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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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    阻抗模型下的采摘机器人末端柔顺抓取力控制方法研究

    耿昕龙张旭
    52-56页
    查看更多>>摘要：果蔬采摘是一项复杂且耗时的任务,需要处理各种动态、不规则的果蔬形状和位置,同时保证果蔬的完整性和新鲜度.因为常规采摘控制方法效率低下,而且容易造成果实损伤,为此,提出一种阻抗模型下的采摘机器人末端柔顺抓取力控制方法.以采摘机器人末端柔顺抓取稳定性为约束条件,根据运动学原理分析手指末端电机的电磁转矩与转速间的关系,利用毕奥-萨伐尔定律获取抓取力控制信号.基于阻抗模型、二阶系统设计抓取力控制器,通过二阶低通滤波器调节电机运转,得出机器人抓取的期望位置、速度及加速度,完成抓取力控制任务.实验结果表明,阻抗模型可应用于各种果蔬采摘场景,且末端柔顺抓取力控制误差小,稳定性高,解决果蔬采摘存在的难题,推动农业生产的现代化和智能化.

    阻抗模型采摘机器人抓取力电机转矩电机转速位置控制器

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    一种测斜机器人正反测量技术的研究

    马柯
    57-63,74页
    查看更多>>摘要：仿生式测斜机器人是一项替代人工测斜的自动化监测技术,因其无人工误差、测量频率高、时效性好等特点,受到了广泛的关注.正反测量技术是测斜机器人的关键技术之一.该文研究一种高精度的正反测量技术,利用步进电机驱动技术和齿轮传动技术实现了测斜机器人的旋转机构设计,具有定位精度高、抗疲劳性强、产品化程度高等特点.在此基础上,该文详细研究了正反测量在测斜技术中的应用,揭示了其对测斜精度和可靠性的影响.该文弥补了测斜技术中正反测量在理论和技术层面的研究空白,对测斜技术的实际应用以及行业规范的标准化具有指导意义.

    测斜正反测量精密仪器深层水平位移

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    基于不完全检验测试的安全仪表系统失效划分和PFDavg计算方法

    李秋娟熊文泽刁宇刘瑶...
    64-70,74页
    查看更多>>摘要：目前对于安全仪表系统(SIS)的要求时危险失效平均概率(PFDavg)的计算采用的是完全检验测试(假设检验测试覆盖率100％)的方法,然而实际应用中这种完全的检验测试只存在理想情况,特别是面对复杂的系统或检维修策略情况下计算的误差难以接受.该文对于不完全检验测试情况下的失效划分进行研究,并基于新的失效划分,采用马尔科夫(Markov)状态转移的方式开展概率模型的构建,基于此模型开展PFDavg的计算,从而减少概率计算的误差.

    SIS检验测试PFDavgMarkov模型

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    Smith预估补偿与积分分离PID在供热控制系统中的应用

    王荣鑫葛振福侯晨晨
    71-74页
    查看更多>>摘要：针对供热控制系统时延性较大、传统PID策略控制精度不高、易产生超调与静态误差等问题,提出了一种史密斯(Smith)预估补偿与积分分离PID相结合的供热系统控制策略.首先,设计了供水温度控制系统的Smith预估补偿器,以降低热惰性因素对控制性能的影响;其次,给出了积分分离策略,用于消除静态误差;最后,将Smith预估补偿器与积分分离PID在PLC控制系统中进行部署调试,并进行实践研究.实践证明,Smith预估补偿与积分分离PID相结合的控制策略能最大限度地减弱大时延对供热系统的影响,有效提升系统的控制精度与控制性能.

    供热系统供水温度控制Smith预估补偿积分分离PIDPLC控制器

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    基于温度计算的肘型电缆接头压接状态评估方法

    马海涛牛海清黄世杰范华...
    75-80页
    查看更多>>摘要：附件是电缆线路的薄弱环节,温度是反映电缆运行状态的重要参数,研究环网柜中肘型电缆接头运行温度具有重要意义.建立柜内肘型接头三维暂态磁热流耦合场数学模型,基于阶跃电流温升试验验证了模型的正确性;仿真研究了夏季严酷场景肘型接头多物理场及其温度时空分布,研究了肘型接头外皮温度和温差的影响因素.结果表明,肘型接头外皮温差受环境温度和负荷曲线形状的影响较小,与负荷电流峰值近似呈二次关系,与压接电阻比率基本呈线性单增关系,因而可以作为识别肘型接头压接状况的参数.最后提出基于接头外皮温差的肘型接头压接状态评估方法,对接头温度监测和故障预警有重要的参考价值.

    肘型电缆接头压接状态评估多物理场仿真暂态温度温升试验

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    临界流文丘里喷嘴流出系数的计算与分析

    康勇赵进涛段飞飞
    81-85,97页
    查看更多>>摘要：临界流文丘里喷嘴是一种高性能的流量计量器具,常作为气体流量计量标准应用于标准装置中,而流出系数是其最重要的计量性能参数之一,通常可溯源至pVTt法气体流量标准装置,采用实流标定的方法进行量值确认,也可以采用经验公式进行计算.目前经验公式有两种,一种为JJG 620-2008《临界流文丘里喷嘴》中给出的经验公式,一种为ISO 9300:2022 Measurement of gas flow by means of critical flow nozzles中给出的经验公式,两种公式具有相同的雷诺数适用范围,但其考虑的流出系数影响因素不同,计算结果有一定差异.该文对两种经验公式计算流出系数的结果与pVTt基准装置实流标定的流出系数结果进行了对比,结果表明,两种半经验公式在边界层湍流区域的计算结果相一致,在层流区域和转捩区域存在较大差异.另外,测试喷嘴均在层流状态下进行实流标定,且其标定结果与两种半经验公式的计算结果存在差异,建议在实际使用时对喷嘴的流出系数进行修正.

    临界流文丘里喷嘴流出系数雷诺数临界背压比

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    基于参数动态解析的热量表通讯方法研究

    李锋张俊亮周秉直韩婉婷...
    86-91,97页
    查看更多>>摘要：针对不同企业热量表通讯协议不一致等问题,提出了一套基于参数动态解析的不同企业不同规则热量表通讯方法.通过对不同企业热量表通讯协议的拆解,建立通讯动态解析知识库,创建参数解析公式,可同时动态解析不同通讯规则热量表,解决了不同企业不同规则的热量表同时通讯不兼容的难题,提高了检定检测工作效率.

    动态解析数据传输热量表通讯协议

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    基于降维处理的快速EMT图像重建算法

    马振起刘泽曹景铭李俊杰...
    92-97页
    查看更多>>摘要：电磁层析成像技术(EMT)具有非侵入、响应速度快、成本低等优点,在工业过程监测和多相流测量等领域有广泛的应用前景.该文针对电磁层析成像逆问题的病态性,提出了 1种非迭代的、基于灵敏度矩阵降维的EMT图像重建算法,应用核主成分分析(KPCA)方法对灵敏度矩阵进行降维,有效降低了算法计算复杂度,同时降低了灵敏度矩阵的病态程度.为验证该算法的有效性,将该算法应用于平面EMT金属探伤,并将其与传统的线性反投影算法和Landweber迭代法进行比较.仿真和实验结果表明,该算法的成像质量远高于线性反投影算法,与Landweber迭代法相近,且该算法的计算耗时仅为Landweber迭代法的20％左右.

    电磁层析成像图像重建算法数据降维核主成分分析病态性

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    LNG储罐压力安全阀泄放量的计算探讨

    马国印王乃民顿张静陈健...
    98-101,109页
    查看更多>>摘要：基于API和GB规范,对LNG储罐的泄放量计算方法进行总结并比较不同.分别对API和厂家指导手册就公制和美制单位下的储罐压力安全阀的泄放量计算方法进行详细介绍,拟合排放系数关于绝对压力比的计算公式,结果表明拟合公式计算结果与厂家计算值相近.基于某实际工程项目应用,将规范、指导手册、拟合公式计算结果相比较,结果具有较好的一致性.通过对不同规范及厂家标准的比较和计算,可增强工程设计人员对储罐和压力安全阀泄放量的进一步认识,并提供计算指导.

    LNG储罐压力安全阀泄放量排放系数拟合公式

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    基于KPCA融合AdaBoost-IBOA-ELM模型的TE过程故障诊断

    赵文虎蔡生宏王文
    102-109页
    查看更多>>摘要：为了保障化工系统的安全运行和高质量生产,准确判别化工过程的故障就显得尤为重要.针对田纳西-伊斯曼(Tennessee Eastman,TE)过程故障难以区分以及神经网络等方法在故障诊断中分类准确率较低、分类不稳定等问题,提出一种优化改进极限学习机(extreme learning machine,ELM)的TE过程故障诊断模型.首先利用核主成分分析(kernel principal components analysis,KPCA)方法对TE过程数据进行降维和特征提取,然后采用改进蝴蝶算法(improved butterfly optimization algo-rithm,IBOA)优化ELM的权值和阈值,最后利用自适应提升(adaptive boosting,AdaBoost)算法对分类器进行集成,完成故障分类.仿真结果表明,IBOA比其他优化算法具有更好的寻优能力,改进效果显著,AdaBoost-IBOA-ELM模型能够对测试集中的不同故障进行准确分类,最后的分类准确率高达98.5％,通过和其他网络对比,进一步验证了模型的合理性和优越性.

    田纳西-伊斯曼过程核主成分分析改进蝴蝶算法极限学习机故障分类

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