基于CompoBus/S现场总线的闸门控制系统的开发

设计开发出一套采用OMRON公司的PLC为控制核心的闸门远程控制系统；通过搭建CompoBus／S现场总线控制网络，实现崇州西河闸门集中／现地控制，并达到预期效果。对控制系统功能以及软硬件设计进行详细说明，并着重阐述CompoBus／S的搭建方式、数据交换过程以及在实际应用中的数据格式的处理问题。     

基于多维网格空间的改进K-means聚类算法

K-means算法是被广泛使用的一种聚类算法,传统的K-means算法中初始聚类中心的选择具有随机性,易使算法陷入局部最优,聚类结果不稳定。针对此问题,引入多维网格空间的思想,首先将样本集映射到一个虚拟的多维网格空间结构中,然后从中搜索出包含样本数最多且距离较远的子网格作为初始聚类中心网格,最后计算出各初始聚类中心网格中所包含样本的均值点来作为初始聚类中心。此法选择出来的初始聚类中心与实际聚类中心拟合度高,进而可据此初始聚类中心稳定高效地得到最终的聚类结果。通过使用计算机模拟数据集和UCI机器学习数据集进行测试,结果表明改进算法的迭代次数和错误率比较稳定,且均小于传统K-means算法测试结果的平均值,能有效避免陷入局部最优,并且聚类结果稳定。     

一种基于机器学习的顺直明渠断面流速场模型构建方法

顺直明渠流量的精确测量,对于水资源的合理利用、调配市县流域水量以及了解污水走向等具有重要意义。其中,渠道断面流速场的准确构建是实现高精度流量计算的关键。目前国内外针对明渠流速分布的研究尚不完善,普遍存在实测样本缺少、精度较低等问题。针对上述问题,提出了一种基于机器学习的顺直明渠断面流速场模型构建方法。该方法首先通过测量渠道参数与少量流速数据,建立并优化断面流场CFD模型,以获得足够训练样本;然后将随机森林和支持向量机作为基学习器,建立基于集成学习的流速场预测模型。该方法可以实现仅通过对表面流速的测量,准确构建顺直明渠断面流速场的目标。实验结果表明,与几种常用的机器学习方法相比,该模型均方根误差最多减小了30.21%,最少减小了2.81%。且该方法的均方根误差均在5%以内,符合国家标准,可以实现流速场的高精度构建。     

一种改良安全机制的嵌入式远程升级系统的研究

针对嵌入式设备在远程升级过程中,存在因通信质量不佳而发生升级中断、文件传输错误等异常,导致升级失败的问题,在传统的程序备份机制的基础上改良了存储方案,设计并实现了一套嵌入式远程升级系统。该系统采用一段只具有应用程序核心功能的小型安全代码作为紧急备份,此代码可以完成应用程序的主要功能并进行硬件自检,尝试修复异常并恢复远程升级。升级中心以嵌入式设备存储器的最小擦写区块为单位生成差异文件,下放到升级设备,降低了流量的消耗并且延长了储存器的擦写使用寿命。系统采用了多重校验机制,确保升级文件在传输过程中的完整性。最后通过模拟异常情况的测试,证明了该系统在远程升级过程中的安全与稳定性。     

基于新陈代谢无偏灰色神经网络的水质预测模型

针对水质参数样本数据少且非线性的特点,建立了新陈代谢无偏GM(1,1)与BP神经网络的组合预测模型,将通过新陈代谢无偏GM(1, 1)模型得到的数据集作为BP神经网络的输入,原始序列作为神经网络的期望输出,训练得到最佳BP神经网络。将该组合模型应用于乐山岷江大桥断面溶解氧浓度的预测,结果表明,相对误差均在3%以下,与传统灰色神经网络水质预测模型相比,该模型具有实时性及预测精度更高的优点。     

大型灌区渠道编码标准的设计与应用

渠道编码是灌区信息化中一项重要的基础工作，在SL249-1999《中国河流名称代码》等国家标准中只涉及很少一部分大型渠道，而突出灌区特色的渠道编码在国内尚未见相关报道。介绍了一整套的灌区渠道编码标准方案，以及在该方案中研究的问题及解决方法。将该方案应用于四川省都江堰灌区，完成了《都江堰灌区渠道名称代码》，并以都江堰灌区内一部分较有代表性的渠系为例，对其进行编码以示范编码方法和过程，以期对全国其它灌区标准的编制俾有所益。     

SLA蓄电池的模糊控制充电系统研究

传统的SLA蓄电池充电控制方法有定时控制、Vmax控制、△V控制、温度控制等。这些充电控制方法均未能有效遵从电池内部的物理化学规律,使整个充电过程存在着严重的过充电和析气等现象,充电效率低。本文针对SLA蓄电池的四阶段充电特点,结合模糊控制和嵌入式技术,提出一种基于ARM Cortex—M3LM3S的智能模糊SLA蓄电池充电方案。该充电方案对充分发挥SLA蓄电池的功效,提高对SLA蓄电池的充电速度,减少充电损耗,延长SLA蓄电池的使用寿命具有重要意义。     

水资源规划智能决策支持系统的结构设计

针对目前水资源规划智能决策支持系统的典型结构提出了存在的一些问题和需要改进的技术,设计出水资源规划智能决策支持系统的具体实现结构。与典型结构相比,该结构能够实现对空间信息的支持,并可实现对专家知识的自动获取与表示以及对水资源规划中所涉及的海量数据的有用信息的提取与处理。     

基于组态软件的闸群监控系统的开发

本文是以拦河水闸群实时监控系统为开发背景，在描述闸群实时监控系统的基本组成、功能及主要特点的基础上，详细介绍了组态王6.51在此监控系统上层组态软件中的应用和具体的编程情况。     

基于DSP的模糊控制在调速中的应用

简要介绍了基于DSP的变频调速模糊控制系统，着重介绍了模糊PID控制器的设计和实现方法。结果表明该系统响应速度快、调节精度高、实用性强，尤其适用于恒压供水、供气、供暖等恒值控制领域的设计或技改，具有一定的推广价值。