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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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    小型微电网系统电能计量表自动化控制研究

    裘星尹仕红张之涵潘深琛...
    55-59页
    查看更多>>摘要：小型微电网系统电能智能管理过程中,依靠基础的PID算法对电能计量表进行自动化控制,易受震荡作用影响,导致该控制模式下电能计量表的示值误差较大.因此,该文研究了一种新型小型微电网系统电能计量表自动化控制方法.考虑电能计量表工作原理,运用均值偏移算法实时跟踪计量表运行参数.建立CAN大数据通信协议,实现运行参数和控制指令的高质量传输.以PLC控制思想为核心,结合遗传优化PID整定算法搭建自动化控制框架.再引入多目标优化思想,完成对电能计量表多目标协同自动化控制.实验结果表明:应用新研究方法对电能计量表运行状态进行自动化控制后,远程自动抄表的示值误差不超过±0.5％,满足了电能计量的准确性要求.

    微电网电能计量表自动化运行偏移算法控制指令遗传优化PID整定算法

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    关于乙烯裂解炉专用热电偶FMEA分析研究

    秦军孔祥剑马艳平杨梅...
    60-64页
    查看更多>>摘要：仪器仪表是工业领域最常用到的设备之一,对于流程工业有着不可替代的作用.乙烯裂解炉是乙烯生产装置的核心设备,在炉内进行裂解反应时,裂解温度是最重要的工艺变量,温度的变化对裂解深度、裂解品质有很大影响.乙烯裂解炉专用热电偶在裂解炉中测量温度,其所处工况高温、强腐蚀,热电偶容易发生失效.为了对乙烯裂解炉热电偶的失效进行深入的研究,开展硬件故障模式及影响(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)分析,确定乙烯裂解炉热电偶可能的故障模式及其影响,分析其薄弱环节及敏感应力,从而提出可采取的有效改进和补偿措施,在设计阶段有效提高乙烯裂解炉热电偶的可靠性、稳定性水平.

    裂解炉热电偶故障模式及影响可靠性

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    基于疲劳测试的工业机器人重复定位精度测量与分析

    李斌才磊郭建飞
    65-70页
    查看更多>>摘要：工业机器人的定位精度是衡量机器人工作性能的一个重要指标,按照国标规定一般选用激光跟踪仪完成单组测量实验.该方法忽略了在实际应用中机器人长期处于疲劳作业状态,伴随着机器人关键零部件的老化其重复定位精度会发生偏移,因而不能真实反映机器人的工作性能水平.为解决此问题,设计了以激光测距仪为测量工具,以机器人末端负载块为测量点,能够在长期疲劳测试环境下中监测机器人重复定位精度变化趋势的实验平台.同时设计了以机器人疲劳测试和重复定位精度测试为主程序的实验流程控制方法.最后以6 kg负载的工业机器人为实验对象,对该机器人进行了长时间的重复定位精度测量及数据整理分析.结果表明:机器人在长期疲劳作业状态影响下其重复定位精度发生明显的下降趋势,验证了机器人的关键零部件老化对定位精度的影响.相比与国标中单组测量实验结果,在疲劳测试过程中测量的数据结果更符合企业应用实际,更具有代表性和参考意义.

    工业机器人重复定位精度疲劳测试

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    2024年主题征文活动通知

    《工业仪表与自动化装置》编辑部
    70页
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    工业集装箱生产线码垛机器人运动单元轨迹控制

    武交峰
    71-75,101页
    查看更多>>摘要：传统的控制方法没有充分考虑工业集装箱生产线码垛机器人运动过程中,连杆间的复杂关系和运动误差积累等因素,导致机器人的轨迹控制中出现冲突,只能以延迟平衡点等待时间的模式完成轨迹控制,缺少对平衡点的灵活调整过程.因此,提出一种工业集装箱生产线机器人轨迹控制方法.采用密码散列函数建立机器人运动的数学模型,计算四个连杆的坐标乘积并设定矩阵,求得各个连杆在标准状态下加速度和位姿,查找当下位姿与目标位姿间的最低误差并转换为条件函数.计算机器人在不同工况下到达目标点的位姿和关节角速度变化,设定一个超限范围并求解在范围内的机器人与平衡点间差值,按照制约关系实现适当调整.采用粒子群优化算法在轨迹范围内查找目标点,将位置与加速度等值实现模态拟合,得到一个最终的控制阈值,按照阈值实现合理控制.实验证明该方法控制精准度高,轨迹角度和距离的控制效果好.

    码垛机器人运动单元轨迹控制密码散列函数粒子群优化模态拟合

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    基于Mask R-CNN的油田井场指针仪表识别方法研究

    康朝海刘杨任伟建王树峰...
    76-82,107页
    查看更多>>摘要：针对无人机巡检流程中采集到井场仪表图像模糊以及油田仪表定位模型实时性较差的问题,提出一种改进后最大后验概率模型去模糊方法和基于Mask R-CNN的指针式仪表定位算法.首先,通过采用变步长LMS滤波器的方法优化图像的先验信息,根据输入数据的统计特性调整滤波器参数,生成初步的仪表图像恢复结果,从而提升了最大后验概率的去模糊效果;其次,在Mask R-CNN网络结构的基础上,选用MobileNetV3作为主干特征提取网络减少参数量,再加入注意力机制模块保证准确率以完成仪表定位.最后,实验证明,仪表图像评价指标高于其他算法,该文提出的仪表定位算法减少了 48.25 M参数量,FPS值达到37.3 frame/s,准确率为94.02％.

    计算机视觉MaskRCNNMobileNetV3仪表识别图像去模糊

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    基于高速通信的港口设备远程检测与控制技术研究

    徐晓强丁峰毕淑敏
    83-87页
    查看更多>>摘要：为提高港口设备的远程检测和控制效率,该文基于高速移动通信和深度学习技术,设计了港口设备远程检测与控制平台.该平台采用B/S与C/S相结合的架构形式来提高平台响应速度,以独立的SA专网方式进行5G组网搭建,提高数据传输的安全性.通过融合残差结构与卷积神经网络,建立了具有信息有效传递的IDCNN模型,来提高数据样本数量少的特征提取准确度问题.测试表明,所搭建5G专网的SINR为13.98 dB,RSRP≥-85 dBm,能够满足平台任务需求.与SVM、CNN和决策树模型相比,所提模型的故障识别精度可达86.1％以上,证明了该方案的可行性.

    港口设备远程检测与控制高速移动通信深度学习卷积神经网络

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    基于改进BP神经网络的风冷热泵除霜智能控制方法研究

    张蓄金
    88-93,128页
    查看更多>>摘要：当前的智能除霜过程没有考虑机组本身对除霜的影响,造成以BP神经网络为主的控制方法能耗高,效率低.该文提出改进BP神经网络控制风冷热泵除霜控制方法.结合质量守恒定理,明确风冷热泵中湿空气和风机翅片管热器间的换热关系,通过计算控制单元进口和出口处含湿量差值得到风冷热泵的结霜量;使用北方苍鹰优化算法改进BP神经网络,将空气侧换热器结霜相关参数和机组系统对结霜的影响参数作为网络输入,基于结霜量输出换热器除霜开始时间和加热结束时间,实现风冷热泵除霜智能控制.实验结果表明,所提控制方法可在170 s以内解除冻霜,并将结霜过程中的运行压力波动维持在0.3 MPa,降低能源消耗的同时加快了除霜效率,确保空调设备能高性能平稳运行.

    风冷热泵结霜量除霜控制改进BP神经网络霜层厚度

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    优化Faster R-CNN算法的小样本缺陷检测研究

    何军红温观发黎长鑫
    94-101页
    查看更多>>摘要：随着自动化检测技术的发展,基于深度学习的缺陷检测技术以其高精度、高效率、非接触性的特点正逐渐成为工业和学术领域的研究热点.为解决实际工业生产中由于产品缺陷数据集样本不足、类别不均衡导致的模型过拟合、检测精度低等问题,提出了一种基于Faster R-CNN算法框架优化的缺陷检测模型Faster R-CNN-H-BFC,通过基于多层感知器(multi-layer perceptron,MLP)实现的幻觉网络能够从具有丰富样本的基类中学习到类共享特征并为新类生成额外的幻觉样本供模型训练,并且针对Faster R-CNN本身存在的识别精度低以及检测效果差等问题,将原始的VGG16主干网络替换为具有残差结构的ResNet50,并引入了特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)实现多尺度特征融合,添加混合注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM)来增强模型的特征提取能力.实验和数据表明:改进后的缺陷检测模型在极少样本场景下具有较好的检测效果,平均检测精度相较于改进前提升了 3.11％.

    小样本FasterR-CNN幻觉网络特征金字塔网络注意力机制缺陷检测

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    基于MATLAB的液压挖掘机载荷信号预处理研究

    任雪娇吕彭民向清怡
    102-107页
    查看更多>>摘要：为了使采集到的载荷信号更加真实有效,应用MATLAB软件编制相应的程序对液压挖掘机工作装置载荷信号进行去除零点漂移及去除奇异值等预处理操作,依据油缸位移、油缸推力和回转角度3个参数在挖掘机工作过程中的变化情况,将挖掘机作业过程分为挖掘、提升、卸载及返回4个阶段,并对试验中的某段载荷信号进行了验证,发现其顺利通过了平稳性和各态历经性检验,说明预处理程序科学有效,为后续科学编制挖掘机载荷谱、预测疲劳寿命奠定了基础.

    液压挖掘机载荷信号预处理MATLAB

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