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自动化仪表
自动化仪表

徐洪海

月刊

1000-0380

pai@sipai.com

021-64368180-231

200233

上海市漕宝路103号

自动化仪表/Journal Process Automation Instrumentation北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊系中文核心期刊、中国科技论文统计源期刊和全国优秀科技期刊。主要报道中国自动化仪表行业的科研成果、先进技术，介绍新产品、新工艺，交流仪器仪表使用维修经验，传播自动化仪表基础知识，反映国外自动化仪表发展动态，具体介绍工业生产过程，诸如温度、流量、压力、差压、物位、机械量系参数的测量、显示及控制技术与产品。报道内容着重实用性、指导性与知识性，适合各行各业从事测量与控制工业的技术人员、技术工人、管理人员和大专院校师生阅读。《自动化仪表》系月刊，大16开本，各地邮局均可收订，邮发代号：4-304，定价：12.00元，半年价：72.00元，全年价：144.00元。
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    面向虚假数据注入攻击的电力系统移动目标防御综述

    刘臣胜李元启杨明龙承念...
    1-7页
    查看更多>>摘要：随着信息与通信技术在电力系统领域的深入应用,电力系统面临严重的网络攻击威胁.作为一种极具威胁的网络攻击,虚假数据注入攻击(FDIA)可以在不被不良数据检测机制发现的前提下,隐秘地误导电力系统应用.鉴于FDIA隐秘性与电力系统参数先验知识间的内在关联,电力系统移动目标防御(MTD)已成为FDIA检测的重要手段.对面向FDIA的电力系统MTD技术进行了综述.首先,介绍了电力系统MTD的原理.然后,分别从攻击检测有效性、防护隐秘性和防护成本方面综述了目前的研究进展.最后,在总结分析的基础上展望了发展方向.

    电力系统虚假数据注入攻击移动目标防御主动攻击检测分布式柔性交流输电系统

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    多孔孔板流量计计量性能的试验研究

    刘振福康先强邹明伟刘强...
    8-12页
    查看更多>>摘要：标准孔板流量计在工业领域中存在适用范围和测量精度的限制.为适应现场工况需求,多孔孔板流量计得到了广泛应用.根据标准孔板的基本测量原理,推导了多孔孔板的流量方程,并引入流出系数和线性度误差作为评价多孔孔板计量精确度的重要特征指标.为研究多孔孔板结构参数及取压方式对计量性能的影响,分别设计了不同结构参数和取压位置的试验方案,并搭建流量试验校准平台进行了实流标定试验.试验结果表明:多孔孔板流量计所采用的减小节流孔分度比、跨中取压的方式能够提升计量准确度和稳定性;节流孔出口处设置45°斜角并不能提高测量精度,反而在流量流程比较大时会导致测量精度降低.该研究结果可为多孔孔板流量计的结构设计及其在相关工程中的安装使用提供参考.

    多孔孔板流量计节流孔分度比节流孔出口45°斜角计量准确度跨中取压

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    基于TDLAS技术的气体分析仪在线纠偏方法研究

    刘立富吴强冯雨轩苏光旭...
    13-18,29页
    查看更多>>摘要：基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的气体分析仪由于环境温度变化或电子器件长期老化等会引起激光器温控漂移,从而导致被测气体谐波信号偏移.通过设计分光参比光路、参比接收电路和软件纠偏流程,利用参比谐波信号作为纠偏判断的参考信号,实现了气体在线监测和实时在线纠偏.试验采用信号处理单元对比参比谐波信号中心点与预设中心点,根据纠偏阈值、纠偏范围等纠偏参数判断是否执行纠偏动作.试验结果表明,采用参比信号比测量信号判定纠偏更加适合低浓度气体检测的应用,可有效避免未纠偏和误纠偏.该方法可解决复杂环境因素变化导致谐波信号偏移的问题,提高基于TDLAS技术的气体分析仪应用的可靠性和稳定性.

    光谱分析可调谐半导体激光吸收光谱谐波信号在线纠偏气体监测分光参比

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    电子式燃气表不同工作模式下示值误差的测试研究

    向磊李杭江航成金岚...
    19-23,29页
    查看更多>>摘要：为保证使用电子式燃气表时燃气贸易结算的公平,对电子式燃气表在用户模式和检测模式下的示值误差测试方法进行了研究.从功耗设计角度分析了不同工作模式下示值误差存在差异的原因.分析了相关电子式燃气表标准的测试要求及目前常规测试装置和测试方法的不足,并提出一种新的量值传递方案.该方案能够在不改变测试装置以及被检表的软硬件基础上快速测试不同工作模式下的示值误差.按照该方案对6 台JGM4S-G热式燃气表进行测试.测试结果表明,一致性达到 99.94%.该结果验证了该方案的准确性.该方案的实施简单、方便,能够准确地完成用户模式下电子式燃气表的计量性能检测.

    燃气表超声波用户模式检测模式示值误差量值传递

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    改进冒泡排序的MMC电容电压均衡策略研究

    刘百丰刘军
    24-29页
    查看更多>>摘要：模块化多电平换流器(MMC)的传统子模块电容电压均衡策略存在开关频率高、损耗大的问题.为此,设计一种改进冒泡排序的MMC电容电压均衡策略.设定梯度值,使电容电压之间增加一定的裕度.在排序过程中,若相邻两个电容电压的差值小于梯度值,则不改变子模块的索引顺序,从而减小子模块开关状态改变的次数.通过调节梯度值,控制电容电压的均衡性,并分别设计了恒定梯度值和时变梯度值这两种均压策略.利用Matlab/Simulink搭建MMC模型,对所提策略进行验证.仿真结果表明,所提策略与传统策略相比,在保证电容电压均衡的同时,能够降低子模块开关频率;同时,各子模块电容电压之间具有良好的相似性.该策略在减少MMC开关损耗的工程应用研究中具有重要意义.

    模块化多电平换流器子模块最近电平逼近调制电容电压均衡开关频率冒泡排序梯度值

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    基于改进WOA的自稳定三轴云台设计

    陈建辉王强
    30-35,41页
    查看更多>>摘要：由于三轴稳定云台系统具有非线性时变、迟滞严重等特点,传统的比例积分微分(PID)控制算法难以取得较好的控制效果.针对这一问题,提出了一种改进鲸鱼优化算法(WOA),以实现PID控制器参数的自动整定.首先,确定了三轴稳定云台系统的传递函数模型.然后,针对基本WOA求解精度低、容易陷入局部最优的问题,对算法进行改进.通过引入非线性收敛因子提高算法的搜索能力,避免陷入局部最优的情况.引入多样性变异操作,以减小算法出现早熟收敛现象的概率.最后,利用Matlab仿真软件分别对改进WOA优化PID、遗传算法(GA)优化PID和传统PID控制器进行仿真测试.测试结果表明,改进WOA具有更快的迭代速度和更强的全局寻优能力.改进WOA优化PID控制器响应速度快且超调小,能够有效控制三轴云台系统正常、稳定运行.

    三轴稳定云台鲸鱼优化算法比例积分微分控制参数优化数学模型控制策略

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    变电站巡检机器人路径规划算法研究

    曹恩勇王首彬彭桂力周远...
    36-41页
    查看更多>>摘要：针对复杂场景下变电站巡检机器人路径规划效率低的问题,提出一种路径规划算法.首先,改进启发函数并针对变电站实际路径中的复杂情况,建立基于环境参数的多目标评价函数.其次,通过动态路径优化技术,实现对路线模型的更新与筛选.最后,采用前馈路径优化策略,将障碍区域内路径节点转移到可行区域内进行优化,以提高可行路径的数量.试验结果表明,与传统蚁群算法相比,改进蚁群算法的最优路径长度和平均迭代次数分别减少了6%和25%,且算法收敛速度和精度明显提高.将改进算法应用于变电站巡检机器人复杂场景下的路径规划,解决了机器人寻优过程中路径优化和风险性避障问题.根据变电站巡检机器人的实际工作环境,用栅格法建立环境模型,证明了改进算法的可行性.

    变电站巡检机器人蚁群算法路径规划动态路径启发因子

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    基于TCN-MKELM的工业控制系统故障预警方法研究

    孙军张哲宇王诗蕊王源涛...
    42-47页
    查看更多>>摘要：针对工业控制系统关键信号时序性的特点,提出了一种基于时间卷积网络-多核极限学习机(TCN-MKELM)的工业控制系统故障预警方法.首先,采用工业控制系统的历史运行数据,建立了基于时间卷积网络(TCN)的在线预测模型,对工业控制系统各关键信号进行在线预测,并生成残差数据.其次,构造多核极限学习机(MKELM),结合残差数据建立了基于MKELM的故障预警模型.最后,以某火电厂锅炉温度控制系统的运行数据为例进行了试验.试验结果表明:与传统循环神经网络相比,基于TCN的预测模型的预测误差较小;与采用原始故障数据直接进行故障预警的方法相比,基于残差数据的MKELM故障预警模型准确率更高.该方法可以有效发现工业生产控制系统的安全隐患,保障工业控制系统的安全运行.

    工业控制系统工控安全故障预警时间卷积网络多核极限学习机时序数据

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    基于关联特性矩阵的电网安全控制系统设计

    段勇李艳李文杰许方杰...
    48-52页
    查看更多>>摘要：在当前的电网安全控制系统中,控制因素为发电功率、负荷、交流母线电压.但由于控制过程未考虑三者的关联性,在只能以其中一个因素为控制目标时的控制效果较差.为此,设计一种基于关联特性矩阵的电网安全控制系统.首先,设计电网运行因素控制软件,并在软件数据库内构造关联特性矩阵,明确电网安全控制系统中发电功率、负荷、交流母线电压的关联关系,以实现多因素协同控制.然后,设计系统功能部分控制与预警模块,将关联特性矩阵与设计的系统功能模块相结合.最后,对电压、发电功率、负荷进行协同控制,以实现电网安全控制系统设计.试验结果表明,所设计的系统能够将电网的发电功率、负荷及交流母线电压控制在设定范围内.所设计的系统具有较高的可靠性,可提升电力系统的安全性和稳定性.

    关联特性矩阵电网运行控制数据库发电功率电网负荷交流母线电压安全预警模块

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    双馈风机变换器开路故障不完全检修策略研究

    潘亮亮
    53-57页
    查看更多>>摘要：为了解决故障检修过程中容易出现开路故障再次发生的问题,提出一种基于改进最大熵算法的双馈风机变换器开路故障不完全检修策略.利用红外热成像仪采集双馈风机变换器状态红外热图像,并经过滤波和增强处理提高图像细节的识别度.创新性地通过改进最大熵算法确定最佳分割阈值,对图像的目标和背景进行分割,选取目标部分进行故障检修.采用卷积神经网络提取图像特征并降维.利用分类器估算每个故障类别的可能性,实现双馈风机变换器开路故障不完全检修.研究结果表明:所提策略可以准确地对双馈风机变换器开路故障进行检修,得到的检修准确率、精确度、召回率和F1 值分别为 0.8、1.0、1.0 和 0.86.与现有策略相比,所提策略具有较高的检修准确性和可靠性,可以解决故障检修过程中开路故障再次发生的问题.

    双馈风机变换器改进最大熵算法红外热图像图像分割开路故障卷积神经网络高斯模糊处理傅立叶变换

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