工业仪表与自动化装置 /oa 机械臂滑模控制算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200340 针对机械臂轨迹跟踪控制中传统滑模控制需估计其建模误差及外界干扰等不确定性,当建模不确定性及外界干扰较大较复杂时,将会导致出现抖振现象。该文在以传统滑模控制为主控制器的基础上,通过对传统干扰观测器做出改进,对外界干扰进行反馈补偿,同时利用神经网络对其建模误差进行逼近。通过机械手仿真实验结果表明,所提方法能够有效抑制系统抖振现象,提高响应速度及其轨迹跟踪精度。 2021年02月15 00:00 2021年01期 3 7+12 0 许崇立a,王冬青b,周 振a 基于ZigBee的干涉仪测控系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200452 针对传统干涉仪需要手工调节机械装置,自动化程度低等问题,该文设计了一套以ZigBee- CC2530为核心的无线测控系统。该系统将2个CC2530节点分别作为射频信号收发器,以点对点通信的方式实现无线控制功能。同时利用微软基础类库MFC(Microsoft Foundation Classes)设计了上位机软件,通过串口通信控制精密电机的运转,并在仪器内部基于不同条件设计了对应的行程限位解决方案,使得精密电机可以满足测控要求定点制动,提高了干涉仪的测量效率和精度。 2021年02月15 00:00 2021年01期 8 12 0 张思晶1,2,韩 森1,2 基于卷积神经网络的设备安装位置智能识别方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200410 该文针对IT系统集成机柜建立了一套基于卷积神经网络的柜内设备智能识别系统。设计基于图像处理和深度学习的识别算法以实现机柜内设备安装位置的检测识别。建立设备图像数据集对YOLO模型进行训练,得到合适的加权系数,使模型损失函数值最小;将训练好的模型对实际环境中的机柜进行检测并与其他经典方法进行对比。实验结果显示,该系统检测的准确率和实时性都优于其他算法,准确率最高达到93.9%。对于建立基于机器视觉的设备识别和控制系统有重要意义,可以在一定程度是上取代人工识别和操作。 2021年02月15 00:00 2021年01期 13 17 0 张晓华1,马 煜2,杨晨辉3,隋雨杉3 基于泛在电力物联网技术实现电力安全器具监管的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200352 电力检修工作中,应用电力安全器具可以保证工作人员的人身安全,因此电力安全器具监管工作至关重要,但是随着电力安全器具种类的增多以及智能化程度的提高,监管工作十分困难,造成器具数量缺失率高、调用率低。该文提出了基于泛在电力物联网技术实现电力安全器具监管的方法。首先引入泛在电力物联网技术,并通过感知层采集安全器具数据,利用网络层对采集数据实时传输将数据存储在平台层中,等待应用层调用。结合泛在电力物联网技术与人工管理模式,实现电力安全器具监管。实验结果表明:所研究的监管方法管理成效以及调用率高于当前管理方法,其器具数量缺失率低,证明该文研究的监管方法是有效的。 2021年02月15 00:00 2021年01期 18 22 0 黄 涛1,严鹏志1,韩文建1,李 维1,丁 然1 基于红外技术的开关柜电气接头温度监测系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200316 开关柜是配电领域的重要电气设备,过热问题是造成开关柜故障的主要原因之一。该文研究了基于红外热成像技术的温度监测原理,给出了基于红外技术的开关柜电气接头温度监测系统的组成结构与通信方式,开发相应的温度监测系统并成功在变电站投入试用。结果表明,提出的开关柜电气接头温度监测方案可行,开发的温度监测系统能够有效监测开关柜的电气接头温度,并能发现温度异常,从而实现提前预警与故障智能诊断,避免了开关柜过热故障的进一步扩大。 2021年02月15 00:00 2021年01期 23 25 0 姚 震 一种新型广播发射机的远程监控系统的设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200433 国内大部分发射台的监控系统都亟需配套自动化监控和智能维护系统,现有的发射台监控系统设施落后,控制方法简单机械,工作人员无法及时掌握广播发射机的工作情况。当工作站使用手动监控时值班人员必须在高频、高温和高噪声的环境中昼夜工作,重复上述操作,巡逻机器并阅读仪表。针对上述问题该文研究的系统实现了基于OPC技术的LabVIEW与S7-1200 PLC的通信,并可通过专用VPN网络远程访问系统。通过实验测试表明所设计的中波广播发射机智能监控系统性能可靠稳定,可实现发射机房无人值守,提高发射台信息化和智能化水平。 2021年02月15 00:00 2021年01期 26 30 0 李光明,杨 宏,许园园,赵 伟,王莺洁 基于PLC的空冷器恒温控制系统的设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200310 针对当前空冷器运行中存在的温度不稳定、控制精度低、工作强度大、能源浪费严重等问题,该文设计了一种空冷器变频恒温控制系统。在该系统中,通过应用将模糊控制和PID控制相结合的方法实现对空冷器风机的变频调速,不仅可以提高控制精度,并能保证空冷器管束温度的稳定性;同时,该系统还运用MCGS组态软件建立上位机操作界面和通过建立PLC主从站实现对运行过程的实时监控和远程操作,从而达到空冷器管束温度控制系统的自动化和智能化。 2021年02月15 00:00 2021年01期 31 35 0 姚文斌1,吴明亮1,吴明永2 基于视觉的汽车轮毂打磨实训系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200399 随着智能制造技术的飞速发展,企业转型升级加速,对技术技能型人才的需求与日俱增。该文设计实现汽车轮毂智能化打磨加工工艺的实训系统,通过Profinet工业以太网通信,结合PLC实现对系统的逻辑控制,通过机器视觉对轮毂表面检测,将需要打磨的区域反馈给工业机器人实现自动打磨,提高轮毂打磨的精度和效率,改善加工工艺。该实训系统能满足对学生进行PLC与工业机器人现场编程、机器视觉的基础应用以及制造加工工艺的知识与技能的训练,提高学生综合技能与素养。 2021年02月15 00:00 2021年01期 36 38 0 陈 杰,王宏彦 基于DHT11的农业大棚温湿度监控系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200290 合适的温湿度是工农业高效生产的重要保障,针对大棚农业生产温湿度监控自动化程度不高的现状,该文设计了基于DHT11与AT89C52的单片机温湿度监控系统。数字传感器DHT11检测生产对象的温湿度,检测值以数字信号形式直接传输给AT89C52单片机,并通过液晶显示器LCD1602显示出来。生产对象所需的温湿度高低限值通过按键进行设置,当温湿度超过预设高低限值时,蜂鸣器报警,相应的状态指示灯点亮,同时相应的控制电路接通进行相应的加热、降温、加湿、除湿等操作,确保生产对象处于最佳状态下进行高效生产。经过实践测试,该系统运行稳定、结构简单、成本低廉、测试精确,具有较大的实践意义及推广价值。 2021年02月15 00:00 2021年01期 39 43 0 李志伟,东 伟,黄双成 高炉热风炉混杂系统模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200048 热风炉是高炉炼铁生产过程中的重要设备,是能源消耗的关键环节。针对目前国内高炉热风炉的产能效率较低,没有合适的模型进行整体分析的问题,该文研究了基于混合逻辑动态模型的高炉热风炉整体工作流程建模,在辨识得到热风炉2个工作阶段的状态空间方程的基础上,建立了混合逻辑动态模型,并利用HYSDEL语言对热风炉混合逻辑动态模型进行程序分析。该文所建立的模型切实反应了高炉热风炉实际工况,为后续热风炉系统特性的进一步分析和控制方案设计奠定了基础。 2021年02月15 00:00 2021年01期 44 47 0 滕 宇 基于STM32单片机的新型电感测量研究与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200402 电感性能的优越与否决定着其电路的工作性能,该文基于一阶R-L电路,根据电路动态性能测量电感L大小,较传统的测量方法其自动化水平及精度都有一定提升。文中采用上-下位机模式,在下位机中对R-L电路动态性能分析,获得电感测量值并上传至上位机,上位机对数据进行处理及误差分析,并自动生成数据文件保存。该测量仪经实践验证,操作简单、精度高、快速高效且扩展性及应用性较强。 2021年02月15 00:00 2021年01期 48 50 0 肖冉娉1, 肖文玲2,张昌胜1,宋建萍1 一种半导体激光器老化及测试系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200347 该文介绍了一种半导体激光器自动老化系统,对该系统的硬件及软件进行了研究及方案设计,并据此研制一种半导体激光器自动老化系统。该系统通过采集恒流工作半导体激光器的背光电流随时间变化的信息及所处环境的温度, 绘制半导体激光器的老化曲线,满足了半导体激光器老化及测试工程上的应用。 2021年02月15 00:00 2021年01期 51 54 0 杨 电,陈 韬,阙凌薇 一种定量注油器的结构及控制系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200323 以改变传统注油器控制不够灵活为目标,在完成新注油器结构设计与分析的基础上,该文阐述了新注油器的控制要点及控制思路。以FX2N系列PLC为控制核心进行了I/O分配及程序设计,并通过系统仿真验证了控制程序的可行性。该研究通过PLC对步进电机方向、速度的有效控制实现注油器的定量注油,为多个注油器的联合使用及一体化控制创造了条件,降低了技术人员的工作强度,增强了注油器的适用性。 2021年02月15 00:00 2021年01期 55 59 0 郑 凯,王亚亚 TSP菌渣干化专用控制系统开发 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200233 针对新工艺TSP菌渣干化运行控制需求,在深入了解TSP菌渣干化工艺的基础上,设计了动态调节的控制策略和分段式PID控制算法。控制系统包括下位机和上位机,下位机以西门子可编程控制器1513-1PN为控制核心,完成逻辑运算,上位机采用力控7.2组态软件,提供人机交互。控制系统开发完成后在企业进行了试运行,结果表明,TSP菌渣干化专用控制系统能有效降低能耗,班组人员由原来6人降为2人,实现了生产线的全自动运行,为企业节约了成本。 2021年02月15 00:00 2021年01期 60 63 0 张 雷,靳 晔,贾英新 压力管道漏损探测系统设计与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200240 地下压力管道敷设在地下具有隐蔽性,由于管网材料、施工、使用、运行、外部环境、管理等因素,造成管网漏损现象非常普遍。查找压力管道漏点位置主要采用听漏判别法,通过对不同漏点的声音进行判别,从而确定漏点的位置。该文通过设计一套压力管道漏损探测系统,在管道组不同子管路上模拟漏水点,且在子管路上迅速切换,以分辨和掌握不同管材、管径、流速的漏点声音特质;通过各种阀门的开闭来模拟漏水点;最后通过对压力管道漏损量计算,检验系统的可行性。 2021年02月15 00:00 2021年01期 64 67 0 曾令权,朱艳峰,王和平 一种直流数字化电能表的量值溯源方案 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200553 直流数字化电能表在电能计量中应用日益广泛,但缺乏专门针对直流数字化电能表量值溯源方案的研究。针对我国缺乏对直流数字电能表量值溯源方案的研究现状,以及现有的交流数字电能表量值溯源方案中存在标准电能计算准确度受采样频率限制、量传误差环节多等问题,提出了一种基于直流数字化标准功率源的直流数字电能表量值溯源方案。该方案在交流数字电能表量值溯源方案的基础上,利用标准数字功率源内置DSP的数字波形拟合与抽取,替代交流溯源方案中的A/D转换;利用DSP高频数字采样积分,替代交流溯源方案中的标准数字电能表。简化了交流数字表的溯源方案,减少量传误差,提高了直流标准电能计算精度,实现了直流数字化电能表的量值溯源,是直流数字化电能表量值溯源的一种新方案。 2021年02月15 00:00 2021年01期 68 72 0 吴 瀛1,刘 佳2,周会宾3,赵进全3,罗文杰3 基于深度强化学习的轨道式巡检机器人巡检驻点规划方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200348 针对三峡水电站中轨道式巡检机器人的实际巡检需求,对巡检驻点规划展开研究。机器人的巡检驻点一般为人为根据经验及场景预设,因此难以规划最优驻点,影响检测效果。该文通过机器人本体搭载的各种传感设备信息构建综合环境感知函数,作为无模型强化学习算法的环境信息,引导机器人找到最优检测驻点。最后设计实验评估了该方法的有效性。 2021年02月15 00:00 2021年01期 73 76 0 谷湘煜1,彭志远1,鲜开义1,杨利萍1,陈 伟1,邹 娟1,刘满禄2 多信息识别技术在矿井烟雾监测中的应用研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200210 煤矿火灾早期烟雾监测是矿井火灾早期预警的重要手段。针对采用离子型、光电型、气敏型单一检测原理的矿用烟雾传感器易出现误报警问题,该文提出充分提取矿井烟雾的特征信息,采用多信息识别技术,结合自适应数据融合和逻辑判断方法,实现矿井烟雾智能检测识别。通过实际测试验证,基于多信息识别技术的矿井烟雾检测方法,能有效抑制煤矿环境中的典型干扰因素,识别准确率达到100%。 2021年02月15 00:00 2021年01期 77 79 0 梁光清 超速行驶下汽车追尾事故碰撞痕迹参数敏感性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200374 在检测汽车超速行驶发生碰撞事故时,由于现场遗留痕迹难以鉴别其真伪,使得参数中容易存在假象证据的参数,参数敏感性分析的可信性需要进一步加强。为此,提出超速行驶下汽车追尾事故碰撞痕迹参数敏感性分析。依据汽车制动受力情况,构建事故再现模型,计算两车速度。在此基础上,基于模糊控制计算轮胎/路面附着系数,利用控制规则摒弃干扰参数,确定碰撞痕迹各项参数。针对痕迹参数的特点,利用微分描述参数灵敏度,完成参数敏感性分析。实验结果表明:设计的超速行驶下汽车追尾事故碰撞痕迹参数敏感性分析方法能量守恒稳定,并且不确定度较低,说明该方法的可信性得到了加强。 2021年02月15 00:00 2021年01期 80 84 0 吴卓鸿1,王 琰2,杨昊钧1,魏 亮1 制氧空压机喘振原因分析与解决对策 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200232 为了研究三制氧空压机喘振问题原因,采用排除和比对测试方法,在空压机喘振停机后热态及冷态情况分别做了调节阀在100%~50%行程范围内动作情况和气动薄膜调节阀全开和全关行程时间测试、DCS控制信号突变实验,获得一级导叶机械部件在45.5%至43.5%阀位范围内存在卡滞现象和二级导叶机械限位与空压机最初投运时防喘振实验报告中限位不符的结果,排除空压机喘振是仪表故障引起的可能性,得到空压机两次喘振停机原因分别为一级导叶卡滞及二级导叶限位开度太小的结论,最终提出解决对策。 2021年02月15 00:00 2021年01期 85 88 0 王晓斌 高压引线杂散电容对CVT误差特性影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200288 在进行电容式电压互感器(CVT)现场误差试验时,需要在CVT上挂接高压引线,挂接的高压引线与CVT本体之间会引入杂散电容,杂散电容叠加到CVT本体上,造成CVT分压比偏离正常值,从而影响试验误差值。该文建立了高压引线与CVT本体之间的杂散电容计算模型,定量分析计算了高压引线随挂接角度变化给被试CVT引入的杂散电容,得出其对误差数据的的定量影响,并在现场试验中进行了验证。根据影响程度给出误差试验时高压引线的建议角度,对指导CVT现场误差试验,保证试验数据准确具有较大意义。 2021年02月15 00:00 2021年01期 89 92 0 莫芳华1,李金瑾2,潘俊涛2,黄柯颖2 航空发动机转速传感器的音轮优化方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200400 航空发动机转速信号中存在高次谐波,信号在传感器与线缆组成的回路中谐振而发生畸变。基于低频电磁场有限元软件Ansys Maxwell,对某型转速传感器匹配不同参数音轮进行数值模拟分析,获得转速传感器感应电动势曲线。然后对仿真数据进行分析,识别音轮参数对转速信号的影响,并梳理出音轮优化设计流程。结果表明:通过设计合适的音轮参数,可以明显减少转速信号中高次谐波分量,增强信号抗干扰能力。 2021年02月15 00:00 2021年01期 93 96 0 何青林,丁 力,卞立强 空分装置再生加热电炉控制算法应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200164 以某空分装置企业的分子筛在再生加热阶段,利用电炉分组控制加热为例,该文介绍了分子筛的作用、工作步骤、加热阶段的基本控制;再生气控制的工艺流程,各个关键阀门和参数的控制;分子筛的工作步骤和再生加热系统之间的关系及如何实现2个流程之间的关联。重点描述了电炉控制的基本原理、控制策略及基于STL语言对电炉的控制逻辑进行算法函数应用,实现电炉分组控制和分阶段控制,提升了分子筛在加热步骤的加热温度控制的可靠性和稳定性。 2021年02月15 00:00 2021年01期 97 99 0 张 庆,赵 敏,薛 锋,田渭蓉,王 航,李 勇 基于轻量深度学习网络的机房人物检测研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200342 机房内的服务器受到破坏、信息泄露等问题时将对电网系统造成不可逆转的损失。该文提出一种基于轻量级深度学习网络的机房人物检测方法,以实时提醒管理人员监控视频中的异常信息。该方法以MobileNet作为特征提取网络,并调整SSD中的特征金字塔结构使其更适应于机房环境中的人物检测。以某电网系统机房为平台进行检测实验,结果表明,该方法较好地完成了机房人物检测任务,满足对视频流分析时的精度及实时性需求。 2021年02月15 00:00 2021年01期 100 103 0 苏 杨1,卢 翔1,李 琨1,张少超2 便携式多功能钻孔成像测量系统的研制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200115 该文研究了一种基于OMAP4460嵌入式平台的便携式多功能钻孔成像测量系统,设计了钻孔成像测量系统的总体方案,详细阐述了微处理器、图像采集模块、深度采集模块、光源模块以及电源模块的硬件设计。为了实现钻孔成像测量系统的人机交互和信息展示,开发了钻孔成像测量系统APP,能够完成图像预览、拍照、录像、姿态显示、深度显示、参数设置、数据存储等功能。为了测试该钻孔成像测量系统的应用效果,选取了一个地面水文地质观测孔进行测量。试验结果表明:钻孔成像测量系统能够清晰观测孔内情况,准确采集钻孔轨迹和深度信息,完全满足目前地质勘测领域的测量要求。 2021年02月15 00:00 2021年01期 104 108 0 刘耀波 基于Petri网的特种设备多协议转换系统设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200422 面向特种设备智能化、大型化、高参数化发展态势,针对特种设备监测大数据汇聚需求,结合特种设备健康监测应用实际,该文开展特种设备多协议转换系统设计与实现,选择RS232,RS485,CAN总线和以太网等特种设备典型监测通信方式,分析特种设备多协议转换系统流程,应用Petri网模型理论建立特种设备多协议转换系统网络模型,对网络可达性、有界性、安全性、活性进行分析验证,最终实现特种设备多协议转换系统研发。 2021年02月15 00:00 2021年01期 109 113 0 陈树芳,李 娟,刘丽梅, 李 良 一种光纤光栅渗压计的研制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200096 为解决传统电类渗压传感器在野外使用时易受雷击,在复杂电磁干扰下受干扰严重难以正常工作,且测量信号不易远距离传输,不带温度补偿功能等问题,该文设计了一种带温度补偿的光纤式渗压传感器,重点阐述了光纤光栅渗压传感器工作原理和结构设计,参照相关标准对传感器性能进行了验证,其重复性误差0.5%FS,迟滞误差0.5%FS,综合误差1%FS。实验结果表明,该传感器测量精度高,测量稳定性好,特别适合于在水利水电工程、交通工程、市政建筑等领域渗透压力、扬压力的测量。 2021年02月15 00:00 2021年01期 114 116 0 刘国卫,王军涛,王 翔 改进自适应蚁群算法求解集装箱装载瓦楞纸板问题 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190485 集装箱装载瓦楞纸板问题是一个复杂组合优化问题,针对该问题,在满足基本的装载要求和约束条件下,充分利用自适应蚁群算法的强搜索能力和启发式算法对具体问题的针对性,将自适应蚁群算法和启发式算法结合,提出一种改进的自适应蚁群算法,求解出了最优装载方案。对纸板装载问题建立模型,提出目标函数并给出约束条件;根据实际情况提出启发式规则,将其与自适应蚁群算法进行结合;使用实例进行仿真验证。将仿真结果与实际情况进行对比,装载体积率表现出明显的提高,证明了该算法能够提高瓦楞纸板装载空间利用率,节省了人力,大大提高了工作效率。 2021年02月15 00:00 2021年01期 117 122 0 高 林,姜旭辉,朱庆港 基于Hilbert-huang变换和RVM的电能质量检测与分类 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20200459 由于电力系统非常复杂,电能质量对电力系统的影响很大,为了提取电能质量的扰动参数及其对扰动类型的判别,在常规电能质量检测的基础上,利用Hilbert-huang变换(HHT)算法对集总经验模态分解(EEMD)产生的有效分量进行变换,将扰动频率数量、扰动持续时间、电压扰动幅值与相位这四个特征量从得到的曲线中提取,同时结合相关向量机(RVM)的分类特性,对特征值进行提取,处理后输入到粒子群优化相关向量机(PSO-RVM )分类器中进行扰动问题分类。最终在Matlab仿真平台上进行验证,该方法可以准确地识别各个扰动的特征量,与现有的扰动分类方法进行对比,表明PSO-RVM有较高的分类准确性,且参数简单,具有一定的抗噪性。 2021年02月15 00:00 2021年01期 123 127 0 何晓丽,刘立群