• 2017年第31卷第2期文章目次
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    • 军用飞机PHM技术进展分析及问题研究

      2017, 31(2):161-169. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.001

      摘要 (3898) HTML (0) PDF 3.21 M (20345) 评论 (0) 收藏

      摘要:在研究故障预测与健康管理(PHM)技术体系构建、数据采集与运用、系统状态监测与故障预测、验证评估等发展现状的基础上,结合新阶段装备PHM工程应用现状,从装备测试性设计与验证、多源故障信息交互与管理、寿命预测与维修支持、验证评估及标准制定等方面分析军用飞机PHM技术面临的瓶颈问题,并指出应重点开展包括测试性试验技术、智能信息处理与融合技术、航空装备与信息标准化管理技术、数据挖掘与平台构建技术等方面的研究,最后对我国PHM技术的发展给出思考与建议。

    • 重载机车粘着性能参数的极大似然辨识方法

      2017, 31(2):170-177. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.002

      摘要 (2857) HTML (0) PDF 1.70 M (20224) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对重载机车运行中机车的粘着利用率低、易空转、易打滑的问题,提出一种对轨面粘着性能参数的实时在线估计算法。首先从分析机车粘着行为出发,选用Kiencke的粘着蠕滑模型作为辨识模型,然后算法利用极大似然意义下的模型参数辨识框架,将参数估计转化为二次规划问题求解,进而构造出辨识的迭代算法。同时考虑到轮轨环境突变的不可测,辨识算法引入时变遗忘因子来适应轨面环境的切换。仿真结果表明,该算法能及时跟踪上轮轨环境的变化,有效辨识出粘着性能参数。

    • 一种优化的图像配准算法

      2017, 31(2):178-184. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.003

      摘要 (3604) HTML (0) PDF 6.73 M (20305) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低传统尺度不变特征变换(SIFT)算法的特征点检测与匹配的时间复杂度,提出一种优化的图像配准算法,即采用Trajkovic算法检测特征点,并采用SIFT算法的分配描述符方法分配特征点描述符参数,再用稀疏降维原理对特征点描述符参数进行降维处理,最后,采用基于双向匹配的相似性度量算法进行特征点匹配。模拟实验选择检测图像的特征点数、匹配对数、正确匹配对数、匹配正确率、配准时间与配准时间下降率6个指标作为评估标准,结果表明,优化算法在特征点配准正确率方面与传统SIFT算法相当,但在特征点配准速度方面有明显提升。

    • 国军标151B RE102低频段测试方法分析与研究

      2017, 31(2):185-192. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.004

      摘要 (3497) HTML (0) PDF 3.80 M (20121) 评论 (0) 收藏

      摘要:国军标151B RE102与国军标151A低于30 MHz频段的测试方法相比,拉杆天线的接地方式和高度上有重大调整,直接影响测试结果的精确度。为研究测试方法的改变对测试结果的影响,利用仿真和实验的方法,基于电路和电磁理论从两种标准中关于拉杆天线的接地网络和高度的不同点入手对测试结果的差异性进行分析,得出旧标准测试结果在2~30 MHz频率段高出新标准5~10 dB,并且测试结果表明旧标准的测试方法易产生谐振现象,在低频段电源线是导致RE102超标的主要原因。对于贯彻国军标151B有推进作用,有助于EMC工程师理解接地方式对EMI测试的影响和对电子设备RE102测试结果进行分析,便于更好地处理辐射超标和异常结果,同时避免对电子设备辐射发射的误判。

    • 基于蚁群算法的数字微流控生物芯片污染故障在线清除

      2017, 31(2):193-199. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.005

      摘要 (3248) HTML (0) PDF 3.76 M (20081) 评论 (0) 收藏

      摘要:生化分析领域对数字微流控生物芯片的可靠性要求严格,对实验中污染故障进行清除,能够保证复杂生化实验分析结果的准确性。提出基于最大最小蚁群算法的污染故障在线清除策略,完成污染清除,同时降低清洗污染单元时间。方案针对数字微流控生物芯片污染故障建立MTSP模型,建立基于流体和时间约束的禁忌判断策略,采用最大最小蚁群算法,重新定义概率选择函数与信息素更新策略,实现清洗液滴路径规划、快速清除污染故障的目的。实验结果表明,该方案能有效地减少清洗时间,且与MCC方案相比较,能够有效减少阵列单元使用数目。

    • 基于RSSI障碍势能矫正的定位算法

      2017, 31(2):200-207. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.006

      摘要 (3029) HTML (0) PDF 2.64 M (19912) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对因障碍物较多而导致基于RSSI测距的室内定位算法精度较低的问题,提出采用基于RSSI测距与非测距结合定位算法的思想,在基于RSSI测距的原定位算法计算结果的基础上,引入室内障碍物对信号传播干扰的特征信息作参考,修正原定位算法中测得的阅读器到信号源的距离矢量;同时考虑到障碍物与信号源的相对位置关系,采用基于障碍势能的加权质心定位算法,迭代矫正定位结果。相较原定位算法结果而言其定位精度提高了近50%。

    • 基于隔离小生境粒子群算法的APF优化配置

      2017, 31(2):208-215. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.007

      摘要 (2913) HTML (0) PDF 1.69 M (20026) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着非线性负载的广泛应用,传统负荷端分散的谐波治理方式弊端渐显。以中小型电网中有源电力滤波器的集中补偿配置为目标,设计一种基于隔离小生境粒子群算法的APF优化配置方法。建立了有源电力滤波器的优化配置数学模型,以节点电压畸变率均方根为目标函数,并使用罚函数处理约束条件。改进后的粒子群算法兼顾全局与局部寻优能力,避免陷入局部最优点。在阐述所提优化配置方法流程的基础上,IEEE算例分析表明该配置方法可以同时进行APF位置和容量的寻优,治理后系统各节点总谐波电压畸变率小于4%,谐波附加损耗降低90%以上,实现对单、多谐波源系统电能质量的有效治理。

    • 通用数据链并行Laguerre盲均衡算法

      2017, 31(2):216-223. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.008

      摘要 (2793) HTML (0) PDF 4.64 M (19723) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决深衰落信道中传统盲均衡算法存在的长抽头系数和高误码率的问题,提出通用数据链并行Laguerre盲均衡算法。在分析通用数据链信号的基础上,引入Laguerre滤波器替代FIR滤波器,以较短的抽头系数逼近长脉冲序列响应;同时借助判决引导算法和分数间隔思想,加快了算法的收敛速度;利用均衡输出的平方期望直接作为自适应步长模块的修正变量,进一步提升了新算法的均衡性能。实验结果表明,新算法减少了均衡器抽头系数,拥有更快的收敛速度和更低的误码率。

    • 滑膜频率偏移法和过/欠频被动法结合的混合孤岛检测法

      2017, 31(2):224-229. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.009

      摘要 (3215) HTML (0) PDF 3.79 M (19616) 评论 (0) 收藏

      摘要:孤岛检测是光伏并网系统安全运行的一个重要保证。目前对过/欠频被动法和滑膜频率偏移法的改进研究很多,但没有改善负载消耗功率和逆变输出功率匹配度高时,过/欠频法检测盲区大的缺点,没有改善滑膜频率偏移法对电能质量影响大的缺点。基于此,提出一种基于滑膜频率偏移法和过/欠频被动法结合的混合孤岛检测法。这种算法能够对上述孤岛检测方法的缺点做出改进,能够避免系统突变因素造成断开逆变输出的误动作,能够实时跟踪负载的变化切换不同的算法。在MATLAB\simulink和光伏微网实验系统中进行孤岛检测实验,实验结果证明了理论分析的正确性。

    • 基于声发射信号的煤岩界面识别研究

      2017, 31(2):230-237. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.010

      摘要 (2749) HTML (0) PDF 5.33 M (19828) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现采煤机煤岩截割过程中滚筒高度的自动调节控制,提出一种基于声发射信号的煤岩界面动态识别方法,测试和提取不同煤岩截割比例条件下的声发射特征信号。采用时域分析方法得到不同工况下的时域指标,采用小波分析方法提取煤岩截割的声发射信号特征值,建立不同煤岩截割比例条件下声发射信号的最小隶属度函数,实现煤岩截割比例的实时在线监测。实验室截割实验测试结果表明,滚筒实际煤岩轨迹与截割煤岩轨迹之间差值的平均值、方差、标准差很小。实验结果验证了该识别系统的精确性与可靠性。

    • 三电平逆变器的决策树SVM故障诊断

      2017, 31(2):238-244. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.011

      摘要 (2876) HTML (0) PDF 2.71 M (19444) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对二极管箝位型三电平逆变器的开路故障诊断问题,提出一种基于决策树支持向量机(decision tree support vector machines, DTSVM)的故障诊断方法。以逆变状态为例,首先分析逆变器主电路的运行情况并进行故障分类,然后以中、上、下三种桥臂电压为测量信号,采用小波多尺度分解法提取特征信号,进而利用粒子群聚类算法(particle swarm clustering algorithm)生成决策树SVM分类模型,最终实现了三电平逆变器的多模式故障诊断。仿真结果表明,本方法在使用了较少分类模型的情况下完成故障诊断任务,相较于BP神经网络、一对一结构的支持向量机和极端学习机等方法,在10%白噪声扰动下对于三电平逆变器多模式开路故障的诊断精度可达98.46%,算法具有更好的准确性和鲁棒性。

    • 伪随机码相关检测的MDSMAP定位算法

      2017, 31(2):245-250. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.012

      摘要 (2735) HTML (0) PDF 1.94 M (19632) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前无线传感器网络超声波设备定位精度不高的问题,改进了伪随机码相关的MDSMAP定位算法。首先利用伪随机码相关检测技术,对节点发射出的超声信号进行编码,有效地增加了节点的测距距离和测量精度。然后对于未能测量到距离的节点使用Euclidean和最短路径融合算法进行处理,然后使用MDSMAP算法生成节点的相对坐标,最后利用平面转换模型获取节点的最终坐标位置。仿真实验结果表明改进算法在不同网络规模和测距误差条件下均能够获得更高的定位精度和较小的定位误差。

    • 基于IRife算法的高精度LFMCW雷达测距方法

      2017, 31(2):251-256. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.013

      摘要 (3350) HTML (0) PDF 3.28 M (20744) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距,在分析Rife算法的基础上,提出了基于改进Rife(IRife)算法的LFMCW雷达测距方法。首先介绍了该方法的实现原理和实现步骤,然后在型号为EP4CE55F23A7N的FPGA芯片上进行方法实现,最后将该方法嵌入LFMCW雷达测距系统中进行现场实验验证。仿真和现场实验结果表明,在相同的信噪比条件下,相较于基于Rife算法的测距方法,基于IRife算法的测距方法均方根误差小,测距精度高,稳定性好,证明了该方法的有效性。

    • 有源电力滤波器的双环软启动控制分析研究

      2017, 31(2):257-263. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.014

      摘要 (2532) HTML (0) PDF 3.23 M (19287) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对并联型有源电力滤波器(APF)投入电网时,启动时的直流侧电容电压,补偿端电流冲击问题,提出了双闭环的软启动的控制策略。其中在电压外环采用一种直流侧输出电压偏差平方值的模糊PI的新型PI控制方法,以更加精确地平稳缓冲启动电容电压。而在电流内环采用比例谐振(PR)控制方法,且运用了一种改进的谐波检测方法。最后在软件MATLAB中进行了仿真验证,且将该方法在60 kVA的实验样机上测试了可行性。通过与常规控制算法对比,说明该方法在APF启动并网时,在其抑制冲击电压和冲击电流端起到了良好的控制效果,具有良好的工程应用价值前景。

    • 平行堆栈式自编码器及其在过程建模中的应用

      2017, 31(2):264-271. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.015

      摘要 (2752) HTML (0) PDF 2.40 M (19342) 评论 (0) 收藏

      摘要:在面对流程工业存在的多参数、强非线性和富含复杂机理等问题时浅层算法的学习能力有限,故将深度学习理论引入过程工业预测建模中。而针对单个深层网络对多样性数据的特征挖掘困难,本文提出一种改进的堆栈式自编码器。该方法首先通过聚类算法对输入数据属性进行聚类,按结果将数据分类后输入并行的稀疏自编码器中进行特征的模块式提取,并行输出经整合后输入至叠加的深度网络中,联合这些特征再进行逐层学习得到拟合结果。为减轻过拟合带来的预测误差,将“dropout”方法引入网络训练中。在加氢裂化的预测建模研究中,所提出的算法具有比其他方法更好的预测水平和泛化能力。

    • 基于电容阵列I-V测试仪的光伏STC曲线拟合研究

      2017, 31(2):272-279. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.016

      摘要 (2559) HTML (0) PDF 3.51 M (19289) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有的光伏组件在标准条件(STC)下IV曲线的拟合算法存在计算过于复杂或准确度不足的问题。为提高曲线在偏离STC环境下的拟合准度,提出了一种依据太阳电池四参数结构,通过选取曲线最大功率点(MPP)附近6个点作为拟合点,计算组件IV数学模型从而实现曲线拟合的拟合算法。不同光伏组件的最优拟合点间隔不同,为提高拟合精度,进一步提出了自适应拟合点选取方法,同时设计了以电容阵列为负载的IV测试仪结构并研制了一套完整仪器。该测试仪可通过增加MPP附近数据点的密度,提升拟合点的选取精度。经过MATLAB仿真与实际验证表明,模型拟合算法的拟合结果在各种测试环境下的准确度均高于多项式拟合算法;所设计的IV测试仪性能优越,适用于工程测量之中。

    • 基于阻抗匹配的电子标签式香蕉气体传感器

      2017, 31(2):280-286. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.017

      摘要 (2733) HTML (0) PDF 2.32 M (19171) 评论 (0) 收藏

      摘要:为监测香蕉在仓储运输过程中的新鲜程度,研制了一款电子标签式香蕉气体传感器。该传感器由标签天线和气敏薄膜两部分构成。利用电磁仿真软件,设计了谐振频率为915 MHz的领结型标签天线。通过多种气敏材料的复阻抗对比,选取多壁碳纳米管(MWNTs)为气敏材料,并掺杂少量导电碳浆对其进行降阻,解决了传感器气敏薄膜同标签天线之间的阻抗匹配问题。搭建气敏测试平台,测试了传感器对不同时期香蕉释放气体的响应特性。实验结果表明,标签气体传感器对香蕉释放气体具有良好的响应和恢复特性;当香蕉分别处于新鲜期、成熟期和腐烂期时,对应的传感器谐振频率变化Δfc分别为9、36和18 MHz,可实现香蕉新鲜程度的定性识别。

    • 基于干扰管理的矿井机车动态功率调度方法

      2017, 31(2):287-294. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.018

      摘要 (2529) HTML (0) PDF 1.91 M (19371) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有研究很少有直接适用于矿井机车的无线网络通信模型。针对矿井机车不断移动的特性,提出基于干扰管理的矿井机车动态功率调度方法。首先根据传统矿井机车通信过程,建立一种基于SIC的动态功率调度模型。为了使该模型可以在多项式时间内求解,提出SIC集合和最大SIC集合概念,并设计了一个求解所有最大SIC集合的算法,有效的降低求解问题的复杂度。仿真显示,该方法优化效果较之采用普通SIC方法改进率在20%~35%,相比于传统方法改进率在40%~50%。

    • 改进QPSO和Morphin算法下移动机器人混合路径规划

      2017, 31(2):295-301. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.019

      摘要 (3257) HTML (0) PDF 2.28 M (19063) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高机器人在复杂环境下路径规划的能力,提出了一种基于改进量子粒子群优化算法(QPSO)和Morphin算法的混合路径规划方法。利用栅格地图建立环境模型并确定起始点和目标点,通过引入自适应局部搜索策略和交叉操作对QPSO进行改进规划出一条最优的全局路径,机器人根据全局路径行走,当发现未知静态或动态障碍物立即调用Morphin算法进行局部路径规划,避开障碍物后回到原全局路径上继续行走至目标点。该混合路径规划方法的有效性和可行性通过Matlab仿真和实际应用得到很好地验证。

    • 基于IAPF与多层Morphin搜索树的移动机器人路径规划

      2017, 31(2):302-308. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.020

      摘要 (3041) HTML (0) PDF 2.61 M (19090) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)的易出现振荡、死区、局部极小值等缺陷。提出一种结合机器人位置、速度、加速度及障碍物位置等信息的改进人工势场法(improved artificial potential field,IAPF)。利用Morphin算法计算效率高、易结合全局路径规划算法的优点,提出一种多层Morphin搜索树算法。首先,利用改进人工势场法完成路径的全局规划,在此基础上在障碍物附近用多层Morphin搜索树算法进行路径规划。利用MATLAB仿真测试表明,所提出的改进人工势场法与多层Morphin搜索树的混合算法,在移动机器人自主路径规划中,能有效缩短路径长度,提高到达目标点的效率,高效完成路径规划。

    • 球形麦克风阵列时频故障信号定位算法研究

      2017, 31(2):309-314. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.021

      摘要 (2427) HTML (0) PDF 1.98 M (19315) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对广义互相关算法在强噪声环境下,设备故障时频声音信号定位困难的问题,提出一种结合图像分析与短时傅里叶变换(STFT)的时频信号子空间延时(TFSD)估计算法。利用STFT域中的噪声与信号特征,结合STFT域中不同麦克风测量数据的相关信息,使用滤波、谱减等方法进行信号、噪声区域分离,构建信号主成分区域,通过反演构造信号子空间,从而进行端点识别,延时值估计,实现声源定位。仿真结果表明,即使在加性噪声幅度远大于故障信号的2倍,也能实现准确的延时估计,延时估计误差和5 m×5 m范围的定位误差小于10%,实测也证实了该结果的正确性。

    • 高通量筛选摇床在线自适应动平衡系统设计

      2017, 31(2):315-321. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.022

      摘要 (2391) HTML (0) PDF 2.65 M (18994) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高通量筛选摇床的在线测量和负载不平衡量校正的需求,设计了在线自适应动平衡系统。首先针对菌种筛选摇床载荷实时动态变化的特性,提出了高效率的在线自适应动平衡方案;然后考虑系统组成和结构功能,提出了改进的窄带跟踪滤波和动平衡校正方法以及自适应控制策略;最后自主研制了实验装置,进行了系统调试,测试结果表明,系统实验装置可行且有效。

    • 负载振动与气隙偏心下电机电流调制机理分析

      2017, 31(2):322-327. DOI: 10.13382/j.jemi.2017.02.023

      摘要 (2324) HTML (0) PDF 2.17 M (18943) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别分析了感应电机负载转矩振动和气隙偏心对定子电流的调制机理,同时针对转矩振动频率与电机转子转频一致时,两者对定子电流调制结果在频域上难以区分开的特点,利用Wigner时频域分析方法,计算了负载转矩振动和气隙偏心时电流边频分量的相位差,指出二者时频分布特征的区别,为有效、准确地进行电机气隙偏心故障诊断提供理论依据。

    • 英国Pickering 公司隆重发布全新2槽LXI/USB控制的便携式机箱

      2017, 31(2):328-328.

      摘要 (2311) HTML (0) PDF 162.92 K (2490) 评论 (0) 收藏

      摘要:

主编:彭喜元

创刊:1987年

国际标准刊号:ISSN 1000-7105

国内统一刊号:CN 11-2488/TN

国内邮发代号:80-403

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