基于粒子群算法的车辆半主动悬架模糊PID控制的优化研究

为 了 改 善 轮 毂 驱 动 电 动 汽 车 非 簧 载 质 量 增 加 导 致 行 驶 平 顺 性 和 操 纵 稳 定 性 下 降 的 问 题 ，提 出了 一 种 基 于 粒 子 群 算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 器 。 首 先 ，建 立 １ ／ ２ 车 辆 半 主 动 悬 架 模 型 ，完 成 对 模 糊 控 制 器的 设 置 ，并 在Ｓｉｍ ｕｌｉｎｋ 环 境 下 建 立 带 有 模 糊 ＰＩＤ控 制 器 的 悬 架 模 型 ，然 后 使 用 粒 子 群 算 法 对 模 糊ＰＩＤ控 制器 进 行 优 化 。 最 后 ，对 粒 子 群 算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 半 主 动 悬 架 进 行 仿 真 研 究 。 仿 真 结 果 表 明 ，粒 子 群算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 的 悬 架 系 统 相 较 于 传 统ＰＩＤ控 制 和 模 糊ＰＩＤ控 制 ，悬 架 性 能 得 到 大 幅 提 升 。     

军工电子智能制造总体架构及关键赋能技术研究

从 国 内 军 工 电 子 智 能 制 造 转 型 迫 切 需 求 出 发 ，以 通 用 智 能 制 造 系 统 架 构 为 参 考 ，从 生 命 周 期维 、系 统 架 构 维 和 智 能 特 征 维 ３ 个 维 度 构 建 了 军 工 电 子 智 能 制 造 参 考 模 型 ，进 一 步 从 工 程 实 现 的 角 度 提 出 了军 工 电 子 智 能 制 造 总 体 架 构 。 结 合 工 程 实 践 ，对 柔 性 生 产 、数 字 孪 生 、基 于 模 型 的 系 统 工 程 （ Ｍ ＢＳＥ ）以 及 网络 协 同 制 造 等 智 能 产 线 、智 能 车 间 、智 慧 企 业 、工 业 互 联 网 平 台 等 建 设 与 运 营 关 键 赋 能 技 术 进 行 应 用 分 析 与实 践 探 讨 。 实 践 表 明 ，所 提 出 的 智 能 制 造 总 体 架 构 及 关 键 赋 能 技 术 应 用 案 例 对 军 工 电 子 智 能 制 造 领 域 的 相关 研 究 和 建 设 具 有 积 极 的 借 鉴 意 义 和 参 考 价 值 。     

重载搅拌摩擦焊机器人性能分析及其闭环控制研究

将 １ 台 载 重 能 力 为 ３ ｋ Ｎ 的 重 载 工 业 机 器 人 改 造 为 搅 拌 摩 擦 焊 机 器 人 ，并 对 其 结 构 性 能 进 行 分析 ，发 现 该 机 器 人 结 构 强 度 和 振 动 特 性 虽 满 足 使 用 要 求 ，但 其 刚 度 在 某 些 工 况 下 还 不 符 合 要 求 ，导 致 搅 拌 摩擦 焊 机 器 人 定 位 精 度 低 、加 工 精 度 不 理 想 。 针 对 这 种 情 况 ，提 出 并 设 计 了 一 种 基 于 室 内 定 位 技 术 的 机 器 人闭 环 控 制 系 统 ，对 该 系 统 的 组 成 及 原 理 进 行 了 分 析 和 研 究 ，为 下 步 重 载 搅 拌 摩 擦 焊 工 业 机 器 人 系 统 的 实 现提 供 解 决 方 案 。     

用于变电站的 Ｒ ＦＩＤ 无线温度传感器

针 对 无 人 值 守 变 电 站 的 环 境 温 度 和 关 键 电 力 设 备 温 度 的 低 成 本 无 线 监 测 ，提 出 一 种 完 全 无 源的Ｒ ＦＩＤ温 度 传 感 器 系 统 的 设 计 。 该 温 度 传 感 系 统 的 电 源 管 理 单 元 使 用 零 温 度 系 数 偏 置 源 可 在 较 大 的 温 度范 围 内 工 作 。 温 度 感 测 通 过 低 压 、低 功 耗Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ电 路 和 时 域 信 号 处 理 完 成 。 定 义 了 并 行 读 出 和 串 行 读 出 ２个 命 令 来 研 究 电 源 噪 声 敏 感 性 。 测 量 结 果 表 明 ，与 并 行 读 数 相 比 ，串 行 读 数 的 传 感 器 分 辨 率 提 高 了 约 １６ 倍 。使 用 ０．３５ μ ｍ Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ技 术 实 现 温 度 传 感 器 ，并 通 过Ｒ ＦＩＤ读 取 器 进 行 实 时 无 线 温 度 测 量 实 验 ，该 传 感 器 在０ ～ １２５ ℃ 的 温 度 范 围 内 的 测 量 误 差 为 ± ０．４ ℃ 。     

基于视觉引导的无人机自主降落研究

为 实 现 无 人 机 自 主 降 落 ，提 高 自 主 飞 行 能 力 ，以 四 旋 翼 无 人 机 为 研 究 对 象 ，利 用 机 载 的 机 器 视觉 模 块 （ Ｏ ｐｅｎ Ｍ Ｖ ）从 源 图 像 中 提 取 出 地 面 目 标 的 像 素 坐 标 ，并 发 送 给 飞 控 系 统 完 成 无 人 机 的 相 对 位 置 估 计 。实 验 中 ，无 人 机 经 过 高 度 控 制 器 和 水 平 位 置 控 制 器 的 多 次 协 调 控 制 ，成 功 实 现 了 基 于 视 觉 引 导 的 自 主 降 落 。     

一种电磁辅助式智能减震装置的设计与仿真

以 提 高 一 般 弹 簧 减 震 装 置 的 减 震 效 果 为 目 标 ，研 究 并 设 计 了 一 种 电 磁 辅 助 式 的 智 能 减 震 装 置 。首 先 ，以 弹 簧 、电 磁 铁 为 硬 件 核 心 ，完 成 了 智 能 减 震 装 置 的 结 构 设 计 。 其 次 ，通 过 压 力 传 感 器 实 现 对 外 部 振动 力 的 自 动 实 时 检 测 ，完 成 电 磁 作 用 力 的 主 动 调 节 ，提 高 减 震 装 置 的 稳 定 性 。 最 后 ，利 用Ａ Ｍ ＥＳｉｍ分 别 搭 建了 一 般 弹 簧 减 震 装 置 与 智 能 减 震 装 置 的 仿 真 模 型 ，并 对 二 种 模 型 进 行 了 系 统 仿 真 。 通 过 仿 真 结 果 的 对 比 分析 ，表 明 在 相 同 载 荷 和 连 续 冲 击 下 ，电 磁 辅 助 式 智 能 减 震 装 置 与 一 般 弹 簧 减 震 装 置 相 比 ，具 有 更 好 的 减 震 性能 ，在 提 高 减 震 效 率 的 同 时 ，增 强 了 减 震 装 置 的 适 用 性 。     

基于dsPIC33F芯片的智能注水测控系统设计

为 实 现 在 井 口 对 目 标 层 位 进 行 长 期 实 时 监 测 调 控 ，达 到 精 确 细 分 层 注 水 的 目 的 ，提 出 了 一 种 基于 ｄｓＰＩＣ３３Ｆ 控 制 芯 片 的 智 能 注 水 测 控 系 统 的 设 计 方 案 。 该 系 统 温 度 、压 力 、流 量 测 量 精 度 分 别 控 制 在± ０．５ ℃ 、 ± ０．１ ％ ＦＳ 、 ± １ ％ ＦＳ ，提 高 了 井 下 配 注 的 准 确 性 。     

外涵空气- 燃油双工质换热器燃油管结构流动换热特性研究

针 对 涡 扇 航 空 发 动 机 外 涵 和 引 气 的 实 际 气 动 参 数 ，以 及 燃 油 流 量 等 参 数 ，通 过 数 值 模 拟 研 究 了双 工 质 换 热 器 内 燃 油 管 数 目 、直 径 和 截 面 形 状 对 燃 油 和 引 气 流 动 换 热 性 能 的 影 响 。 研 究 结 果 表 明 ，在 设 定的 参 数 范 围 内 ，增 加 燃 油 管 数 目 能 够 在 有 效 地 提 高 整 体 换 热 效 果 的 同 时 ，降 低 燃 油 流 动 阻 力 ；燃 油 管 总 流 通截 面 积 是 影 响 燃 油 流 动 阻 力 的 主 要 因 素 ，当 燃 油 管 流 通 截 面 积 相 同 ，燃 油 管 数 目 的 变 化 不 会 影 响 燃 油 流 动压 降 ；燃 油 管 流 通 截 面 积 相 同 ，管 型 对 燃 油 流 动 压 降 影 响 很 小 ，但 就 换 热 性 能 而 言 ，跑 道 形 管 道 换 热 效 果 最好 ，椭 圆 形 管 次 之 ，圆 形 管 最 差 。     

基于 Ｄ ＰＳ Ｋ 多载波调制技术的电气测温技术的研究

针 对 诸 多 电 气 领 域 需 要 在 狭 小 空 间 内 进 行 多 节 点 温 度 实 时 测 量 ，而 传 统 总 线 系 统 存 在 传 输 速率 有 限 布 线 繁 杂 的 问 题 ，研 究 了 基 于 差 分 相 移 键 控 （ Ｄ ＰＳ Ｋ ）多 载 波 调 制 的 二 总 线 测 温 方 法 ，在 二 总 线 上 进 行多 载 波 数 据 的 调 制 与 解 调 ，通 过ＦＰ Ｇ Ａ完 成 串 并 电 路 转 化 的 算 法 ，实 现 一 种 可 用 于 电 气 设 备 内 部 布 设 的 多节 点 高 速 传 输 的 测 温 总 线 系 统 。 该 技 术 在 原 有 二 总 线 架 构 的 基 础 上 ，采 用 载 波 方 法 变 串 行 通 信 为 并 行 通信 ，既 保 留 了 二 总 线 结 构 简 单 的 优 点 又 有 效 提 高 了 传 输 效 率 。 算 法 验 证 与 仿 真 结 果 表 明 ，该 方 法 可 在 ２５６ 个带 载 测 试 节 下 ，有 效 进 行 并 行 传 输 ，信 息 传 输 正 确 率 较 高 ，为 二 总 线 进 一 步 优 化 与 推 广 提 供 了 理 论 支 撑 。     

基于环形阵列的三维磁场检测研究

为 深 入 研 究 三 维 磁 场 的 空 间 特 征 信 息 ，首 先 对 单 个 三 维 磁 传 感 器 的 稳 定 性 进 行 测 试 ，并 观 测 传感 器 绕 永 磁 体 旋 转 时 三 维 磁 场 的 变 化 趋 势 ，然 后 设 计 三 维 磁 传 感 器 环 形 阵 列 ，对 永 磁 体 周 边 的 三 维 磁 场 分布 进 行 检 测 ，并 完 成 空 间 三 维 磁 力 线 的 绘 制 。 再 改 变 环 形 阵 列 的 直 径 ，分 析 永 磁 体 的 距 离 与 磁 场 强 度 的 变化 趋 势 ，进 行 二 次 曲 线 拟 合 ，最 后 将 环 形 阵 列 用 于 钢 板 凹 坑 缺 陷 的 漏 磁 检 测 实 验 。 实 验 结 果 表 明 ，环 形 阵 列能 够 挖 掘 三 维 漏 磁 场 的 隐 含 空 间 特 征 信 息 ，抵 抗 共 模 信 号 干 扰 。     

基于插补轨迹控制的变电站机器人巡检避障技术

针 对 现 有 的 变 电 站 机 器 人 巡 检 避 障 技 术 中 ，巡 检 路 径 默 认 将 机 器 人 的 旋 转 角 度 进 行 线 性 插 补 ，导 致 机 器 人 在 高 速 移 动 时 无 法 及 时 避 让 障 碍 物 的 问 题 ，设 计 了 一 种 基 于 插 补 轨 迹 控 制 的 变 电 站 机 器 人 巡 检避 障 技 术 。 为 了 深 入 了 解 机 器 人 在 运 动 中 行 走 以 及 转 弯 等 机 理 ，需 要 建 立 运 动 模 型 ，分 析 转 弯 方 式 ；在 插 补算 法 中 ，通 过 机 器 人 运 动 过 程 中 加 速 减 速 速 率 和 设 定 的 匀 速 速 度 ，计 算 出 加 速 度 的 步 数 、总 插 补 数 和 插 补 周期 ，利 用 路 径 起 始 点 和 终 点 坐 标 计 算 出 加 速 终 点 和 减 速 起 点 坐 标 ，进 而 完 成 对 整 个 机 器 人 巡 检 轨 迹 的 插 补 。通 过 模 拟 实 验 结 果 表 明 ，设 计 方 法 在 实 际 运 行 过 程 中 ，在 成 功 避 障 的 前 提 下 ，能 够 提 速 至 ９０ ｃｍ ／ ｓ ，比 传 统 技术 提 高 ３０ ｃｍ ／ ｓ ，说 明 设 计 的 技 术 具 有 一 定 的 可 靠 性 。     

新型一体化智能干法选煤系统设计与应用

针 对 选 煤 系 统 存 在 的 工 艺 复 杂 、分 选 效 率 低 、智 能 化 程 度 低 ， Ｘ 射 线 选 煤 法 对 于 不 同 厚 度 的 煤 和矸 石 容 易 出 现 识 别 错 误 等 问 题 ，提 出 了 基 于 双 能Ｘ射 线 和 超 声 波 测 距 的 一 体 化 智 能 干 法 选 煤 系 统 。 结 合 实际 工 业 应 用 ，建 立 了 煤 和 矸 石 智 能 干 法 选 煤 系 统 ，并 进 行 了 工 业 性 试 验 。 实 验 结 果 表 明 ，该 系 统 满 足 该 煤 矿的 实 际 需 求 ，识 别 精 度 高 ，分 选 效 率 达 到 ９０ ％ 以 上 。     

基于群体智能算法的多级图像阈值分割技术的研究

针 对 随 着 阈 值 数 量 增 加 ，导 致 传 统 的 多 级 阈 值 处 理 方 法 已 不 能 满 足 实 时 应 用 的 状 况 ，在 分 析 群体 智 能 算 法 和 模 式 搜 索 的 机 理 后 ，提 出 了 一 种 用 于 多 级 图 像 阈 值 的 基 于 模 式 搜 索 策 略 的 改 进 ＩＰＳ 算 法 ，以 提高 群 体 智 能 算 法 在 多 阈 值 搜 索 中 的 综 合 性 能 。 该 策 略 是 应 用 步 长 固 定 模 式 搜 索 算 法 ，在 每 次 迭 代 中 对 ＩＰＳ算 法 获 得 的 全 局 历 史 最 优 解 进 行 轴 向 精 细 搜 索 ，从 而 从 众 多 次 有 解 中 找 到 最 优 阈 值 。 仿 真 实 验 结 果 表 明 ，改 进 ＩＰＳ 的 算 法 不 仅 具 有 良 好 的 全 局 探 索 和 局 部 优 化 能 力 ，而 且 在 分 别 基 于Ｂ Ｃ Ｖ方 法 和Ｋ Ｅ方 法 的 多 级 阈值 处 理 方 面 具 有 优 越 的 综 合 性 能 。     

纱筒搬运机器人的设计

针 对 纺 织 企 业 人 工 搬 运 纱 筒 的 效 率 低 ，劳 动 强 度 大 等 问 题 ，设 计 纱 筒 抓 取 机 器 人 来 代 替 人 工 完成 筒 纱 的 搬 运 。 在 分 析 纱 筒 搬 运 过 程 的 运 动 特 征 基 础 上 ，通 过 对 自 由 度 、本 体 结 构 和 驱 动 方 式 的 计 算 ，选 用Ｕ Ｒ１０ 人 机 协 作 机 器 人 作 为 纱 筒 搬 运 机 器 人 的 本 体 。 为 了 提 高 搬 运 效 率 ，设 计 开 发 了 具 有 平 移 内 撑 式 的 双抓 取 机 构 和 推 纱 机 构 的 末 端 执 行 器 ，采 用Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ 建 立 了 结 构 模 型 和 装 配 模 型 。 设 计 机 器 人 操 纵 界 面 实现 工 艺 参 数 的 调 整 和 工 作 状 态 的 监 控 。 实 验 结 果 表 明 ，纱 筒 搬 运 机 器 人 可 以 有 效 完 成 单 次 对 ２ 只 筒 纱 的 抓纱 和 推 纱 工 作 循 环 ，连 续 工 作 安 全 ，性 能 稳 定 。     

基于直接配点法的智能汽车避障路径规划研究

针 对 智 能 汽 车 避 障 路 径 规 划 问 题 ，提 出 一 种 基 于 直 接 配 点 法 的 避 障 路 径 规 划 方 法 。 建 立 了 智能 汽 车 的 运 动 学 模 型 、障 碍 车 辆 的 边 界 模 型 、道 路 可 行 驶 区 域 模 型 和 临 界 碰 撞 约 束 条 件 等 ，并 将 智 能 汽 车 的避 障 路 径 规 划 问 题 归 结 为 最 优 控 制 问 题 。 基 于 直 接 配 点 法 将 避 障 路 径 规 划 问 题 中 的 状 态 及 控 制 变 量 离 散化 ，并 基 于 三 阶Ｓｉｍ ｐｓｏｎ 公 式 将 运 动 学 约 束 条 件 转 化 为 节 点 及 配 点 处 的 状 态 及 控 制 变 量 离 散 值 的 等 式 约 束条 件 ，从 而 将 上 述 路 径 规 划 问 题 转 化 为 非 线 性 规 划 问 题 （ Ｎ Ｌ Ｐ ）进 行 求 解 以 得 到 最 优 避 障 路 径 。 双 移 线 工 况下 避 障 路 径 规 划 的 仿 真 结 果 表 明 ，其 求 解 时 间 为 ０．８３ ｓ ，具 有 良 好 的 实 时 性 ，所 规 划 的 避 障 路 径 平 滑 ，对 车 辆初 始 位 置 不 敏 感 ，验 证 了 该 方 法 的 可 行 性 。     

基于响应面法的超压艇结构优化设计

基 于 响 应 面 方 法 ，对 加 筋 超 压 艇 结 构 的 加 强 筋 间 距 、加 强 筋 直 径 和 筋 间 瓣 幅 曲 率 半 径 等 设 计 参数 进 行 优 化 设 计 。 根 据Ｂｏｘ Ｂｅｈｎｋｅｎ 试 验 方 法 设 计 结 构 分 析 样 本 点 ，采 用 有 限 元 法 获 得 样 本 结 构 的 应 力 ，利 用 响 应 面 法 研 究 加 强 筋 间 距 L 、筋 直 径d和 瓣 幅 曲 率 半 径 R 对 超 压 艇 筋 间 最 大 应 力 的 影 响 ，并 拟 合 得 到加 强 筋 质 量 的 二 元 二 次 响 应 面 模 型 ，建 立 加 强 筋 质 量 为 约 束 条 件 的 结 构 参 数 优 化 函 数 。 优 化 结 果 表 明 ，加强 筋 间 距 、加 强 筋 直 径 、瓣 幅 曲 率 半 径 ３ 个 设 计 参 数 具 有 强 相 关 性 ，允 许 质 量 为 未 加 筋 结 构 的 ３０ ％ 时 ，优 化的 超 压 艇 结 构 可 显 著 控 制 超 压 艇 结 构 的 筋 间 最 大 应 力 。     

基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ，提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ，建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ，构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ，引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ，实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ，引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ，在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ，较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ，实 现 全 局 最 优 ，具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ，对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ，验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ，在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

基于嵌入式的单片机智能控制应用研究

针 对 嵌 入 式 的 单 片 机 智 能 控 制 中 采 用 的 顺 序 结 构 控 制 、多 任 务 控 制 等 控 制 方 式 进 行 研 究 。 该两 种 方 式 均 需 由 单 片 机Ｐ Ｃ指 针 来 控 制 程 序 每 一 个 语 句 命 令 的 执 行 ，以 及 每 一 个 任 务 的 完 成 。 对 于 控 制 简单 、没 有 多 任 务 同 时 控 制 下 多 采 用 顺 序 结 构 控 制 方 式 。 针 对 多 任 务 控 制 的 需 要 ，为 实 现 感 觉 和 视 觉 、实 时 性等 应 用 问 题 ，通 过 运 行 速 度 高 的 单 片 机 主 程 序 进 行 合 理 的 任 务 与 等 级 安 排 、时 间 控 制 ，采 用 优 化 编 程 方 法 、定 时 检 测 和 优 先 等 级 中 断 服 务 程 序 处 理 方 式 ，实 现 了 小 车 嵌 入 式 智 能 控 制 应 用 中 多 任 务 同 时 运 行 、实 时 执行 的 效 果 。