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期刊信息/Journal information
工业仪表与自动化装置
工业仪表与自动化装置

印建安

双月刊

1000-0682

gyybbjb@126.com

029-81871277

710075

西安市高新区沣惠南路8号

工业仪表与自动化装置/Journal Industrial Instrumentation & Automation北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊系我国仪表行业的科技双月刊。以为过程控制工程设计及工程建设服务为主要宗旨，积极宣传国内外自动化和仪器仪表行业的科研设计、信息与动态、新技术和新工艺，交流在设计、操作、使用、维修等方面的经验。及时报道国内外自动化和仪器仪表行业的发展方向及最新技术的应用，包括仪器仪表、过程控制、工控机、通讯、现场总线、系统工程等，是从事自动化工程设计、应用及仪表工业方面的科研、生产、管理、设计、操作人员及有关大专院校师生的良师益友。
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    基于ARM+FPGA的电压监测仪现场校验装置设计与实现

    黄亚龙孙雄徐浩然叶加星...
    61-66页
    查看更多>>摘要：针对电压监测仪因受器件老化及现场环境影响等导致测量准确度降低和现场校验困难等问题,提出了一种基于ARM+FPGA的电压监测仪现场校验设计方案.介绍了校验系统的校验原理及指标,并给出了校验系统的组成及设计原理框图;详细阐述了ARM+FPGA主控模块、幅值调整电路、滤波电路、功率放大电路和通信电路等硬件模块设计.考虑到日趋严重的电网谐波污染,引入鲁棒锁相环实现谐波电压检测以提高监测精度.给出校验系统的软件设计流程,并实现电压监测及误差校验等功能.在无谐波和有谐波环境下进行了系统准确度和长时间稳定度测试.实验结果表明,该校验装置能产生精度为0.05 级的标准电压源,以满足校验和长时间工作稳定性要求,有效解决了电压监测仪现场校验难题.

    电压监测仪现场校验谐波鲁棒锁相环

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    基于点云的堆叠玛钢管件识别定位方法

    杨喜年金守峰昝杰
    67-74页
    查看更多>>摘要：针对机器人抓取堆叠玛钢管件识别定位精度较低等问题,提出基于点云信息的堆叠玛钢管件识别定位方法.通过双目视觉获取管件的视差图,采用HSI权重分配及左右一致性校验法对玛钢管件的遮挡点进行校验,得到完整的管件视差图;基于玛钢管件点云的法向量特征,剔除管件接触部分边缘点,利用欧式聚类对相互独立的管件点云进行分割提取,采用ISS算法得到玛钢管件的关键点云数据信息,通过RANSAC算法与ICP算法进行点云匹配,确定玛钢管件的位姿.实验结果表明,该方法对不同工况下堆叠玛钢三通管件的平均识别率为 89.5%,机器人抓取精度平均提升了37%.

    双目视觉改进欧式聚类堆叠管件点云匹配三维重构

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    基于PSO算法优化模糊PID控制器的灵巧手抓取控制研究

    李锦洋关翔予孔晓光许舜...
    75-79页
    查看更多>>摘要：随着仿生学的进展,机器人领域中五指灵巧手作为主要执行机构的重要性不断增强.然而,在抓取过程中,五指灵巧手常常面临内部作用复杂、速度缓慢和效率低等问题.为了应对这些挑战,该文提出了一种基于角度闭环模糊自适应控制算法.该算法采用模糊策略来推断灵巧手关节角度偏差与控制器参数之间的关系,并制定相应的模糊规则.通过实时调整控制器参数,该算法能够提高系统的稳定性和抓取效率.此外,通过建立ADAMS模型和相应的闭环控制系统,以提高实验过程的可视化程度.实验结果表明,通过采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization Algo-rithm)优化模糊自适应PID算法并改进系统参数,相较于传统的PID算法,可以显著减少灵巧手在抓取过程中的关节抖动,并展现出更好的手指指尖接触力控制性能.

    灵巧手模糊控制PID算法粒子群算法

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    高速列车碳陶制动盘制动性能对比研究

    徐忠宣单昌胜梁海泉
    80-85页
    查看更多>>摘要：针对碳陶制动盘在全制动工况下制动能力不明的问题,提出了一种基于匹配参数表征的制动盘制动性能对比分析方法.分别考虑以制动减速度为特征的动力学性能,和以盘面最大温升累积为特征的热力学性能,建立适用于多种线路工况的碳陶制动盘制动性能仿真分析模型.仿真实验结果表明,在设定工况下碳陶制动盘的紧急制动距离最高可达 6726 m,盘面最高温度可达941.4℃;在紧急制动模式下实施制动,盘体温升速率明显提升,对高速列车制动单元的安全性产生威胁.

    碳陶制动盘制动性能制动距离盘面最大温升

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    基于水下磁感应定位技术的研究

    韩滨澧张晓明李欣甜
    86-90页
    查看更多>>摘要：针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题.建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型,对磁感应强度的三分量值与其空间位置的几何关系进行分析,通过仿真和试验验证了基于三维正交线圈的定位技术可行性.仿真和试验结果表明,发射端坐标的相对误差分别为:X轴为 6.70%和 2.09%,Y轴为 7.73%和5.64%,Z轴为8.74%和2.06%,距离的相对误差在7.0%和4.3%以内.

    磁感应定位三维正交线圈磁场磁偶极子

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    基于石英增强光声光谱技术的微水传感器在电力系统中的应用研究

    关卫军周苑王爱华边松岩...
    91-96页
    查看更多>>摘要：在SF6气体绝缘高压气体电力系统中,H2O是一种很难去除且有危害的杂质,它不仅会降低绝缘性能,还会产生酸性气体分解物,腐蚀破坏电气设备,造成SF6 气体泄漏,对人身和环境造成严重的安全隐患.该文利用近红外商用分布式反馈(DFB)二极管激光器,研制了一种在SF6 缓冲气体中,基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术的亚ppm级水汽传感器系统.由于SF6 的物理常数与N2或空气有很大差异,裸石英音叉(QTF)的谐振频率和Q因子分别为 32 763 Hz和4173.通过对声微谐振器(AmR)参数、气体压力和调制深度进行实验优化,检测时间为 1s,检测限为 0.49 ppm,为电力系统安全监测提供了有力的预防工具.

    石英增强光声光谱痕量气体传感器湿度传感器

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    基于BP神经网络的目标识别算法和多源感知技术相融合的GIS性能检测方法

    鲍海泉方瑞寅
    97-100,117页
    查看更多>>摘要：针对传统多源感知检测方法在气体绝缘全封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)作业中性能检测数据准确度不足的问题,设计了一种基于目标识别算法和多源感知技术相融合的GIS性能检测方法.在传统性能检测技术中引入以BP神经网络为核心的目标识别算法,通过BP多层神经网络,实现了高效地数据目标提取,大幅提高了数据检测的准确度.为解决单一传感器不能完整地捕捉复杂环境信息的问题,基于多源感知技术,采用多个传感器对多个数据源进行综合感知,扩展了环境视角与信息维度,实现了对周围环境的全方位监控,使检测系统获得了更为理想的数据检测能力.在实际GIS运行环境中进行实地检测,将所提出的改进多源感知方法与传统多源感知方法进行了实验对比.结果表明,所提方法能够将GIS性能检测的准确度提高至98%以上.

    目标识别多源感知GIS作业神经网络性能检测

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    多场景烟雾环境下改进的YOLOv5s烟雾检测算法

    骈璐璐裴焕斗张宇璇
    101-105页
    查看更多>>摘要：烟雾检测往往检测精度低、漏检率与误检率高,为了解决这些问题,提出一种改进的YOLOv5 s的烟雾检测模型.首先将C3＿PSA结构添加到YOLOv5 s的骨干部分中,提高模型在恶劣的环境下对烟雾边界的特征提取能力,降低漏检率;其次,将BiFusion的结构替换YOLOv5 s模型的颈部结构,增强模型对细节特征以及位置信息的检测能力,提高模型检测精度,降低模型误检率;最后,对损失函数进行改进以进一步提高模型检测准确率.实验结果显示,改进后的模型的精度提升了5.6%,平均精度均值(mAP)提升了 3.5%,FPS 为 369 帧/秒,说明改进后的模型可以在背景环境复杂时准确地检测出烟雾特征,同时满足模型在端侧部署的实时性高的要求.

    深度学习图像处理PSA烟雾检测

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    市域D城际动车调试试验台的设计与试验

    张宇昕张丽芳张春光杨硕...
    106-112页
    查看更多>>摘要：160 km/h动力集中动车组安全舒适、编组灵活,是我国现有普速线路上运营的主型车.目前动车组出厂前是通过连接车端的简易工装完成测试工作,测试结果通过人工在纸质文件上进行记录,数据不能自动保存且无法保证数据的客观准确性和可追溯性.采用SpringBoot+Vue框架和基于arm的嵌入式技术设计了一套智能调试试验台,通过软件控制模拟连挂车辆的IO测试信号,完成车端硬线信号测试;通过模拟车电信息集中单元,采集并解析以太网数据对硬线信号辅以网络状态判定,实现车辆出厂前的全部单车试验,同时能够进行调试数据的存档、查询和自动生成测试报告等功能.通过对某主机厂的 160 动车进行实测,调试效率大大提升,调试数据实时保存,是列车调试阶段数字化改革和创新的重要尝试,同时对高铁、城轨车辆的单车调试具有重要的借鉴意义.

    动力集中动车组SpringBoot嵌入式车电信息集中单元以太网

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    基于PSO优化的形状记忆合金驱动器自适应滑模控制研究

    关翔予王庆辉
    113-117页
    查看更多>>摘要：针对形状记忆合金(SMA)材料在控制过程中的非线性迟滞、精度差等问题,该文提出了一种基于粒子群优化的自适应滑模控制算法.首先,搭建形状记忆合金驱动器装置,并建立了驱动器的机理模型,在此基础上设计了自适应滑模控制器,其中针对滑模控制过程中存在的抖振及收敛速度慢等问题,引入了饱和函数趋近律,最后结合粒子群算法(PSO)优化滑模控制器参数.仿真结果表明,相较于传统PID和滑模控制器,基于PSO优化的自适应滑模控制算法对形状记忆合金驱动器的系统控制具有更高的响应速度、稳定性和鲁棒性.

    形状记忆合金机理模型自适应滑模控制粒子群算法

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