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  • 2017年第45卷第18期文章目次
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    • 基于BOM的排故过程组件化建模研究

      2017, 45(18):1-10. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.001

      摘要 (543) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的排故过程模型建模方法复杂,模型开发效率低的问题,提出基于基本对象模型(BOM)的排故过程组件化建模方法。该方法将排故任务视为排故过程的基本组成模块,并从建模需求出发抽象排故任务建模要素,确定排故任务模型要素与BOM模板元素间的映射关系,建立排故任务BOM模型,借助BOM间的聚合机制,将排故任务模型聚合,从而构建排故过程模型。以探头加温计算机故障的排故过程为例进行实例建模,在自主研制的飞机维修仿真训练平台上进行仿真验证,结果表明:该方法所建模型满足人员培训需求,同时能够利用已有的排故任务模型实例快速组建新的排故过程模型,提高了模型的开发效率。

    • 基于计算机智能的深度信念网络的组合电力负荷预测方法

      2017, 45(18):11-16. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.002

      摘要 (513) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力系统负荷预测是电力系统规划和经济政策制定的主要依据,然而现有的基于计算机人工智能的电力系统负荷预测多采用组合预测方式,其预测精度低,效率低下;针对此问题,提出了一种基于深度信念网络的组合负荷预测方法,此方法首先建立了深度信念网络训练模型,将组合数据与实际负荷数据之间构建的非线性函数关系应用到此训练模型中,通过数据训练,优化深度信念网络层数和参数;使得训练好的组合深度信念网络具有预测能力。利用实际历史数据,对组合负荷预测的精度进行了计算,实验结果表明:所提出的预测方法相对于传统的组合预测方法,具有较高的预测精度,同时其计算复杂度较低。

    • 基于语义本体的维修拆装过程建模

      2017, 45(18):17-22. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.003

      摘要 (524) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的维修拆装过程模型对拆装过程知识缺乏规范性描述,不同模型交互时存在语义歧义的问题,论文构建基于语义本体的维修拆装过程模型。该模型应用语义本体中的概念、实例两种建模原语对拆装过程知识进行概念分类,用关系原语描述概念间的层次结构,用属性、函数原语分别描述拆装过程中的概念自身性质和逻辑约束,然后将上述本体描述进行抽象,以五元组的形式表示维修拆装过程本体模型。该模型使拆装过程处于相同语义环境之下,能够实现拆装知识的重用和共享。最后以甚高频收发机(1RC1)拆卸过程为例,验证了该模型的有效性,解决了拆装过程中的语义歧义问题。

    • 摩擦片非线性损伤累积计算与寿命预测

      2017, 45(18):23-26. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.004

      摘要 (539) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:摩擦片是车辆传动系统的重要部件,持续性的制动或者离合使得摩擦片承受较大范围的冲击载荷,需要对该工作环境摩擦片进行寿命预测。提出了一种基于冲击非线性损伤累积的摩擦片损伤计算方法,即:设定应力门槛值,对超过应力门槛值的冲击衰减应力曲线积分,进行非线性损伤计算。理论计算与试验结果对比表明:该方法可用于摩擦片损伤计算和寿命预测,效果良好。

    • 面向多TASK基于有向图的故障诊断方法研究

      2017, 45(18):27-33. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.005

      摘要 (558) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对飞机故障在系统内、系统间传播的机理,提出面向多TASK的功能有向图故障诊断方法,进行故障诊断优化设计和复训人员的高效培训。首先基于飞机手册建立了航线可更换组件的功能有向图模型,表征了故障传播关系,对其进行矩阵化处理,再利用可达分层法和节点深度结合进行层次化处理,最后基于全局风险影响度给出故障定位与剪枝算法,确定LRU的故障诊断优先级。对故障诊断方法进行实例化,结果表明该方法缩短了诊断的时间。

    • 基于约束流体化的激光图像特征三维重建算法

      2017, 45(18):34-40. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.006

      摘要 (517) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前的三维重建方法一直存在无法真实体现激光图像的三维特征、且匹配精度较差等缺点,提出基于约束流体化的激光图像特征三维重建方法。结合激光图像的特有特征设计特征点检测算法,提取激光图像特征点,采用最优二叉树法对激光图像特征进行匹配,运用非线性流体分析方法获取激光图像特征三维重建所需参数矩阵;引入不同约束权重比例法对约束权重系数进行选择;实现对激光图像特征的三维重建。实验结果证明:采用该算法充分利用图像特征点进行激光图像的三维重建,其重建效率高,时间短,与原图的匹配度较高,具有一定的实用性。

    • 基于随机霍夫变换的助航灯视觉检测系统设计与实现

      2017, 45(18):41-47. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.007

      摘要 (582) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对助航灯具在线维护时光照环境、发光强度、检测距离、发光口个数等多方面因素的影响,设计了基于霍夫变换的助航灯视觉检测系统。基于由衍射效应引起强逆光源成像为圆形的特征,该系统在随机霍夫变换算法基础上采用多区分配和象限约束条件选取随机点减少随机采样造成的无效累积,根据目标图像轮廓确定检测半径范围以提高检测速度。实验结果表明:设计的助航灯检测系统可以有效在线检测灯具的中心,具有很好的适应性和有效性。

    • 纯电驱液压挖掘机动力源特性试验研究

      2017, 45(18):48-54. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.008

      摘要 (545) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有工程机械主要以柴油发动机为原动机,存在燃油效率低,排放严重等问题,新的趋势是采用电动方式代替内燃方式。采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源,针对变频异步电动机动态响应较慢的问题,提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法,提高电动机动态响应。建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统,对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性。在此基础上,将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机,对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究。与发动机驱动系统相比,采用新型电驱动方式,实现同样的操纵性能,可降低动臂运行成本50%,并显著降低供电电源峰值电流。

    • 基于新陈代谢灰色马尔科夫ARMA模型的航空公司能耗预测

      2017, 45(18):55-62. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.009

      摘要 (524) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空公司能耗的预测直接影响能源需求的规划与节能的决策。针对航空公司能耗数据既有趋势性又有波动性的特点,提出了新陈代谢灰色马尔科夫-ARMA的能耗组合滑动预测模型。该模型利用灰色马尔科夫方法描述了能耗的变动趋势,通过ARMA模型捕捉残差序列的相关性来描述波动性,用新陈代谢的方法剔除模型中失去时效性的旧数据,解决了常规预测模型不足以完全描述航空公司能耗运动趋势的问题,提高了模型预测精度。仿真结果表明:提出模型精度优于传统ARMA模型和灰色马尔科夫模型,能够实现月度能耗的有效预测,为航空公司能耗监测和节能工作的优化开展提供了有力支持。

    • 3-UPU冗余驱动并联机构的冗余支链优选及仿真

      2017, 45(18):63-69. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.010

      摘要 (540) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于当前3-UPU冗余驱动并联机构存在奇异缺陷,造成冗余支链选择方法可靠性低、刚度分布不均。提出一种新的3-UPU冗余驱动并联机构冗余支链优选方法。设计了3UPU冗余驱动并联机构和自由度要求。将运动平台位姿参数看作变量,求出3-UPU冗余驱动并联机构的力矩阵和力矩矩阵。获取3UPU冗余驱动并联机构输入,通过位置方程求出驱动螺旋参数和非冗余支链的驱动螺旋,提升可靠性。计算冗余驱动螺旋的参数,获取条件数机构的相关信息,确定刚度矩阵的力矩阵和力矩矩阵,利用灵巧度与刚度获取条件数和刚度最佳的冗余支链,解决刚度分布不均的问题。实验结果表明:所提方法可靠性高、刚度分布均匀。

    • 悬臂式3D打印机器人运动分析与打印实验

      2017, 45(18):70-74. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.011

      摘要 (520) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前3D打印装置结构单一和打印空间小的的缺点,研制了一台悬臂式3D打印机器人。运用DH (Denavit-Hartenberg) 法建立连杆坐标系,根据齐次坐标变换,建立机器人正运动学方程,采用代数法进行逆运动学求解,通过控制各关节变量,驱动打印头在3D打印平台上按照指定轨迹实现3D打印功能,并在悬臂式3D打印机器人实验平台上进行了零件打印实验,结果表明:所设计的悬臂式3D打印机器人能够准确、有效的按照规划路径执行相应轨迹运动,表面无翘曲和变形产生,打印零件质量和精度较高。

    • 基于FLUENT的高压断路器弧触头喷溅侵蚀流动特性分析

      2017, 45(18):75-80. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.012

      摘要 (543) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:高压断路器动作时,触头间会形成电弧,并伴随蒸发和喷溅现象,造成触头材料侵蚀和接触系统的失效。为研究高压断路器烧蚀故障的喷溅机理特征,建立了弧触头熔池的流动与传热模型,并运用FLUENT软件分析了触头在不同弧根下的熔池温度场、流场和压力分布。计算结果表明:在两种弧根条件下,均形成了半圆形的熔池,弧根较小的情形下不利于能量的散发和电弧的运动,导致流速较大,增大电极的侵蚀。熔池的流体流速随电流的增大而增大,且电流越大,弧根区内流体流速由最小值上升到最大值的速度越快,熔池深度方向的熔化速度也加快。

    • 基于单神经元PID的低氧呼吸训练装置压力控制系统设计

      2017, 45(18):81-85. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.013

      摘要 (547) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:PID控制算法是一种常见的装置气体压力控制方法。 为了解决传统PID控制中设定过程慢和稳定性差的问题,提出了一种用于低氧呼吸训练装置的单神经元PID控制解决方案。在该控制系统中,应用S7-300PLC和SCL以完成稳定的压力输出,集成单神经元PID算法与系统变化参数,提高了系统的控制精度。 结果表明:该装置可以模拟不同海拔高度的低氧环境输出,实现系统气压的自动调节和控制,取得了较满意的控制效果。

    • 基于ELM算法的复杂工件成品在线检验自动分类方法

      2017, 45(18):86-90. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.014

      摘要 (569) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决工件成品因人工检验分类速度慢导致的高速自动化生产线效率低下,探讨了ELM算法在工件成品在线检验自动分类中的应用。分析了速度失配的缘由,讨论了ELM分类算法的原理与实现分类的流程,最后用几种分类算法类比结果证实了该算法的高分类精度。应用结果表明:ELM算法是一种解决高速自动化生产线产品检验分类的好方法。

    • 一种滴灌缩颈改流灌水器的设计和数值模拟

      2017, 45(18):91-95. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.015

      摘要 (539) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:滴灌的灌水器是滴灌系统的重要部件,其消能效果的好坏决定了滴灌系统是否节能。为提出更高效消能效果的灌水器,研究分析了先进的双向流流道灌水器的流场数值计算结果,总结存在的问题,提出了缩颈改流的设计方案,使用Fluent软件进行数值计算和模拟,对双向流流道型和缩颈改流型进行比较,结果表明:从压力云图可以发现压力经过3级降压,缩颈改流型压力下降更明显,从速度云图可以看出,在入口压力相同情况下,出口流速低6%,能够通过的颗粒物体积增加1倍,改进后的灌水器消能效果和抗堵性能更好。

    • 基于pareto方法的多目标柔性车间调度问题的研究

      2017, 45(18):96-104. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.016

      摘要 (619) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:多目标柔性车间调度问题一直是一个学术的难题,关于并行机的问题更是很少讨论。建立了基于并行机的多目标柔性车间调度的数学模型,目标函数为最小化最大完工时间和加工成本。与以往智能优化算法不一样的是,提出了一种基于pareto的简单优化算法。该算法主要包括两个模块:加工顺序模块和机器选择模块,其中机器选择模块采用了基于pareto优化算法。最后,数字实验表明了该算法的正确性和有效性。

    • 多旋翼植保无人机旋翼结构有限元分析

      2017, 45(18):105-110. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.017

      摘要 (541) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着农业生产自动化水平的提高,多旋翼植保无人机被广泛应用于农业生产中。以某多旋翼植保无人机旋翼为研究对象,基于ANSYS Workbench软件,对多旋翼植保无人机的旋翼进行了静力学分析和模态分析。静力学分析结果表明:旋翼的危险截面主要集中在桨叶根部,且最大应力值小于许用应力,满足刚度和强度要求。模态分析结果表明:旋翼固有频率与外界激振频率避开率较大,因此不会产生共振现象,满足使用要求。通过ANSYS Workbench对旋翼结构进行有限元分析,为后续多旋翼植保无人机旋翼优化设计提供理论依据。

    • 基于3D打印与三维图像处理的服装信息提取方法研究

      2017, 45(18):111-116. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.018

      摘要 (551) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在形状基不定情况下,对三维服装信息提取过程存在特征关联较弱,分割区域扩大等问题。为此,提出一种基于3D打印与三维图像处理的服装信息提取方法。首先对采集的服装三维图像进行纹理特征分割,图像序列自适应块匹配方法进行信息增强处理,然后采用桌面型3D打印技术进行服装设计中的图像三维重构,进行服装三维图像表面渲染,实现服装信息提取。最后通过仿真实验进行性能测试,结果表明:采用该方法进行服装信息提取,能准确反映服装的纹理信息和三维渲染信息,服装设计的色彩均衡性较好,有效指导服装设计优化。

    • 基于反馈模糊约束的光伏发电系统控制模型研究

      2017, 45(18):117-122. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.019

      摘要 (661) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光伏发电系统在控制过程中约束条件过多、控制效果不佳的问题,设计基于反馈模糊约束的光伏发电系统控制模型。将反馈模糊约束思想用于光伏发电系统中,负责光伏能量的正弦波逆变器输出,运用反馈模糊约束模型的控制理念,设计正弦波逆变器的反馈模糊约束控制过程,通过比例控制与积分控制两个环节减少系统控制偏差,同时给出输入、输出变量的隶属度函数取值图例以监控模型控制效果。实验结果表明:基于反馈模糊约束的光伏发电系统控制模型具有可行性高、反孤岛效应能力优异的特点。

    • 高压断路器智能电机操动机构的分析与设计

      2017, 45(18):123-129. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.020

      摘要 (614) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对高压断路器智能电机操动机构的结构进行分析,并介绍了电机操动机构控制系统硬件组成,在此基础上对控制器进行总体设计,从面板控制程序、数据采集程序流程和软件抗干扰方面对电机操动机构进行软件设计,从而设计了一种新型的高压断路器智能电机操动机构。与传统高压真空断路器操动机构相比,所设计操动机构具有结构简单、易于控制、伺服性强、机械可靠性高等优点。

    • 一种改进的无监督网络图词义消歧方法研究

      2017, 45(18):130-135. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.021

      摘要 (556) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:词义消歧是一项根据上下文自动选择正确词义的任务,并且成为了计算语言学领域中最重要最有挑战性的难题之一,在各种自然语言处理应用程序中起了至关重要的作用。因此,为了提高词义消歧的准确率,提出一种改进的无监督网络图词义消歧方法。使用《知网》HowNet作为知识库,运用一种新的词语间高阶关系的相似性度量方法,来给图的边分配适当的权值。然后,使用中心度计算并且结合相邻词义,来选择最适合目标词的方法。在数据集Senseval3中进行了具体测试。实验结果显示:提出的方法的准确率达到46.1%,优于相同测试集下其他无监督词义消歧方法。

    • 基于反步控制的非线性干扰观测器的外部不确定干扰的电液位置伺服系统

      2017, 45(18):136-142. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.022

      摘要 (539) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于电液系统中存在各种非线性因素以及不确定干扰,为提高电液位置伺服系统在干扰下的控制精度,以电液振动台为控制对象,建立非线性模型,利用干扰观测器对干扰力进行观测,并通过反步控制器进行削弱和补偿,利用李雅普诺夫理论保证闭环系统的全局稳定。对设计的控制器进行仿真和实验,模拟在有外界未知干扰力下的位置控制,实现对干扰的抑制。实验表明:该控制策略能够很好的提高电液位置伺服系统的跟踪性能。

    • 大学体育远程教育系统开发研究

      2017, 45(18):143-153. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.023

      摘要 (511) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在当今网络技术的发展中,多媒体技术也在大学教育中广泛传播,远程教育在大学体育教学中发挥越来越重要的作用。在现有的远程教学的基础上,结合体育教育的特点,采用先进的网络和流媒体技术,提出了一种实时交互式远程网络教育系统。该系统可以提供丰富的教学资源,增强学生自主学习的意识,提高学习效率。

    • 基于小波分解和异步重构的图像信息增强算法

      2017, 45(18):154-159. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.024

      摘要 (599) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统基于小波变化的图像信息增强问题,提出了一种结合小波分解和异步重构的图像信息增强算法。其中的异步重构方法并不采用通常的顺序,而是采用排序编码来执行。通过模拟人脑处理视觉信息的方式,该方法试图通过使用较少的频率通道来实现图像重构。首先,信号首先通过高斯差分滤波实现空间频率分解。然后选择最重要信息频率分量,每个像素利用最好的尺度进行重构,并且忽略弱响应尺度。实验结果表明:在局部重构的情况下,相比传统的标准排序重构算法,提出的算法能够快速的实现图像重建并达到较高的增强效果。

    • 软件工程开发训练系统设计研究

      2017, 45(18):160-169. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.025

      摘要 (537) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对软件发展过程中的每个开发环节,提出了一种软件工程人员训练体系,系统建立了统一的学习和管理评估体系,避免了传统的单一系统结构的弊端,训练的过程更加稳定和灵活,降低了人工训练的复杂度,使得此技术具有实际应用的价值。

    • 网络拓扑控制的节点稳定性选取技术研究

      2017, 45(18):170-176. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.026

      摘要 (522) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证网络运行寿命,避免传统节点选取技术能耗和时延高的弊端,提出一种新的网络拓扑控制的节点稳定性选取技术。构建EETCA网络拓扑结构,研究网络拓扑的控制,控制过程主要包括簇头选择阶段、簇的建立阶段和稳定数据的传递阶段。建立节点选取模型,通过Hopfield网络模型减小检索范围,结合遗传法和Hopfield网络局部搜索法完成网络节点的稳定性选取。采用Hopfield网络局部搜索法生成父代基因库,求出每个染色体的适应度,确定遗传算子,生成子代基因库,得出最优解,获取节点稳定性选取结果。实验结果表明:所提技术能够保证网络使用寿命,且时延和能耗低。

    • 一种改进粒子群算法及其在多目标冗余机器臂轨迹规划中的应用

      2017, 45(18):177-184. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.18.027

      摘要 (577) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对5臂混凝土泵车臂架系统的冗余和原始粒子群算法存在的不足,提出了一种可以求解冗余臂架系统逆动力学问题的粒子群改进算法。改进的粒子群算法,对冗余臂架系统在有障碍和无障碍空间两种工况下的工作轨迹进行了规划,并分别考虑了多个不同重要程度的子目标。通过数值仿真和实验研究,验证了改进的粒子群算法的有效性。最后,通过与传统粒子群算法比较,进一步验证了所提出的改进粒子群算法的优越性。

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