Smith模糊PID控制器的温度控制方法。首先，针对传统模糊PID不能对时滞系统有效控制的问题，建立Smith预估模糊PID控制器。其次，使用DDPG算法改进温度控制器，对设计的智能体进行离线训练。最后，通过仿真对所设计控制器进行实验验证。实验结果表明：DDPG改进的Smith模糊PID控制器能有效消除时滞对温度控制的影响，减少超调量和误差，且能避免被控对象参数随时间变化产生动态偏离时造成的系统不稳定。 2024年06月15 00:00 2024年03期 54 59+99 1619590 高东祥1，张 洪1,2，修伟杰1，张 林3 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240086 软传感器以其检测快速、成本低廉等优点应用于污水处理行业前景极佳，随着人工智能的进步，软测量仪表的精度与可靠度也在逐步提高。该文在总结污水处理软测量研究进展的基础上，研究了软测量仪表开发的关键技术，并分析了某膜曝气生物反应器(MABR)农村污水处理设施出水端的应用案例。 2024年06月15 00:00 2024年03期 60 67+88 1523226 陈亚松1，邱 勇2,3*，柳蒙蒙1，刘萌萌3，刘雪洁3，田宇心2，黄 霞2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240099 构建泳池水循环系统以模拟现场余氯监测，以哈希便携式余氯仪的测量值为基准，比较恒压式余氯传感器、隔膜式余氯传感器和DPD比色法在线监测仪的测量结果，找出最适合应用于泳池水余氯在线监测的仪表，并研究了导致3种余氯在线监测仪测量结果差异性的因素。结果表明，DPD比色法在线监测仪在测量准确性及稳定性上表现最好，最适合应用于泳池水余氯在线监测。泳池水中存在的结合氯引起恒压式余氯传感器测量结果偏高，水样高浊度引起隔膜式余氯传感器的测量稳定性变差。 2024年06月15 00:00 2024年03期 68 71+82 2209577 任朝萌 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240097 为解决轮式机器人路径规划中效率低、寻优速度慢等问题，提出一种改进的蛇优化算法（improved snake optimizer, ISO）。在初始阶段引入正弦混沌映射扩大算法寻优空间，提升解的质量。同时设计了一种双向搜索策略，在最佳和最差个体引导的两个方向上逼近全局最优值，使收敛速度更快。并在算法中增加改进的进化种群动力机制，替换质量较差的个体从而提高种群质量。另外利用精英对立学习策略来提高算法的局部开发性能。仿真结果表明，ISO算法在轮式机器人路径规划过程中，相比其它对比算法各项指标更优，寻优效率更高，可以有效帮助轮式机器人完成规划任务。 2024年06月15 00:00 2024年03期 72 76 1355670 冯志强，李 磊，魏铭毅 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240110 针对多源异构设备数据之间互联互通的实际需求，提出了一种多源数据智能协议转换技术。以数据协议为核心，将采集的信息来源对象化后导入协议解析数据库，归一化后，基于不同应用需求的重构协议，如OPC UA(OPC Unified Architecture)，输出XML(Extensible Markup Language)文件或存储至服务器，最后将数据库接入到产线的数据集成管控系统进行数据分析和可视化展示。以民机伺服阀产线产品调试设备为研究对象，采集油源、测试台和试验箱等设备状态和运行参数，对提出的数据协议转换技术进行了验证。实验证明，所提出的方法实现了油源、测试台和试验箱等设备数据之间的互联互通，为多源异构设备数据采集的融合应用提供了基础。 2024年06月15 00:00 2024年03期 77 82 3184509 何军红，贺永敬，冯 晖 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240112 针对目前移动式焊接烟尘净化器体积重量大、使用不便以及人机交互性差的问题，设计了一种基于PLC的移动式焊接烟尘净化器控制系统。此控制系统采用西门子S7-200 CPU224型PLC为核心控制器，通过与PM2.5传感器、无刷直流风机和4G网关协同配合，实现了对移动式焊接烟尘净化器的运行控制、操作以及远程监控等功能。对此系统的硬件选型、设计以及软件开发、组态建立进行了详细说明。通过实验对样机进行了性能测试，测试结果表明样机最大处理风量为591.98 m3/h，净化效率达99.75%，具有较好的净化效果。 2024年06月15 00:00 2024年03期 83 88 2811801 范浩楠1,2，谢 东1,2，张玉贵1,2，张振峰1,2，周立峰1,2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230947 针对电磁轨道发射武器发射瞬间强磁场脉冲冲击下电子元件损伤、信号饱和等问题，传统解决方法是采用磁屏蔽材料或磁屏蔽结构对电子元件进行防护，但是这些方法存在材料成本高、结构复杂等问题。该文提出了基于磁屏蔽效应在膛内线圈产生反向磁场，实现强磁脉冲作用下磁屏蔽的方法，对传感器元件进行防护。通过对该方法理论推导和仿真模拟线圈磁屏蔽效果，并将静态磁场仿真数据与试验结果进行对比，试验结果表明利用线圈进行磁屏蔽技术的可行性，对输出电压信号屏蔽效果达到77.4%，证实了线圈磁屏蔽技术可用于传感器元件抗强磁脉冲冲击防护。 2024年06月15 00:00 2024年03期 89 94 2489912 李惠杰1，张晓明1,2，刘 强1 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230909 为了满足汽车行驶稳定性要求，当前依托于单一传感信息进行转向控制，容易忽略很多影响因素，使得控制后汽车转向质心侧偏角依旧较大。因此，混合动力汽车提出转向稳定性多传感器融合控制技术。考虑混合动力汽车转向过程中的动态特性，构建转向动力学模型，并计算出车辆理想横摆角速度。深入分析横摆角速度、滑移率对车辆转向稳定性的影响，得出期望的横摆力矩和滑移率调整力矩。将汽车转向稳定性控制问题看作二次规划问题，结合BP神经网络和常规PID控制器，设计转向稳定性控制算法，利用车辆转向参数的理想值、实际值和偏差值推算出稳定性控制参数。结合融合多传感器实时采集信息，推算出汽车转向姿态误差代入控制结构中，给出优化后的控制参数。实验结果表明：新提出的控制技术应用后，车辆转向的质心侧偏角不超过±0.012 rad/s，满足了混合动力汽车转向行驶要求。 2024年06月15 00:00 2024年03期 95 99 1408338 马文倩 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240013 为优化LLC变换器的瞬态性能、间歇工作特性及轻载效率，提出了一种LLC的混合滞环控制方法及变换器实现方案。在深入分析混合滞环控制原理、对称半桥LLC变换器设计方法的基础上，给出基于混合滞环控制的模拟控制器应用方法及200 W对称半桥LLC变换器的关键参数设计，包括控制器外围电路设计，对称半桥电路设计，驱动电路设计，LLC谐振腔各项参数设计等，并通过实验样机进行详细验证。实验结果表明，所提出的混合滞环控制方法及控制器的应用设计科学可行。 2024年06月15 00:00 2024年03期 100 104+134 2492588 王 博 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240051 双馈风电机组通过转子回路进行功率调节控制，当系统在最大功率点附近工作时，回路电流会出现高频振荡的问题。这种振荡会影响系统稳定性，最大功率追踪控制是解决该问题的核心手段。提出基于径向基函数（Radial Basis Function，RBF）神经网络的双馈风电机组最大功率追踪控制方法。分析双馈风电机组基本结构与运行原理，获取风电机组输出功率，并将其输入RBF神经网络输入层中，通过网络隐含层对其展开优化训练，再通过输出层输出最大功率。采用二阶滑模控制策略与比例-积分-微分（Proportion Integration Differentiation，PID）控制器相结合的方法对发电机转矩展开追踪控制，实现对双馈风电机组最大功率的追踪控制，使风电机组保持最大功率运行。实验结果表明，所提方法追踪效果好、追踪精度高、控制精度高。 2024年06月15 00:00 2024年03期 105 110 1422311 莫文水 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20230941 面对工业仪表信号的非平稳性，研究基于传感器的工业仪表信号采集与处理技术，提升工业仪表信号采集与处理能力。通过多传感器采集工业仪表信号，采用改进自适应融合算法融合多传感器采集的工业仪表信号；通过希尔伯特-黄变换方法分析融合后传感器的工业仪表信号，利用经验模态分解工业仪表信号为多个IMF分量，对每个分量实施Hilbert变换后，得出Hilbert边际谱与Hilbert谱，实现工业仪表信号采集与处理。实验结果表明：该方法传感器的灵敏度均高于0.9（v/℃），具有高灵敏度的传感器能够更准确地感知和测量工业仪表物理量的变化.该方法的测量平均误差均低于0.42%，符合工业仪表信号采集和处理的需求，提升工业仪表信号采集与处理能力。 2024年06月15 00:00 2024年03期 111 116 1426164 张 琳 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240129 LVDT线性位移检测时会输出一个调幅波，幅值反映了位移大小，但位移方向无法判断。针对此问题，提出一种信号调理电路，主要由相敏检波器和低通滤波器组成。首先对其电路的工作原理做了理论分析、仿真设计与验证，然后设计制作PCB电路、对各个电路测试点的波形进行测试与验证。最后将其应用于LVDT线性位移测量，测得灵敏度S =-1.976 72 V / mm，非线性误差γ = 0.83 %，实验结果表明，该相敏检波器具有结构简单、调试方便、抑制噪声能力强、可靠性高等优点，能够实现对信号的准确检测和解调。 2024年06月15 00:00 2024年03期 117 122 2669911 洪 琴，周 亮，贾中宁 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240072 MEMS电场传感器体积小、功耗低，应用于非侵入式电压测量技术中可以有效减小装置测量体积、成本，契合当前分布式测量需求。因此该文设计了一种基于MEMS电场传感器的电压测量方案，首先介绍了MEMS电场传感器的工作原理，其次针对传感器结构特点基于电容分压原理设计了电压测量方案，并进一步分析其等效电路模型，最后对该测量方案进行了可行性和准确性测试。结果表明设计的测量方案能在1-10 kV内准确地反演工频电压，测量的最大幅值偏差为2.21%。该文提出的非侵入式电压测量方案搭载简便，能够稳定的对线路电压进行测量，为架空线路电压的实时监测提供可靠的技术手段。可以为线路电气量参数实时测量提供可靠的数据支撑。 2024年06月15 00:00 2024年03期 123 127 1736959 栗晓政1，崔凤庆1，宋晓燕1，梁 纲1，樊彦国1，邱震辉3，杨 庆3* /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240056 地面气象数据观测自动化水平、空间密度、时间密度的提高，对自动气象站传感器的计量、核查工作提出了更高的要求。由于计量标准器具实际使用的复杂性，并不能保证其在相邻两次检定/校准过程中计量性能始终维持在准确范围内。因此，以温度计量器具期间核查为例，构建一套水三相点稳定核查装置，利用休哈特控制图对省级二等标准铂电阻温度计在水三相点处实施期间核查，得出省级计量实验室二等标准铂电阻温度标准器均核查通过的结论，并通过高一等级标准铂电阻温度计验证核查结论。基于二等标准铂电阻在水三点期间核查的实验数据得出了水三相点瓶保存及测量的最佳时间，相关数据也可作为计量标准稳定性考核的依据。 2024年06月15 00:00 2024年03期 128 134 1280900 赵泉钦，杨 敏，沈 瑱，张 正，邹 超，王冰梅 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240158 安全壳作为核电厂的第3道安全屏障，其良好的密封性是在严重事故工况下实现放射性包容的物质基础。为了规避传统压力衰减法安全壳泄漏率测量方案对压力变化具有显著的非线性特征进行回归分析时存在较大测量偏差的问题，本团队研发了恒压法泄漏率测量方案。该方案需要保持安全壳内压力基本恒定，即安全壳气体流入与流出达到动态平衡状态，壳内压力始终围绕目标压力值附件以微小幅度波动。为了实现上述安全壳恒压充气的控制目标，该文基于PLC及步进算法设计研发了恒压测流系统，并通过实验验证其功能，确定其适用于不同规格安全壳的正压、负压等应用场景，能够较好的满足恒压法泄漏率测量方案的功能要求。 2024年06月15 00:00 2024年03期 135 139 1589796 滑永振，陈广恒，王思涵，李建发，张 瑞