基于物联网的智慧教室环境多传感器节点数据自适应融合方法

传感器节点数据的自适应融合误差较大,为提高融合精度,基于物联网设计智慧教室环境多传感器节点数据自适应融合方法。依据系统状态的估计值推断变步长因子的调节机制,获得自适应更新环境传感器变步长因子表达式。基于物联网计算多传感器节点的线性控制参数,得到欧式距离的权重参数。判断数据融合修正值与节点能量密度的关系,在节点集合的基础上,计算多传感器节点密度。设计多传感器数据自适应融合算法,得到多传感器节点数据自适应融合方法。测试温度、湿度、粉尘浓度、振动幅度、CO₂浓度等多种传感器节点数据的融合精度。实验结果显示,同等网络迭代次数下,该方法所得到的拟合优度明显高于其他三种方法,可见该方法的融合效果优于其他方法。     

过程控制机

过程控制机由数据采集系统、智能控制器、控制过程量输入输出部件和标准接口等组成。数据采集系统采集测力天平和压力传感器的输出信号,它的模拟量输入通道32路,采集速度5万次/秒,系统精度0.04%。模拟量输出控制调压阀系统,频率量输出控制模型姿态角系统,标准接口 IEEE-488和上位机通讯,传送命令和数据,所有软件固化在智能控制器的 ROM 中,它分析上位机送来命令指挥各部件工作。文章还介绍过程控制机在风洞测控系统中的工作过程以及使用后取得的良好效益。     

一种民航转报分拣系统的设计与实现

当前民航转报系统为了信息安全保障通常有冗余的报文转发给用户终端,对于用户终端容易形成信息处理压力,特别对于中小型空管自动化系统是一种潜在的风险。本文从实际出发,提出一种转报分拣系统。该系统通过在转报机和空管自动化系统之间部署一台PC机,通过PC机上设计的软件实现对转报机转发报文的分拣。软件主要通过C#设计实现,通过串口编程、类设计和正则表达式实现功能,目前运行良好。     

基于无线传感网的纺织机械状态监测系统

提出了一种基于无线传感器网的纺织机械设备监测系统,该系统通过在部署纺织机械上的无线传感器采集数据并传输到基站节点,由基站节点统一对采集数据集中进行分析、处理与展示。详细介绍了系统的体系结构、介质访问控制协议以及系统实现的硬件配置。     

多机测控系统在风洞试验研究中的应用

一种多计算机数据自动采集、处理和控制系统成功地应用于大迎角气动特性研究的风洞试验中,实现了大迎角非对称裁荷的主动控制和数据处理。系统主要由硬、软件两部分组成。硬件包括:中心计算机、控制机、A/D 转换器、接口等;软件包括:数据采集、处理、控制及其算法等程序。其中主动控制部分能满足目标函数的控制要求。且干扰、误动作影响小,工作可靠性强。具有适应范围广、实现容易、成本低等特点,为测控技术多机网络实现计算机风洞测控技术应用积累了实践经验,给风洞-计算机一体化的研究提供了技术资料。     

基于时间触发的精简串行总线技术

针对事件触发机制应用到小型分布式测试系统中,存在控制命令复杂、需要主控制器的不足,提出一种基于时间触发的精简串行总线技术。详细分析总线系统的组成、信号线定义、总线系统基本特征、数据格式以及总线系统的时分多路访问(Time division multiple access,TDMA)通信控制机制。重点介绍时间触发功能的TDMA时序管理机的实现方法,进行基于硬件描述语言Verilog-hdl的软件设计,并进行仿真。仿真结果显示,TDMA时序管理机可实现系统多节点时槽分配管理功能,采用该时序管理机有利于实现基于时间触发的总线控制方案、构建小型分布式测试系统。     

基于LabVIEW的超声扫查仪数据采集系统设计

根据材料超声扫查检测需要,开展了超声扫查仪部分硬件设计及基于LabVIEW开发环境的上位机软件的数据采集部分设计工作。通过探头、数据采集卡、触发电路以及声波接收装置共同组成超声信号采集的硬件主要部分,利用上位机软件对超声信号进行采集再送入基于PC机的上位机中,并在PC机中运用虚拟仪器以及计算机的强大功能,进行信号分析、数据处理以及图形化显示等,实现数据信号的处理。最后,通过该系统进行某试块超声实验的信号采集,用软件进行信号的分析与处理,以验证该系统运行的可行性。研究结果证明:该系统性能运行良好,成本低和可靠性高。     

Boosting稀疏最小二乘支持向量回归机及其在推力估计中的应用

为实现航空发动机的直接推力控制代替传统的基于传感器的液压机械式控制,本文使用boosting技术提升最小二乘支持向量回归机的性能设计了推力估计器。在使用boosting的过程中,有两点与传统方法不同：（1）为了在建立稀疏最小二乘支持向量回归机的时候使数值计算更稳定,使用无放回抽取;（2）为了实现最小二乘支持向量回归机的稀疏性和降低计算的复杂度,用训练数据集的一个子集来建立最小二乘支持向量回归机,不再使用全部训练数据。仿真实验表明,基于boosting稀疏最小二乘支持向量回归机的推力估计器能够满足直接推力控制的需要,即估计推力相对误差不大于5‰。     

存储最优的传感器网络密钥共享

基于双线性函数,提出了一个存储最优的传感器网络密钥共享方法,指出了当前密钥管理协议在传感器网络中的不适用性。并对该共享方法的安全性和性能(存储、计算、通信)进行了分析。与其他方法相比,具有以下优点:(1)存储最优,只要求每个节点保存一个密钥和H ash函数,存储量与网络规模无关;(2)网络是确定连通的;(3)具有节点鉴别能力。因此,该方法能在较低耗费的前提下实现安全的、存储最优的、确定连通的传感器网络密钥共享。     

无线爆破控制系统设计

针对废旧高楼地拆除,设计了一个以IAP15W4K58S4为控制核心的无线爆破控制系统,该系统由3部分组成:一是PC机,用于观测系统的参数信息,发送命令控制系统的爆破时刻;二是主控板,此设备是由恒温晶振构成的独立时钟源系统,目的是为了给各个爆破点控制板提供精准时间;三为爆破点控制板,通过nRF24L01无线通信模块接收主控板的时钟信息,根据自适应控制算法不断修正自身的时间常数,以达到在误差允许范围内各个爆破点控制板与主控板时钟同步,这样各个爆破点控制板之间的时钟也是同步的。实验结果表明:使用普通晶振时钟同步的精度能够达到百微秒级。     

一种基于ZigBee的智能家居无线传感器网络的设计

论文经过对目前市场上众多无线通信技术的简要比较,根据智能家居控制系统对控制信息和数据信息传输环境的需求,设计了一种基于ZigBee的智能家居系统的低功耗无线传感器网络。该系统无线网络模块采用的无线收发器是CC2430,采用ZigBee星形拓扑结构组网,具有一定的实用价值。     

光纤智能结构的传感网络敏感区域探测

实用的传感网络控制决策以及相应的控制系统保证了智能结构的使用可靠性,而传感网络敏感区域的确定影响到传感网络信号的有效性和传感网络覆盖位置的正确性.本文利用了与光纤智能结构匹配性较好的粗糙集理论粒度计算方法,对光纤智能结构的传感器网络敏感区域进行探测.在研究了机翼盒段光纤智能夹层传感网络后,得出了敏感区域分布和传感网络的覆盖位置,经过分析认为,此法可对光纤智能结构传感网络敏感区域进行探测并可以简省传感网络信号.     

DOS多任务远程通讯系统的设计与实现

本文介绍作者在ＤＯＳ上开发的多任务远程通讯系统，它可以实现微机之间的远程数据传送、命令控制、定时收发等功能。该程序常驻内存，在后台进行数据通讯。在数据传送期间用户仍可执行ＤＯＳ命令或继续执行程序，在ＤＯＳ上实现了多任务的并发。该系统具有与程序员和用户的两套接口，用户通过命令调用其功能，而程序员可在汇编，Ｃ，ＦＯＸＢＡＳＥ等语言源程序中实现后台数据通讯。     

自动化立体仓库控制系统中的通信技术研究与开发

集成制造环境下的自动化立体仓库（Ａｕｔｏｍａｔｅｄｓｔｏｒａｇｅａｎｄｒｅｔｒｉｅｖａｌｓｙｓｔｅｍ,ＡＳＲＳ）控制机上需与上层单元控制器通信,以接收控制命令或反馈状态信息;下要与堆垛机控制单元相连,以转发控制信息。因而通信技术在研究开发ＡＳＲＳ中无论在对执行机构的控制或与其它控制系统的集成,都起着至关重要的作用。ＡＳＲＳ－ＩＣ是为ＤｅｓｋｔｏｐＣＩＭ系统而自行开发的自动化立体库。ＡＳＲＳ－ＩＣ控制系统由ＡＳＲＳ控制机、可编程控制器、运动控制模块等组成,它是一个典型的基于集成环境下的多级控制系统。本文依据ＡＳＲＳ－ＩＣ系统的控制结构,基于对通信系统进行的需求分析,提出了相应的通信策略。并详细介绍了通信系统的通信原理、实现方法及通信软件的开发。应用证明该通信系统充分满足了实时控制、信息集成和高可靠性的需求。     

在线稀疏最小二乘支持向量回归机及其应用

提出了一种简单有效的方法——OPLS—SVR来实现在线最小二乘支持向量回归机解的稀疏性。由于稀疏性的实现,在线稀疏最小二乘支持向量回归机的响应时间被大大缩短。此外,为了保证给航空发动机控制器提供可靠、正确的控制信号,提出了一种基于OPLS—SVR的解析余度技术来解决传感器失效和漂移问题。仿真实验表明了该解析余度技术有效且可行。     

基于LPC2214的传感器网关设计

针对物联网上数据信息传输的正确性、实时性及安全性要求,在对标准TCP/IP协议进行分析的基础上,提出了一种适应物联网需求的嵌入式传感器网关设计方案。对标准TCP/IP协议进行了裁剪并给予实现,设计了面向物联网的传感器网关的基本构造和网络模块的接入电路,并将嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植到性能优异的32位ARM核微处理器LPC2214上。研究结果表明:该传感器网关可有效地应用于物联网中局部传感网的数据转换,使其能够在互联网上进行传输,具有结构简单、成本低、性能可靠等优点。     

基于m值钛合金超塑性变形过程的计算机控制系统

通过PC、实验控制软件、DSP、灵敏传感器等组成控制系统对钛合金超塑性拉伸变形过程进行优化控制,以便获得更好的超塑性。讨论了m值法计算机闭环控制系统的原理和实验方法。结果表明,利用m值法计算机闭环控制系统对变形进行监控,TC11钛合金能够获得更显著的超塑性,能有效地找到一种材料最佳变形模式。     

跨声速翼型风洞数据库管理系统

本文主要介绍在西北工业大学跨声速翼型风洞(TAWX)中的PC/XT微机上,采用数据库管理软件 C-dBAsE Ⅲ,对该风洞翼型实验数据、计算数据,几何数据和应用程序进行系统化管理的方法。文中着重说明了使用的情况,并针对该风洞的性能、特点,简单描述了所用数据库的结构框图,在此基础上较详细地叙述了实现风洞实验数据共享和存贮的具体过程,其中也涉及到了数据库的管理和维护措施。从文中可领略到使用数据库的好处和必要性。该数据库的建立和开发应用,解决了长期以来实验数据零散、管理困难、使用不便、资源无法共享等问题,提高了工作效率,为实现风洞-计算机一体化的宏伟目标迈出了第一步。     

群智能机制启发的传感器网络能量感知服务质量路由树

提出一种理论优化路由树的启发式算法,实现地理信息辅助的传感器网络服务质量数据收集架构.算法采用群智能蚁群优化机理进行设计:首先通过构造基于流量的能量有效性权将网络划分为不同的功能区域,使得路由的选择过程能够低延时地自适应网内不均衡性的能耗状况;然后,设计了新颖的启发式因子和信息素更新规则,赋予人工蚂蚁代理感知网络局域能量状况和逼近理论优化树的能力,从而提高路由构建的自适应性和能量有效性.仿真实验结果表明,本文提出的路由机制能够在数据收集的应用背景下,有效提高收集质量和降低传输时延,并在健壮性和节能效果方面优于许多经典的传感器网络路由算法.     

应用于海事上的便携式北斗报警终端设计

针对海洋环境复杂多变,没有手机等无线通信网络的特点,为了及时准确的报警,结合北斗一代卫星通信短报文的独特功能,设计了一款体积小、重量轻的北斗报警终端,主要应用于海事活动中的应急报警,可随身携带,配备到每个船员。终端采用业界体积最小的北斗通信四合一模块BGM7014,通过单片机控制,实现了遇险后,可主动申请定位,并把遇险信息和位置信息发射出去。经测试表明,终端可以实现遇险报警功能,且定位通信成功率均在95%以上。