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期刊信息/Journal information
计算机测量与控制
计算机测量与控制

苟永明

月刊

1671-4598

ck@chinamca.com

010-68371556转12、21

100048

北京市海淀区阜成路甲8号中国航天大厦四层

计算机测量与控制/Journal Computer Measurement & ControlCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>报道内容：◆ 计算机技术、自动测试技术和自动控制技术的研究成果及发展方向的综述与评论；◆ 先进的总线技术、故障诊断技术、系统集成技术以及控制理论在工业领域和军事中的 应用；◆ 边缘扫描测试技术、遥测遥控技术和自动测试系统的设计与开发；◆ 动态数据采集与信号处理系统；现场总线与接口技术；机电一体化技术；◆ 嵌入式系统软件、软件测试以及工控组态软件的开发与应用；◆ 集散/分布控制系统，自控/监控系统的开发与应用；◆ 计算机网络与通信、楼宇自动化技术的开发与应用；◆ 先进的测控部件及传感器技术在工业自动测试和控制中的应用；◆ 基于总线技术的智能仪器仪表的设计与开发。
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    融合边缘信息多运动目标检测识别系统设计

    严飞徐龙孟川李楚...
    72-79页
    查看更多>>摘要：运动目标检测算法易受到噪声和亮度变换的影响,从而出现虚假目标,很难满足在实际应用中准确性和实时性的需求;针对上述问题,提出了一种融合边缘信息的多运动目标实时检测算法,并在FPGA平台上构建了视频图像处理系统;该算法首先使用高斯滤波增强算法来提高抗噪性能;然后,采用三帧差分法减少虚假目标的出现概率;同时,对图像进行边缘检测,并将边缘信息与帧差法的结果相融合;最后,运用多目标识别算法完成对运动目标的识别和标记;该算法实现充分利用了 FPGA的并行计算和流水线操作,经实验测试检测识别系统能够在1 280×720@60 Hz视频场景下实现对最多16个运动目标的实时检测.

    FPGA图像检测多目标边缘检测实时性

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    注意力残差块引导的师生网络色织物缺陷检测算法

    张玥刘帅波张思怡吴天禧...
    80-87页
    查看更多>>摘要：针对传统色织物缺陷检测重构模型存在难以保证缺陷区域的重构效果、漏检和误检率偏高等问题,提出一种注意力残差块引导的无监督师生网络色织物缺陷检测算法;从知识蒸馏角度出发,基于Wide_Resnet50_2网络设计一种具有编码-解码结构的教师-学生模型,学生网络通过恢复经过预训练的教师网络的多尺度特征增强重构能力;提出一种融合双重注意力的残差模块DARM,对特征信息进行双重权重分配的方式可以去除教师网络输出的冗余信息,进一步扩大师生网络之间对于缺陷区域的表征差异,提升模型的缺陷检测与定位能力;实验结果表明,提出的算法在YDFID-1数据集上AUPRO达到了 85.8％、像素级AUROC和图像级AUROC分别达到了 96.3％和98.3％;在少样本条件设置下,提出的算法在MVTec数据集上AUPRO和AUROC下降不超过4.5％,实验结果验证了该算法处理色织物缺陷检测问题的有效性以及稳定性.

    图像处理色织物缺陷检测注意力机制知识蒸馏

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    运动模型式飞行器气动力参数测试系统研究

    马洪强王圣友王苏宁王骁...
    88-93,101页
    查看更多>>摘要：为了对飞行器进行气动布局、飞行性能评估,提出了一种运动模型式气动力参数测量方法,并研制了一套运动模型式测试系统,通过运动模型来模拟飞行器在空气中的运动,其构造主要包含载具、测试支架、六分量天平、风速测量模块、数据采集模块、控制模块、便携计算机等部分;该类测试系统在某些特定工况下能准确模拟飞行器的飞行状态,对流场参数和模型所受载荷进行实时测量,预测各运动状态下飞行器的气动特性;通过数值模拟分析和风洞试验对车载试验数据进行了对比验证,结果表明,该测试系统能够准确获得模型的气动力特性数据;该系统具有一定的拓展性和通用性,可使用火箭橇等其他载具开展高速运动模型式气动力参数测量试验.

    飞行器运动模型气动特性车载测力天平

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    具有输入约束和扰动补偿的四旋翼无人机姿态稳定模型预测控制

    郑潇何德峰王巧灵马家腾...
    94-101页
    查看更多>>摘要：为了解决四旋翼无人机飞行过程中的姿态控制问题,考虑受到执行器输入约束和外界未知扰动影响,设计了一种具有输入约束和扰动补偿的四旋翼无人机姿态稳定模型预测控制方法;设计简化的四旋翼无人机姿态动力学模型,降低控制器设计的复杂程度,设计带有输入约束的控制器,模拟饱和输入现象,实现饱和输入下的四旋翼姿态稳定控制;设计风扰观测器,实现对外部未知扰动的估计,有效跟踪外部持续扰动,并由此设计扰动补偿律;围绕代价函数设计带有扰动补偿律的最优控制律,作用于四旋翼姿态系统,实现四旋翼无人机姿态的稳定控制;最后进行数值仿真,设置风扰观测器参数λi为0.25,预测时域Np为10,控制时域Nc为9,仿真测试文章方法与不带观测器的非线性预测控制方法(NMPC),验证文章控制方法的有效性和优越性.

    输入约束扰动补偿四旋翼姿态稳定模型预测控制

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    基于智能语音的翻译机器人自动化控制系统设计

    杨维秦波涛
    102-108页
    查看更多>>摘要：为提升自动控制效果,加快翻译速率,设计基于智能语音的翻译机器人自动化控制系统;采集外界智能语音信号,利用A/D转换器得到数字信号,启动语音唤醒模块激活翻译机器人,听写模式识别复杂语音信号,命令模式识别简单语音信号,得到语言文本识别结果,通过深度学习关键词检测方法提取关键词作为翻译机器人的自动化控制指令,通过单片机识别自动化控制指令;实验结果表明,该系统可有效采集外界智能语音信号,在0.6 s至2 s之间时,该外界智能语音信号的振幅较小;系统运行时间最短为5.6 s,响应速度在11 m/s左右,控制误差最小为5.1％,BLEU值最高达到了 42.75,控制准确率达到95.7％,提取智能语音信号的关键词,完成翻译机器人自动化控制.

    智能语音翻译机器人自动化控制语音识别最小分类错误深度学习

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    基于改进机器学习的无人机中继通信数据调度控制研究

    苏彩玉万海斌
    109-114,136页
    查看更多>>摘要：为解决无人机通信网络中数据调度行为中断概率过大的问题,实现对通信资源的合理分配,提出基于改进机器学习的无人机中继通信数据调度控制方法;设计基本网络架构,联合BMRC协议,设置URLLC数据链路单元,联合相关通信数据样本,求解通信中断概率的具体数值,实现对无人机中继通信网络资源的联合优化处理;分别计算时隙分配参量与带宽分配参量,并以此为基础,确定无人机中继位置,实现对中继通信资源的调度;按照机器学习算法标准,定义PCA改进特征,从而完善改进机器学习算法,再联合最优控制器闭环,实现对通信数据调度行为的控制;实验结果表明,改进机器学习算法作用下,随着中继数据累积量的增大,无人机通信网络中数据调度行为中断概率的最大值只能达到7.3％,有效降低了中断概率,符合合理分配通信资源的实际应用需求.

    改进机器学习中继通信数据调度数据链路单元BMRC协议时隙带宽最优控制器中断概率

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    基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

    贾寒霜张卡杨碎明
    115-121页
    查看更多>>摘要：列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性;为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统;加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化;设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态;从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能;实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6 Mbps和0.8 Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10 Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势.

    CANopen协议列车通信网络状态反馈网络状态控制

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    基于X86平台和RSI的工业机器人步态自动控制系统设计

    孙文革
    122-128页
    查看更多>>摘要：工业环境中的任务和工作场景是动态变化的,机器人需要能够根据环境的变化调整步态,以满足新的任务需求;为此,设计基于X86平台和机器人传感器接口(RSI,robot sensor interface)的工业机器人步态自动控制系统;以复杂指令集计算机为基础的X86架构设计机器人控制器主板,使系统具有高集成度和扩展性;利用超声波传感器和红外线传感器获取步态自动控制传感信号;使用基于AS5040型高精密非接触磁性转动编码器的步态关节控制器,通过总线扩展,定位关节运动方向;分析机械臂前后摆动步态规划轨迹,控制髋关节;使用RSI应用程序包控制点位运动,实现步态自动控制;实验结果表明,设计系统的膝关节x方向与实际轨迹只存在最大为20 mm的误差,y方向与实际轨迹一致;髋关节x方向与实际轨迹只存在最大为20 mm的误差,y方向与实际轨迹只存在最大为15 mm的误差,能够提高控制精度,控制效果较好.

    X86平台RSI工业机器人步态自动控制

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    基于深度学习的巡检机器人避障轨迹自动控制系统设计

    乔道迹
    129-136页
    查看更多>>摘要：为了提高巡检机器人在复杂环境下的避障能力,使机器人能够安全地完成巡检任务,设计基于深度学习的巡检机器人避障轨迹自动控制系统;设计由CCD传感器、信号处理芯片等设备组成的工业智能视觉CCD相机,基于FPGA和USB2.0的视频采集卡传输采集数据,完成硬件部分的设计;在软件设计中,对采集的图像实施目标分割、双目目标匹配等预处理,通过对摄像头实施双目视觉标定获取障碍物空间位置三维信息,基于深度学习中的CRNN设计机器人自主避障规划网络模型,并设计模糊轨迹控制器,实现避障中的轨迹自动控制;系统测试结果表明,设计系统最终成功避开了3个动态障碍物,最大轨迹控制误差的最大值为1.45°,最小轨迹控制误差的最大值为0.62°,动态避障巡检速度始终在3.5 m/s左右,表现出了精准而稳定的轨迹控制效果.

    深度学习视频采集卡双目视觉标定巡检机器人避障轨迹控制

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    基于改进自适应趋近率的永磁同步电机无模型控制系统设计

    储禹丞张兰红程梦坤
    137-143页
    查看更多>>摘要：传统的速度环控制在永磁同步电机负载突变时,会引起转速波动较大从而影响电机运行的稳定性,为了抑制转速波动,并实现电机转速的快速响应,采用了一种基于扩展滑模扰动观测器的改进型趋近率控制方法;新算法通过引入含有外部扰动的电机运动方程,并将扰动进行扩展分析,建立了扰动观测器的数学模型,增加扰动观测的准确性;为了减少滑模控制器的抖振,提高响应速度,提出了一种改进型的滑模趋近率,新控制器采用增益自适应、幂次自适应的方法,实现动态调节控制增益的目的;将新算法分别与基于传统指数趋近律的无模型算法和PI控制策略进行仿真对比,仿真结果验证了所提控制策略在提高系统响应速度以及抗干扰能力方面的优异性能.

    永磁同步电机扩展滑模扰动观测器改进自适应趋近率抗干扰能力无模型控制

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