基于云模型构造BPA的瓦斯监测证据合成算法

煤矿瓦斯监测中,利用D-S证据合成方法实现多传感器信息融合可以提高系统整体决策和预警能力.根据煤矿安全规范设定区域危险等级,使用云模型建立危险等级属性隶属度曲线簇,输入传感器检测量提取各属性隶属度作为D-S融合的基本概率赋值.为了实现高度冲突证据合成,提出D-S与加权平均法混合的分步证据合成算法.仿真结果表明文中提出的算法合成高度冲突证据时,具有令人满意的收敛效果.     

生物反应过程在线检测系统的研制

计算机控制的微型生物传感器分析系统可以实现生物反应过程中多参数的在线检测，系统包含在线微量取样、级联稀释、微型生物传感器、生化工程数据处理和分析软件与计算机、系统实现的指标为取样10-1000μL/min，稀释倍数1010.54，相对误差小于2.5%，在线测量酵母发酵的葡萄糖质量浓度，最大误差率为3.88%。     

基于混沌果蝇优化最小二乘支持向量机的秸秆发酵过程软测量建模

针对秸秆发酵制取燃料乙醇过程的关键参量乙醇质量浓度难以用传统物理传感器实时在线测量,给发酵过程的监测与控制带来困难这一难题,采用混沌果蝇优化算法( chaos fruit fly optimization algorithm,CFOA)优化最小二乘支持向量机( least square support vector machine,LSSVM)的关键参数,避免了普通交叉验证法选取参数的耗时性和盲目性,建立混沌果蝇最小二乘支持向量机软测量模型,实现乙醇质量浓度的在线实时测量.实验仿真表明：基于CFOA的LSSVM模型平均误差为4.55%,明显优于LSSVM模型,表明该软测量建模方法预测能力强,测量精度高.     

多传感器数据融合技术在锅炉热效率计算中应用研究

实现锅炉热效率实时计算对优化锅炉燃烧经济性具有重要意义,其难点在于飞灰含碳量的在线测量,目前广泛采用微波飞灰测碳仪进行在线监测。然而在英际中烟气密度和流速对仪器的测量精度有重要影响,使测量结果产生较大波动。本文设计了对烟气密度和流速的测量方法,并构造了基于多传感器数据融合技术的测量系统,利用BP神经网络对多传感器信息进行有效融合,在一定程度上提高了飞灰含碳量的测量精度。进而通过采集排烟温度、氧量等运行参数,依据反平衡方法给出锅炉效率的在线计算模型。     

基于指数非线性观测器的SBR过程软测量

由于观测器的软测量技术在解决高度非线性、不确定性生化污水处理系统的测量监视方面具有明显优势,本文基于鲁棒指数非线性观测器,构造了序批式反应器(SBR)生化污水处理系统的软传感器,实现对处理过程的在线实时测量,并在MATLAB仿真环境下对基于指数观测器的SBR生化污水处理系统进行了仿真.仿真结果表明,基于指数非线性观测器的软传感器能够准确测量过程状态变量,可以用于生化污水处理过程的优化控制.     

基于PID控制和遗传算法的半导体激光器温控系统

为了实现半导体激光器温度的精确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的高精度温度控制系统.该系统使用热敏电阻与光电二极管进行测量和反馈半导体激光器的温度值,并用热电制冷器作为温控执行器,构成了双闭环控制系统,提出了利用遗传算法在线优化PID参数的方法,根据实时测量偏差、控制器输出和上升时间构建函数作为待优化的性能指标,从而动态调整控制器的参数.结果表明,系统能够实现高精度的温度稳定控制,稳定度达到0.027%,温度偏差为0.002℃,控制效果优于传统的PID控制,具有较好的应用价值.     

基于电力载波通信的电能质量监测系统设计

提出了一种基于电力载波通信的电能质量监测系统,该系统通过传感器测量电能参数及计算谐波频谱,其测得数据信息经电力载波通信单元汇集至集中器,集中器在ARM控制器构建Linux服务器,整个通信网络使用Modbus现场总线协议,PC客户端可以登录该服务器查看信息。该产品可进行电能监测,有助于提高电网稳定性。     

双目立体视觉传感器结构参数优化设计

采用最优回归设计311-A方案设计实验,研究双目立体视觉传感器的结构参数对传感器测量精度的影响．根据实验结果。建立了双目立体视觉传感器的测量精度与传感器结构参数间的回归方程,并通过对优化模型的求解,得到了使双目立体视觉传感器测量精度更高的参数组合．结果表明,利用上述方法可以有效地提高双目立体视觉传感器的测量精度．     

颜色编码三维测量系统参数分析与设计

依据三角测量原理，建立了一种三维物体形状测量系统，并对系统的参数进行了分析与设计,该测量系统利用颜色编码技术和数字投影技术实现了三维测量．只需摄取一幅图像就可以获得可视面形全部的三维信息，非常适合于高速、实时在线测量．     

矩阵条件数应用于FBG传感器多参数测量研究

建立并确定了基于FBG传感器多参数同时测量系统数学模型,提出用矩阵条件数结合测量公式导出矩阵条件数与温度、压力测量公式间的矩阵的关系式,利用该关系式可以去除病态矩阵参数并可以找出最佳镀层材料及厚度以此来提高FBG传感器的测量精度.实验表明,当镀有不同厚度铜,且r2≤0.4mm时FBG测量温度和压力都具有较高的灵敏度.     

一种自动输液系统的设计

自动化输液器是一种应用于临床医学的改良型医疗设备。该设计利用多种传感器实现信息采集,同时运用STC89C52RC单片机作为主控芯片,传感器采集到的信息通过单片机处理后,在LCD上显示药滴流速、预计输液剩余时间和其他参数信息,实现了输液速度、输液时间监测、药液温度监测、自动止液及报警等功能,达到了对输液的自动化控制。     

嵌入式系统的人机交互界面设计

为提高以单片机为核心的嵌入式应用系统的人机交互性，介绍了一种中文人机交互界面的设计方法。该系统以CYGNAL的C8051F020单片机为核心，采用嵌入式Keil C51语言编程,并使用VK55彩色图形液晶显示器实现中文窗口菜单界面的显示。采用此方法设计的用户界面数据结构性好，具有一定的普遍性，可应用于其他的单片机系统开发。     

镗削加工中切屑阻塞特性的识别

以“智能传感器组”为核心,将力传感器和温度传感器用于镗削加工中切屑堵塞的识别,通过两个传感器在线并行获取加工过程信息,进行信息融合,并对信号特征量的提取方法进行了研究.针对切削过程的复杂性、随机性和模糊性,提出了将模糊理论和神经网络相结合的Fuzzy-ARTMAP模型应用于切屑阻塞的识别,取得了很好的效果.     

基于神经网络的旋转式干燥装置控制系统研究

设计了一种基于神经网络的旋转式干燥装置控制系统.系统的智能测控由上下位机实现,上位机采用神经网络实现对环境参数的采集分析,发出控制指令,实现在线监测与控制,并采用MATLAB语言作为开发环境和分析工具.试验表明,该系统可以根据检测信号,借助神经网络,实现对干燥装置的控制功能.     

重力式芯片处理机监控系统设计

重力式芯片处理机是依靠重力作用进行芯片分类收纳的设备,广泛应用于芯片生产线末端分类筛选工作。为了解决原系统设置参数不灵活、不能查询历史报警、无权限操作设置、卡机率(JAM率)高和运行速度慢等问题,采用PLC和触摸式人机控制系统,优化了系统结构,实现了多功能人机交互、动态数据库管理、实时报警查询和账户安全管理的功能,使芯片处理速度达到3 500n/h,JAM率低于0.5‰,设计达到工艺指标要求。     

石油原油含水率测试仪的设计

采用具有高性能、低功耗特点的MSP430单片机作为主控芯片,结合物质的介电系数与电容器电容量成正比特性,用双线绕电容传感器测量,设计出智能化的低功耗石油原油含水率测试仪。使用数字拟合的方法对测量数据的非线性和温度漂移特性进行了修正和补偿,将测试结果在液晶显示屏上显示。本系统的最大特点是使用的双线绕电容传感器进行数据采集,能够测量多种物质的含水率。     

超声波油量测量仪的研究

针对中小加油站储油量的测量问题,开发一种使用单片机的超声波油量测量仪.文中分析了其测量原理,给出了油量仪的硬件设计电路和软件设计框图.这种测量仪结构简单,组合灵活,可实现过程管理.     

基于共面电容传感器的便携式预应力管道灌浆质量检测系统设计

预应力管道灌浆质量事关桥梁安危,因此,提出了一种基于共面电容传感器的预应力管道灌浆质量检测系统,能够检测预应力管道内灌浆分层状况.利用前期推导的平行共面电容传感器半解析方程确定了优化参数的共面电容传感器.基于相邻电容测量原理设计了数据采集单元、数据转换单元.为完善系统,设计了相应的系统控制单元与数据显示单元.依据近似理论,设计了系统验证试验,通过改变玻璃表面液膜厚度,利用设计的检测系统测量电容值变化,将测量结果与COMSOL仿真结果比较并进行误差分析与数据处理,最终完成系统误差评价.实验表明：系统测量平均相对误差9.5%,分辨率达到0.1 mm,能有效分辨预应力管道内灌浆分层情况.此外,检测系统(不包括传感器)尺寸仅为100 mm×80 mm×30 mm,配有便携电源,便于在线检测.本系统能够用于预应力管道灌浆质量检测,且其检测结果准确、可靠,满足工程应用要求.     

基于Lonworks技术数控机床控制系统的硬件设计

针对机械制造领域中生产加工不断向高精确度、高质量、高可靠性方面发展的问题,采用Lonworks技术设计了数控机床控制系统的硬件部分．重点介绍了控制系统中输入模块与传感器的接口电路、输出模块与步进电机的接口电路及其输入/输出模块的控制原理,这种基于Lon- works技术的控制系统依靠神经芯片和Lontalk协议不仅实现了工件的精确加工,还能进行工件加工的远程控制．     

基于粒子群优化的神经网络容错控制算法

针对一类非线性系统的传感器故障,将故障诊断与容错控制方法相结合,提出了一种容错控制方法。用BP网络建立传感器故障模型,并用粒子群算法来训练BP网络的参数,在线估计系统的状态和故障参数。然后将故障参数与修正的Bayes分类算法相结合,对传感器故障在线检测、分离和估计,通过补偿算法,实现容错控制。对连续搅拌釜式反应器（CSTR）的仿真结果表明,该方法收敛性好,对传感器故障具有很强的容错能力。