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期刊信息/Journal information
自动化与仪器仪表
自动化与仪器仪表

孙怀义

双月刊

1001-9227

auto81@163.com

023-63050371

401121

重庆市渝北区人和杨柳路2号B区

自动化与仪器仪表/Journal Automation & InstrumentationCSTPCD
查看更多>>本刊是技术刊物。旨在加强学术交流，促进中国自动化与仪器仪表的发展，为自动化和仪器仪表工作者服务。
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    基于GSN的高速智能领航横向功能安全需求分解

    刘海艳王亚东王坤峰
    1-5,25页
    查看更多>>摘要：针对避免车辆高速智能领航HNP功能控制车辆非预期的侧向移动这个横向功能安全目标,采用目标结构表示法(goal structuring notation,GSN)对该安全目标进行拆解来推导功能安全需求.首先,采用GSN工具推导出支撑本条安全目标的安全策略;其次利用泳道图展示了安全策略在架构要素上的分配以及这些安全策略需要由哪些具体的要素来实现;最后,对不同架构要素包括执行器EPS、摄像头、毫米波雷达、ADS域控制器的安全需求作了描述.

    高速智能领航功能安全GSN自动驾驶智能网联汽车

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    移动式机器人功能安全评估方法

    熊文泽陈向志
    6-11页
    查看更多>>摘要：移动式机器人目前在各行各业逐渐得到越来越普遍的应用,在给物流传送等工作带来极大便利的同时,也面临着机器人应用所带来的新风险,包括机器人与人的碰撞,机器人失控导致传送物体损坏等问题,因此,机器人自身的安全可靠是保障其良好应用的前提,采用功能安全技术实现机器人的安全防护是当前机器人安全领域主流手段,从最新机器人应用功能安全标准ISO13849出发,研究了对移动式机器人开展功能安全评估的方法和流程,围绕性能等级(PL)这个核心的评价指标,分析了平均危险失效间隔、诊断覆盖率、类别的评价技术手段,并结合典型的机器人样机开展示例分析.

    移动式机器人功能安全评估性能等级

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    小回线大电感负载快关断高重频功率放大器设计

    徐晨磊秦涛涛卞雷祥何勇...
    12-17页
    查看更多>>摘要：针对瞬变电磁法探测中,功率放大器负载大电感线圈面临关断时间长、充电-放电频率低的问题,本文开展小回线大电感负载瞬变电磁发射系统快速关断与快速充放电技术研究.利用大功率TVS串联的无源恒压钳位技术降低关断时间、同时采用阻尼吸收电阻减小关断振荡,设计了大功率恒压快速充电模式,推导了关断时间与TVS管个数的关系,关断时间随TVS管个数增加而缩短.仿真与实验测试结果表明:对于575μH负载电感,输出峰值电流230 A、2 ms脉冲时的充电时间为72 ms,9个TVS管时关断时间为152μs.为瞬变电磁探测系统减小探测盲区、多脉冲积累提高探测能力奠定了基础.

    瞬变电磁探测关断电路大功率快速关断无源钳位小回线

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    一种基于改进ORB算法的显微图像实时拼接方法

    曹豪杰张旭
    18-25页
    查看更多>>摘要：工业显微镜与图像拼接技术的结合被广泛应用于微观检测领域,通过创建高分辨率、大场景的微观图像,可以对半导体材料或电子器件进行大范围的表面质量评估和缺陷检测.然而在拼接过程中,由于显微图像分辨率高、特征信息丰富以及存在大量相似区域,导致图像配准准确率低,拼接时间过长.针对这种情况,提出了 一种基于改进ORB算法的显微图像实时拼接方法,以实现快速配准和融合.首先通过相位相关法获得重叠区域的初始估计,然后通过改进的FAST算法对重叠区域图像进行特征点检测,并以BEBLID描述子替换BRIEF描述子进行特征描述,之后采用GMS算法对特征点进行粗匹配,并采用改进的RANSAC算法进行精细匹配并计算变换矩阵完成图像配准,最后通过非线性权重融合完成图像拼接.实验结果表明,本文提出的方法在具有良好的实时性的同时也能保持较高水平的准确率,且在图像的不同变化场景中也有良好的稳健性,可以满足显微图像实时拼接的要求.

    图像配准FASTBEBLIDGMSRANSAC图像拼接

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    基于Transformer的有载分接开关故障诊断研究

    宋长铭李岩王飞虞旦旦...
    26-29,34页
    查看更多>>摘要：针对传统网络捕捉有载分接开关声纹特征之间联系不充分导致故障诊断准确率低的问题,提出了基于Trans-former 神经网络的有载分接开关故障诊断方法.首先采用梅尔频率倒谱系数提取有载分接开关声纹特征,以降低有载分接开关声纹样本的数据维度.然后利用Transformer充分捕捉声纹特征之间的联系并实现有载分接开关故障诊断.实验结果表明,基于Transformer对有载分接开关传动轴松动、触头磨损、卡涩和连挡故障诊断的准确率高达97.5％,并一定程度缩短了诊断的时间.

    有载分接开关声纹特征故障诊断梅尔频率倒谱系数Transformer

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    基于特征嵌入的无监督火花塞表面缺陷检测

    朱政陈平
    30-34页
    查看更多>>摘要：针对火花塞缺陷检测任务中,现有无监督缺陷检测方法由于缺乏检测目标正常特征的界限以及训练样本的不均衡,导致对于标签,反光,油污等不影响产品使用的伪缺陷会产生误检的问题,提出一种基于特征嵌入的无监督缺陷检测算法.使用加入了特征相似度注意力模块的孪生网络训练特征提取器,在高维空间拉近正常特征样本的分布.采用基于密度信息的特征下采样方法,均衡特征的分布并去除冗余特征.使用K近邻算法对测试集特征进行离群点检测,获得每个特征的异常概率作为异常检测和定位的依据.实验结果表明,该方法在自采的火花塞数据集上取得了平均97.0％的检测准确率和96.9％的定位准确率,与几种同类异常检测方法相比,更适用于当下的火花塞缺陷检测任务.

    缺陷检测无监督学习孪生网络注意力机制特征融合

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    基于Mahony与误差状态卡尔曼滤波融合的姿态解算方法

    付铭石豪东刘银华
    35-40,45页
    查看更多>>摘要：针对惯性测量单元(IMU)精度较低的问题以及传统姿态解算算法误差较大的缺点,提出了一种基于IMU的融合Mahony滤波与误差状态卡尔曼滤波(ESKF)的姿态解算方法.为降低因非重力加速度及磁干扰所带来的误差,根据加速度计和磁力计的置信度设计两个不同的自适应PI控制器改进Mahony算法,IMU测量数据经其解算,作为ESKF的量测值.ESKF将真实状态定义为名义状态与误差状态的组合,间接完成对系统状态的估计.因误差量为小量,所以误差状态线性化时的误差更小,雅克比矩阵的计算更简单.经实验验证,相较于传统姿态解算算法,融合算法能有效减少高频噪声、数据漂移带来的误差,提高姿态解算精度.

    姿态解算Mahony滤波器误差状态卡尔曼滤波数据融合

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    氢气波长调制激光检测多次谐波信号联合分析

    周围尹冉王迪吕妍...
    41-45页
    查看更多>>摘要：全球能源消耗日益增大,氢能作为一种高效的清洁型能源,越来越受到社会重视,然而一旦发生氢气泄漏,极易引起爆炸.本研究基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS),建立了氢气波长调制的仿真模型,研究不同调制系数下各次谐波幅值的变化情况,并推算出二次谐波比一次谐波、四次谐波比二次谐波中心幅值比的公式.结果表明:当调制系数分别取2.2和4.1时,二次谐波和四次谐波中心频率幅值分别获得最大值;二次谐波比一次谐波的方法能够消除光强的影响,从而实现对光功率的自校准;四次谐波比二次谐波的方法仅与调制系数有关,与浓度、温度都无关.通过分析比值函数,使调制系数接近各次谐波最佳调制系数值,让谐波信号信噪比最佳,提高检测准确度.

    波长调制调制深度谐波吸收光谱激光检测

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    基于RBF神经网络优化的PID控制算法研究

    刘鸾旸周浩明李野
    46-49页
    查看更多>>摘要：为了更好地解决常规PID控制精度差、无自适应性、跟随性能差等问题,将RBF神经网络与常规PID控制算法结合起来,可以实现动态辨识,利用神经网络的学习能力,可以根据控制环境在线修正PID控制的比例、积分、微分参数,使其更加符合调节需求,从而能够提升系统的实时性以及适应性,通过加入阶跃信号和正弦信号两种不同的信号,基于Matlab软件中的Simulink环境对控制系统进行仿真,验证基于RBF神经网络PID控制算法的控制性能.通过控制系统仿真结果得出结论:基于RBF神经网络PID控制算法具有响应速度快、超调小和跟随性能好、无静态偏差等优点,其控制效果明显优于常规PID控制算法.

    常规PID控制simulink仿真基于RBF神经网络PID控制控制算法

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    新闻传播模型中网络社团的自动检测

    徐素云王茜张一帆
    50-54页
    查看更多>>摘要：随着社会的不断进步和网络技术的发展,新闻传播模型中网络社团的规模不断加大,网络结构更加复杂.本研究探讨了多 目标进化算法原理,分析了网络社团的结构,提出了基于社团结构节点属性信息的多 目标进化社团自动检测算法(Automatic detection algorithm of multi-objective evolutionary community MOEA-AT).测试结果表明,MOEA-AT 算法的NMI,AC和Q的平均值分别为0.95、0.92、0.89,各指标的均值较高,在实际网络中表现较好.应用于真实网络时,MOEA-AT算法将网络划分成2～5个社团,且社团之间界限较为清楚.由此可知,MOEA-AT算法对网络社团的自动检测有更高的精度且稳定性更高,并且在新闻传播领域有一定的现实意义和经济价值.

    MOEA-AT算法社团结构模块度NMI精度

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