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2017年 第30卷 第4期 刊出日期:2017-04-15
  
    论文
    ±60 kV三电极场畸变气体开关静态特性研究
    潘琳琳 1,李宏达 2,3 ,姜 静 1,车 龙 3,尹 伯 1
    2017, 30(4):  1. 
    摘要 ( 708 )   PDF (890KB) ( 712 )  
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    在高功率脉冲Marx发生器中,气体开关具有连接储能器件与负载作用。文中为一种高能量输出、高频Marx发生器,设计了一种三电极场畸变气体开关。开关电极采用同轴结构,具有体积小、放电电流大和工作电压范围宽等优点;通过实验对不同气压和电极间距下场畸变气体开关电极静态特性进行了测试,实验结果表明,场畸变气体开关自击穿电压随SF6气压的增长从线性增长到非线性增长;工作电压范围随场畸变气体开关两主电极之间距离的增大而增大,最终趋于平缓;击穿电流和电压的分散性都随着工作气压的增大而增大。

    压电耦合智能板结构中微损伤识别方法研究
    李 默
    2017, 30(4):  5. 
    摘要 ( 551 )   PDF (872KB) ( 569 )  
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    基于小波包能量谱分析方法,研究了压电耦合板结构中微损伤及其损伤程度的检测和识别方法。通过建立压电耦合板的谱有限元模型,数值模拟研究了金属板中微小凹陷损伤发生细微变化时传感器的动态响应;进而采用小波包分析技术对响应信号进行分解,得到一系列子信号的能量谱,分析了不同程度凹陷损伤对各节点能量谱的分布和幅值变化所产生的影响。研究结果表明,小波包能量谱能够对微小凹陷损伤及其损伤程度进行较为灵敏地识别,为实际检测工作提供了参考。

    S波段负阻振荡器的设计
    陈营营,马 伟
    2017, 30(4):  11. 
    摘要 ( 602 )   PDF (2615KB) ( 663 )  
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    振荡器是通信系统中的关键器件,其性能对整个系统有着重要影响。文中介绍了利用负阻原理设计2.425 GHz振荡器的方法。根据负阻原理,使用Agilent公司的ADS软件,采用[WTHX]S[WTBZ]参数仿真和谐波分析方法,对振器振荡器进行了仿真设计。根据仿真结果加工了振荡器,并用频谱仪对其进行测量和分析。测得相位噪声为-122 dBc/Hz@100 kHz,谐波抑制为23.6 dB,达到了预期目标。

    FPGA在惯导脉冲输出信号测量系统中的实现
    周 航
    2017, 30(4):  15. 
    摘要 ( 558 )   PDF (1484KB) ( 589 )  
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    针对惯导脉冲数据测量存在测试流程自动化程度低、脉冲计数准确性差等问题,文中基于FPGA平台,采用有限状态机技术实现了阈值滤波的功能,利用直接脉冲计数法和FIFO存储等技术,解决了脉冲计数以及测量系统内部数据传输速率不一致的问题。同时采用虚拟仪器技术,通过LabVIEW平台实现了数据自动处理的功能。经过实验验证,该测量系统能够实现准确脉冲计数,将相对脉冲计数误差控制在 以内,并且能够对数据自动采集处理,提高了测量系统的自动化程度。

    一种基于Gabor变换的HRRP目标识别方法
    王锦章 1,徐冰超 2,任 杰 2,杨 欧 2,卢文良 2,刘先康 2,魏存伟 2
    2017, 30(4):  19. 
    摘要 ( 505 )   PDF (1097KB) ( 552 )  
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    从模式分类角度讨论了基于高分辨距离像的舰船目标识别问题,提出了一种基于Gabor变换的HRRP目标识别方法。通过对数据进行Gabor变换去除噪声,利用基于小波包分解能量的方法得到信号在不同频带的能量分布特性,最终通过支持向量机进行识别。通过对6类目标实测数据的分析,验证结果表明,该方法在舰船目标识别领域具有良好的应用前景。

    超宽带榕树天线阵列设计
    于长龙,李 军
    2017, 30(4):  22. 
    摘要 ( 584 )   PDF (3783KB) ( 599 )  
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    传统的超宽带天线体积大、重量沉、成本高、需要复杂的巴伦,为了设计一种2~7 GHz的低剖面低成本的超宽带侦察天线阵列,文中采用新型的榕树天线形式,对无限大的榕树天线阵列进行仿真优化。阵元采用SMA接头馈电,通过调整阵元尺寸,无限大榕树天线阵列工作带宽达到1.7~7.3 GHz。构造一个8×8有限大阵列,对最内部两层阵元馈电,增益的方向性相对单天线增强较多。仿真结果证明,榕树天线阵列可以实现2~7 GHz的超宽带,并且剖面高度只有最大波长的1/2,适合制作超宽带侦察天线阵列。

    基于声全息技术的噪声源识别与DSP实现
    李俞霖,向 宇,伍 松
    2017, 30(4):  27. 
    摘要 ( 759 )   PDF (1714KB) ( 555 )  
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    针对传统噪声源识别无法充分利用声场信息以及不便于实现等问题,文中以共轭汇聚波原理及声全息法为理论基础,提出了应用二维傅里叶变换(2DFFT)计算复杂面积分的全息重建算法。根据该种算法的数据量大,运算复杂的特点,选取TI公司TMS320C6701这款超高速浮点DSP芯片,采用C和汇编语言混合编程,实现了声全息算法DSP的应用。通过实验较为准确地识别出噪声源位置,显示出此声源识别系统具有速度快、精度高、实用性强的特点。

    基于STM32的车载GPS/GPRS定位系统设计
    黄 勇,王亚刚
    2017, 30(4):  32. 
    摘要 ( 552 )   PDF (1625KB) ( 801 )  
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    针对汽车的安全管理提出了一种基于stm32控制器的定位系统,实现了对于车辆位置的远程监控。该系统通过由车载终端和远程移动终端组成。在车载端系统设备通过GPS模块接受卫星信号,主控制器提取车辆的经纬度、时间、速度等信息,经过GPRS网络发送到手机客户端,手机客户端加载运用Google Maps API将这些信息加载到Google地图中并显示。设备中系统运用uCOS-II操作系统以提高系统的鲁棒性,实验结果表明,系统实时可靠性高,通信稳定有效,能满足用户对于车辆位置安全监视需求。

    基于无线HART协议的可燃气体报警仪设计
    胡彬特,王亚刚
    2017, 30(4):  36. 
    摘要 ( 543 )   PDF (2142KB) ( 596 )  
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    为解决工业现场可靠监控可燃性气体的问题,提出一种基于WirelessHART协议设计的可燃气体报警仪,对可燃性气体实现监测并实时响应。该报警仪采用MSP430芯片作为主控芯片,通过多种功耗模式实现报警仪的低功耗运行,利用被动检测法使传感器快速检测出可燃气体,并采用WirelessHART协议将数据发送至无线HART网关,实现控制终端与现场设备的双向无线通信。通过实验测试,表明该设计可快速检测出可燃性气体并实现数据的可靠无线传输。

    基于WinDriver的高速PCI卡驱动开发
    刘敬辉 1,简献忠 1,肖儿良 1,姜冠祥 2,蔡留美 2,郑照平 2
    2017, 30(4):  40. 
    摘要 ( 555 )   PDF (1287KB) ( 793 )  
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    针对目前大数据背景下如何提高PCI卡高速传输稳定性的问题,文中提出了基于内核中断处理及DMA传输的PCI卡驱动程序设计方法。在WinDriver生成驱动框架的基础上,采取基于VC++6.0平台进行了DMA 数据传输的实现和中断响应处理的PCI驱动程序开发。将驱动程序封装为动态链接库,用户程序调用DLL驱动PCI卡,进行高速数据传输检测。实验发现,当数据传输速度达到131 MB/s时,驱动程序运行稳定可靠不丢帧不错帧,为高速稳定PCI卡驱动程序的设计供了一种思路。

    支持11ac的多功能家庭网关硬件方案设计
    周 理,杨宇红
    2017, 30(4):  44. 
    摘要 ( 552 )   PDF (1140KB) ( 586 )  
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    设计了一种家庭网关设备,可以实现PON(无源光网络)接入,同时提供有线上网和无线覆盖(WiFi 2.4 GHz 5.8 GHz)、电话、视频服务。用一个设备解决多个家庭设备的联网问题,而且速度较快。在周围用户较多的情况下,能够有较好地用户体验。由于此设备支持大功率WiFi11ac功能,输出功率达20 dBm,可以在2.4 GHz信号密集区域有效避开干扰,同时提供高达1.3 Gbit·s-1的连接速率,可以满足多用户大数据量传输的要求。

    基于元胞自动机的激进型驾驶行为换道模型
    丁深圳,杨晓芳,王百里
    2017, 30(4):  48. 
    摘要 ( 508 )   PDF (2902KB) ( 486 )  
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    为研究实际高速路激进型驾驶行为对交通流的影响,对NGSIM中80号州际公路(I80)数据进行分析。通过对数据中车头间距、车辆换道等参数的分析,提出了针对激进型驾驶行为的换道模型。运用元胞自动机,在单车道VDR模型和双车道STCA模型基础之上采用动态换道概率并建立了ISTCA模型。通过对不同道路密度条件下换道行为进行模拟仿真,并与STCA模型进行对比分析。仿真分析表明,在一定密度范围内,ISTCA模型能有效提高道路的通行能力。

    基于V-REP的关节机器人运动仿真
    赵海林,钱 炜,孙福佳
    2017, 30(4):  53. 
    摘要 ( 594 )   PDF (1174KB) ( 988 )  
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    提出了一种在V-REP平台下实现机器人虚拟运动控制及运动仿真方法。在V-REP中创建了机器人控制模型,并使用Lua编写了控制脚本及通信接口,使用Visual Studio 2010编写了外部控制程序。通过Socket通信实现机器人模型与外部控制程序的连接。以广泛应用的IRB4600六轴机器人模型为实验对象,通过外部控制程序实现机器人运动仿真的步骤。实验中机器人准确响应外部控制指令到达相应位置,验证了本方法的有效性。

    基于群智能算法的神经网络建模研究
    王闪闪
    2017, 30(4):  56. 
    摘要 ( 569 )   PDF (1071KB) ( 521 )  
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    针对神经网络建模过程中不合理的权值选取,使训练陷入局部最优解而得不到全局最优解这一问题。采用群智能算法得出全局最优解,并且利用检验样本达到最低点时的权值与阈值正确建立神经网络模型。结果表明,网络模型的评价参数表现良好,其中预测精度与相关系数分别为97.55%和96.2%。从而证明了基于群智能算法的神经网络,在遵循建模条件情况下能够保证取得全局最优解,建立的模型性能良好,具有一定的理论与市场应用价值。

    基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究
    胡永安,陈彩凤,杨 萌
    2017, 30(4):  60. 
    摘要 ( 564 )   PDF (1393KB) ( 705 )  
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    当数控加工型线为折线,路径段与路径段之间存在的夹角使得必须在拐点处进行加减速控制,以保证轨迹精度。目前,数控加工对单个坐标运动的控制方法有多种,其中较有代表性的是基于S型曲线的加减速控制方法,文中在S型加减速控制曲线基础上建立S曲线加减速控制新算法,利用该算法给出路径段几何元素转接矢量夹角数学模型,并在此基础上给出许用速度与夹角的关系式,并得出第i路径段的转接速度Vi的大小不仅受到转接矢量夹角αi的影响,还与第i-1路径段和i+1路径段的转接速度以及第i路径段和第i+1路径段的路径长度有关。利用此算法经Matlab编程仿真得出当相邻两折线段夹角为90°和135°时,通过折线交点时对应各坐标运动速度的变化。

    DCT变速器的离合器热负荷特性仿真分析
    孙 毅 1,褚超美 1,顾建华 2
    2017, 30(4):  64. 
    摘要 ( 516 )   PDF (1436KB) ( 474 )  
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    双离合自动变速器在工作过程中,由于离合器摩擦片在滑动摩擦过程中产生的热量会导致摩擦片失效。文中针对变速器的摩擦片进行热负荷仿真分析,借助摩擦副的热流密度模型,通过UG建立了摩擦副的有限元模型,基于ANSYS Workbench分析了摩擦副的油槽宽度和厚度对接合过程中摩擦片瞬态温度场的作用,得到了摩擦副温度场的变化规律。研究结果表明,接合过程中摩擦片表面温度随着径向距离的增加而升高,摩擦片的高温部分集中在摩擦片表面的外边缘附近,但在外边缘处温度下降,槽宽和厚度对润滑油的对流换热有一定影响。

    基于改进蚁群算法的公交疏散策略研究
    赵惠光 1,何胜学 1,黄 清 2,向乐佳 3
    2017, 30(4):  68. 
    摘要 ( 552 )   PDF (1004KB) ( 540 )  
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    针对无预警灾难发生后的大规模人群疏散问题,提出了应急救援的公交疏散策略,通过对动态的疏散路网和疏散者的时间加载离散化处理,采用时空网络和数值分析的方法以疏散总时间最短,伤亡人数最少建立公交疏散的非线性混合整数规划模型,并将整个公交疏散过程与改进的蚁群算法相结合,通过信息素全局更新对疏散模型进行求解,最后以一个简单的公交疏散网络作为算例来求解最优疏散路径。结果表明,通过多次计算不仅验证了改进蚁群算法的有效性,同时求解疏散路径的速度和质量也得到提高。

    遗传算法在恒张力控制系统中的应用
    胡晓锐,骆艳洁,麦云飞
    2017, 30(4):  72. 
    摘要 ( 513 )   PDF (971KB) ( 655 )  
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    文中以锂离子电池卷绕机的隔膜张力系统为研究对象,分析隔膜张力控制系统的力学模型,认为该系统是一个非线性的时变系统。针对卷绕速度的变化引起张力波动的问题,运用遗传算法对PID控制参数进行自动寻优,并在Matlab中对控制系统进行仿真。试验结果表明,控制系统的响应速度提高50%,且未出现超调。

    基于NiosII的CZT频谱细化算法仿真实现
    朱怀毅
    2017, 30(4):  76. 
    摘要 ( 562 )   PDF (1070KB) ( 492 )  
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    文中介绍了线性调频Z变换(CZT)的原理,针对工程中对CZT频谱细化算法实现难的问题,提出了一种嵌入式处理器(NiosII软核)设计方法,结合Nios IDE平台,在FPGA开发版上进行仿真实验,实现了在指定频率范围内对某电力基频信号的CZT频谱细化分析。实验表明,该方法具有设计简单、可靠性高、实现效果好等特点,具有一定的实用价值。

    基于细菌觅食与粒子群的改进混合算法
    梁樱馨,田浩杉
    2017, 30(4):  79. 
    摘要 ( 593 )   PDF (1053KB) ( 646 )  
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    针对粒子群优化算法(PSO)在优化过程中易陷入局部极值而产生“早熟”现象,文中提出一种基于细菌觅食与粒子群的改进混合算法。粒子群优化算法与细菌觅食优化算法的结合,增强了算法的全局搜索能力,使算法具有全局搜索能力强的优点。选用Matlab进行仿真实验,实验结果进一步显示了改进混合算法的优化能力优于基本PSO算法和基本BFO算法,收敛速度快,且具有较好的鲁棒性。

    基于H.264预测模式选择的并行算法
    卞凤杰,齐金鹏,刘树娟,李林鸽
    2017, 30(4):  83. 
    摘要 ( 538 )   PDF (1115KB) ( 467 )  
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    针对H.264编码器提出了一种基于线程级别的并行化算法,用于快速RDO模式决策,可以有效地解决H.264编码器帧内模式决策和帧间模式决策之间的数据依赖性,开发出线性级别的并行快速模式决策算法。此外,该方法可以容易地映射到硬件架构,同时采用改进的比特率估计算法和低复杂性的整数失真估计方法。实验结果表明,文中算法减少了总编码时间,降低了运动估计ME的计算开销,同时保持较低的PSNR损失和比特率增加。

    基于Matlab的相机内参和畸变参数优化方法
    李 超,张世超
    2017, 30(4):  87. 
    摘要 ( 520 )   PDF (1352KB) ( 705 )  
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    为了提高相机标定结果的准确度,文中就相机内参和畸变参数的优化方法进行了研究。在建立准确的相机成像及标定模型基础上,根据模型参数估计的具体推导步骤,利用最大似然估计法对得到的参数进行结果优化,然后通过修改镜头畸变模型重新计算参数得到最终结果。实验证明,应用文中提出的流程求解相机内参和畸变参数,简单快速、准确度高且实用性强。

    基于修正RSSI值的加权质心定位算法
    陈 璇,董仕鹏
    2017, 30(4):  92. 
    摘要 ( 709 )   PDF (812KB) ( 585 )  
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    针对利用接收信号强度指示(RSSI)进行节点定位时,RSSI值易受到环境因素的影响导致定位误差。为减小定位误差,在修正加权质心定位算法的基础上,使用卡尔曼滤波对连续采集到的RSSI值进行最优化处理,实现实时状态的预测和估计,使测距结果尽可能接近实际距离,为后续的定位提供更准确的数据。仿真结果显示,相比于之前的算法,改进算法减小了定位误差,提高了定位准确度。

    一种针对无线传感器网络LEACH协议的改进算法
    石 闪,施伟斌,朱 蓓
    2017, 30(4):  95. 
    摘要 ( 513 )   PDF (1032KB) ( 516 )  
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    针对传统LEACH协议在簇首选取的随意性,以及簇首节点将数据以单跳形式传输给汇聚节点造成能耗大的缺点。文中提出了改进协议,该算法在对簇头节点的选择时会将节点的剩余能量考虑进去,会在选择剩余能量最多,同时以其到汇聚节点距离小的节点作为下一跳来传输数据,以实现多个簇之间的路由数据传输。通过Matlab仿真可以知道,改进后的协议使整个传感器网络的能量消耗变得更加均衡,同时使整个网络的生存时间得到了15%的延长。

    基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真
    朱呈祥,沈景凤
    2017, 30(4):  98. 
    摘要 ( 527 )   PDF (843KB) ( 569 )  
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    在通用型机械强度超速试验机的柔性系统中,柔性轴在高转速下会出现变形过大的问题,影响试验结果的准确性。结合以往设计经验,在理论研究的基础上,利用有限元法和拉格朗日方程建立柔性轴系运动方程,运用Matlab求解出相应的质量矩阵、刚度矩阵,得出了柔性轴系在瞬态和稳态情况下的运行情况。并利用Adams进行柔体动力学分析,得出在瞬态和稳态情况下柔性轴系的运行情况与理论计算结果进行对比,其结果基本一致,验证了理论计算和系统柔性仿真的正确性。

    基于SG/Simulink的一种改进MPPT算法
    王海燕,秦 健,王旭佳
    2017, 30(4):  103. 
    摘要 ( 514 )   PDF (1467KB) ( 487 )  
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    针对传统MPPT算法响应速度慢和追踪精度不够理想的特点,分析了光伏电池在不同环境下的输出特性,提出一种改进的变步长扰动观测法,即采用新的自适应步长公式 作为扰动步长,使光伏电池以较大步长快速接近最大功率点,然后以较小步长稳定于最大功率点。在SG/Simulink混合建模仿真平台下进行了仿真,所得结果表明算法可显著提高最大功率点追踪速度与精度。

    基于ADAMS的X光机俯仰机构设计仿真
    姜俊剑,杨丽红
    2017, 30(4):  107. 
    摘要 ( 523 )   PDF (1203KB) ( 458 )  
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    针对国内某公司生产的X光机,当电机驱动X光机上的俯仰机构运动时,需要的驱动力较大且运动的平稳性较差问题,经研究发现是由其结构设计不合理所导致。为达到较小的驱动力和较好的平稳性,文中对俯仰机构采取ADAMS设计仿真研究。通过三维建立模型,然后导入ADAMS软件中,进行仿真优化,以期得到更加合理的结构。经ADAMS仿真优化后,驱动力为141.975  比初始驱动力155.71  减少了8.82%,机构运动平稳。

    基于SMO-SVM的丝杠表面磨削质量预测
    王蓝博,李郝林,迟玉伦
    2017, 30(4):  110. 
    摘要 ( 528 )   PDF (2039KB) ( 449 )  
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    针对滚珠丝杠磨削过程在线监测困难的问题,使用支持向量机建立智能模型。模型本身针对颤振分类和粗糙度预测的不同问题,选用基于串行优化算法的支持向量分类机和支持向量回归机,并使用交叉验证法对模型参数进行优化。基于滚珠丝杠表面波纹度理论和粗糙度理论,对磨削过程中的振动信号进行特征提取,结合加工参数作为模型输入,先进行颤振的判别,在判断未颤振的情况下对表面质量进行预测。实验结果表明,该模型可以对颤振分类及粗糙度预测进行较好的在线监测。

    RFID定位方法及其在智能制造中的应用
    郭桓宇,侯悦民,李 康
    2017, 30(4):  115. 
    摘要 ( 510 )   PDF (1121KB) ( 546 )  
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    无线射频技术是智能制造重要支撑技术之一,对信息物理系统的信息和数据交换起到了不可或缺的作用。但是RFID技术在制造业的应用还处于对生产装备、生产刀具等实时跟踪、定位,对生产数据进行采集、处理、分析的阶段。 RFID系统定位方法的选取将直接影响企业信息交互、制造过程管理等。针对这种情况,文中对现有的RFID定位方法进行了总结归纳,并讨论了RFID技术在国内制造业中可能的应用方向。

    亚波长金属光栅的共振吸收谱及其近场特性
    王亚如,王正岭,胡欣智,童唯扬
    2017, 30(4):  119. 
    摘要 ( 555 )   PDF (1500KB) ( 644 )  
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    通过对亚波长金属光栅的可见光波段的光谱特性及其近场强度分布进行研究,采用Comsol软件仿真了结构参数变化对光谱和强度分布的影响。研究结果表明,亚波长金属光栅具有共振吸收谱,在吸收率峰值处,表现出亚波长金属结构表面等离激元的驻波模式,并在适当的参数下,得到了一种暗中空光场模式,利用该暗中空光场模式可以实现基于亚波长光栅的原子囚禁与导引。研究结果为亚波长光栅的理论研究以及亚波长光栅器件研究的实用化提供了参考。

    液晶介电常数在微波至太赫兹频段测试技术
    葛 忆 1,叶明旭 2,杨 军 2,邓光晟 2,尹治平 2,桑 磊 2
    2017, 30(4):  123. 
    摘要 ( 588 )   PDF (1506KB) ( 1125 )  
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    基于液晶材料的器件成为毫米波及太赫兹波领域的重要方向之一,文中总结了毫米波太赫兹波液晶器件的研究进展,介绍了液晶移相器的基本原理及应用,分析了液晶介电常数的主要测试方法,如传输线/反射法、谐振腔法、自由空间法、时域法等,比较了不同方法的测试频率范围和优缺点,并给出了向列相液晶材料在微波毫米波及太赫兹波段的介电常数的主要测试结果。

    适用于LED阵列光源的新型双层TIR透镜设计
    韩 敏 1,叶正南 2,施悦强 1,丁桂林 1
    2017, 30(4):  128. 
    摘要 ( 603 )   PDF (1378KB) ( 805 )  
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    针对贴片LED阵列光源,文中提出了一种新型双层全内反射透镜结构,并利用LightTools -SolidWorks桥对其进行设计与优化,光斑的芯片成像与黄斑问题得到了解决。透镜最大外径为40 mm,透镜总高为12 mm,实现了照明系统的紧凑小型化,实际的软件模拟和测量结果表明,透镜匹配3×3阵列的贴片3030LED光源后,光学效率高达85%以上,光斑均匀,无明显黄斑现象。此款透镜被用于实际射灯灯具中。

    基于快速控制原型的ABS实验台控制系统
    华帆帆,孙跃东,周 萍
    2017, 30(4):  131. 
    摘要 ( 494 )   PDF (2043KB) ( 665 )  
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    针对ABS实验台控制器的设计与开发,利用Matlab/Simulink建立ABS实验台控制模型,并进行离线仿真得到理论制动曲线。基于dSPACE的快速控制原型半实物仿真实验设计,在RTI实时接口中将控制模型下载到Autobox中,并在实验管理软件Controldesk中设定数据及进行实验。实验结果表明,所设计的ABS控制器得到的控制效果和离线仿真结果基本一致,验证了控制器的可行性。快速控制原型的方法为控制器的开发提供了一种新思路,减少了开发周期,节约了开发成本。

    一种上肢康复机器人的力矩控制系统设计
    董 祺 1,2,3,4 ,喻洪流 1,2,3,4 ,方又方 1,2,3,4
    2017, 30(4):  136. 
    摘要 ( 662 )   PDF (1609KB) ( 477 )  
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    针对目前上肢康复机器人的输出力矩控制不便的问题,设计了一种基于磁粉离合器的力矩控制系统,并给出了相应的驱动电路。磁粉离合器能根据驱动电路的驱动电流输出相应的传递力矩,进而可以控制上肢康复机器人的输出力矩。经应用表明,该系统控制简便、安全性高,符合不同康复训练模式下对输出力矩的要求,为实时控制康复机器人的输出力矩提供了可行性验证。

    基于源码模式挖掘的软件辅助开发技术研究
    付 鹏,沈莉莉
    2017, 30(4):  140. 
    摘要 ( 472 )   PDF (1355KB) ( 442 )  
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    由于软件代码的复杂性,对于不了解框架的新手,很难利用开源社区中的代码来开发软件。因此,利用数据挖掘技术挖掘现有代码中的编程模式成为研究热点。文中介绍了频繁项挖掘Apriori算法,并提出了基于源码模式的软件辅助开发方法。它能够根据用户输入的关键字来智能匹配类库中的特定父类,挖掘基于此父类的编程模式,给出优先要重写的方法以及关联规则。实验结果表明,新手可以利用这些编码建议,快速学习一个新的框架,提高开发效率。

    基于Verilog的模拟前端时序的实现方法
    赵 地,朱兴华,孙 辉,杨定宇,王 进,李小辉
    2017, 30(4):  144. 
    摘要 ( 498 )   PDF (1218KB) ( 632 )  
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    针对如何高精度、高速实现模拟前端时序的问题,提出了一种用于平板探测器的模拟前端时序的Verilog实现方法。Verilog语言的编程整体上采用模块化设计,主要包含电荷采集模块、数据读出模块和计数器模块。利用锁相环技术设置各模块不同的时钟信号,通过编写有限状态机和改进型计数器实现各模块的时序。仿真结果表明,该编程方法满足了时序高精度实现的需求,具有运行速度快、灵活性高等特点,达到了预期效果。

    基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成
    徐 捷,丁学明
    2017, 30(4):  148. 
    摘要 ( 837 )   PDF (1105KB) ( 1053 )  
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    基于Matlab与STM32的代码自动生成方法与无刷直流电机控制系统相结合,使得控制系统的设计与实现更为方便快捷。通过对无刷直流电机控制系统进行Matlab仿真模型设计,再利用针对STM32微型控制器的Simulink库STM32 MAT/Target与相关软件工具,实现可读、可移植的C代码工程文件的自动生成,并在STM32F103上实际运行,其运行状态与仿真结果基本一致。该方法既通过Matlab的仿真对控制系统进行精确的设计,又利用其自动生成代码的特点便于控制算法的实现,两者相互结合,在保证准确性的同时加快了从设计到实现的整个过程。

    车床卸料工艺虚拟培训技术研究
    杜宝江,倪佳伟,杜秋雨,王衍昊
    2017, 30(4):  152. 
    摘要 ( 456 )   PDF (1600KB) ( 507 )  
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    针对装备制造业对操作人员的专业技能和经验要求的不断提高,在机械培训中引入虚拟现实技术有助于解决这个问题。文中提出了机械工艺虚拟培训技术的设计理念和设计方法,利用VRML虚拟现实建模语言搭建虚拟培训场景及进行模型动作的控制,采用外部高级语言接口方式实现VRML与VB.net通信,提高了人机的交互性。设计完成了一种针对车床卸料工艺的虚拟培训系统,为培训机械操作人员提供了有效的解决方案。

    基于Hadoop的交通数据分析系统
    杨臣君,张 欣,杨卓东
    2017, 30(4):  156. 
    摘要 ( 596 )   PDF (1184KB) ( 497 )  
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    为了保证交通数据处理的实时性和存储的扩展性,文中设计并实现了一种交通大数据分析系统,其中Hadoop平台利用MapReduce并行分布式计算对车辆数据进行统计分析;另一个Storm平台利用其流计算组件对实时路况进行分析,两个模块协同作用,能对缓解城市交通拥堵起到一定的作用。通过测试表明,系统可靠性
    较高、计算速率快,能达到支持决策的作用。

    基于安卓手机的无线随动控制系统设计
    余丽杰,孙玉国,焦金辉,勾 灿
    2017, 30(4):  159. 
    摘要 ( 560 )   PDF (914KB) ( 574 )  
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    无线随动控制在虚拟现实,运动捕获等领域有重要应用。设计了一种基于安卓手机的角位置无线随动控制系统。采用安卓手机内部的微机电(MEMS)传感器感知物体旋转的角速度并作为该系统的控制指令,蓝牙模块HC-06作为无线通信媒介,跟随端利用STC125A60S单片机结合积分分离式的PID算法控制两相混合式步进电机做跟随转动。实验结果表明,该随动控制系统运行稳定,角位置跟随误差<0.5°

    输送机交流调速控制系统研究
    金爱娟,陶伟涵,魏子卜,孙玉棉,张峥祎,马贝贝
    2017, 30(4):  162. 
    摘要 ( 502 )   PDF (1708KB) ( 432 )  
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    在火电厂输煤传送系统中,需要采用变频器改变交流电机频率,实现交流电机调速。文中针对输煤传送系统中传统的直流电机维护困难、成本高、对环境要求严格的问题,采用交流电机输送,节约维护成本。系统利用PLC和变频器协同控制,将检测量反馈至PLC,实现PLC对变频器的逻辑控制。更进一步地在控制系统中,采用空间矢量调制算法,对调速系统进行了建模与仿真,结果表明,改进的调速系统更精确、抗干扰能力更强,实现了良好的调速性能。

    火力发电系统中智能温控系统的设计与实现
    江 霓,谭爱国
    2017, 30(4):  166. 
    摘要 ( 549 )   PDF (1249KB) ( 468 )  
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    针对锅炉中主蒸汽温度控制系统中具有的非线性、参数时变性和系统大滞后等问题,以LabVIEW为平台,采用数据采集卡PCI-8360V实现上位机与控制平台的通信,设计并实现了锅炉主蒸汽温度控制系统。采用PID、模糊PID以及模糊积分等算法控制锅炉主蒸汽温度, 同时通过数据采集卡获取这些数据, 在可视化界面上以趋势图的方式实时显示。结果表明,控制目标温度和实际仿真数据的误差缩小到2~3 ℃,能够满足在50%~100%负荷之间,蒸汽温度的变化范围被控制在要求的-10~+5 ℃。

    永磁BLDCM双闭环控制系统技术研究
    杨振宇
    2017, 30(4):  170. 
    摘要 ( 472 )   PDF (1412KB) ( 502 )  
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    针对永磁无刷直流电机开环控制误差大,以及单闭环控制动静态特性差的缺点,研究了双闭环控制系统。文中介绍了永磁无刷直流电动机PWM调速的工作原理,阐述了其双闭环控制系统的设计过程,推断了电流调速器和转速调速器的数学模型。仿真结果验证了永磁无刷直流电机双闭环控制具有良好的动静态特性

月刊,1987年9月创刊
主管单位:中华人民共和国教育部
主办单位:西安电子科技大学
主  编:廖桂生
副  主  编:万连城
责任编辑:黑 蕾
编辑出版:电子科技编辑部
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