基于xPC的电动转向试验台开发

探讨了利用MATLAB中的x PC工具箱设计电动转向试验台的方法 ,借助MATLAB/Simulink的图形化建模,结合实时工作间(Real-Time Workshop)和x PC工具箱,可同时进行模拟量和数字量的输入输出、实时数据处理。利用MATLAB下的x PC工具箱开发PCI-1720、PCI-8360A板卡的驱动,从而达到控制电动转向试验台上的伺服电机;通过连接电路x PC控制的伺服电机能够随转角的变化而加载相应的转矩,达到了实时控制伺服电机加载的目的;通过对板卡在x PC下驱动的开发,扩展了x PC的应用范围,增强了MATLAB与硬件的通信能力。     

基于Spark并行计算框架的小波变换算法

目前在数字信号处理领域较为成熟的应用有DSP和LabVIEW等,这些方法适用于实时信号处理,但是对于大量的历史离线数据无法满足处理需求。而广泛应用于互联网行业的Spark可以作为离线信号处理的计算引擎。为了填补Spark缺少适用于并行计算引擎的数字信号处理方案这一空缺,针对小波变换算法提出了分布式小波变换算法的3种解决方案,并基于其中一种方法介绍了传统数字信号处理算法在Spark下的并行实现过程。最后,通过对该实现算法的正确性测试和性能分析,证明了该算法能够正确处理数字信号,并且能够满足工业对于大规模数字信号的计算要求。     

基于MATLAB系统辨识工具的系统辨识

辨识就是按照一个准则在一组模型类中选择一个与数据拟合得最好的模型。该文通过一个加热模型,介绍了在MATLAB环境下利用MATLAB系统辨识工具箱可视化操作,实现系统辨识的全过程。MATLAB系统辨识工具箱具有功能丰富、可扩展性好、使用方便、操作直观等特点。通过实际使用案例也证实工具箱的有效和可靠,可作为辨识研究和教学的辅助工具。     

基于ARM的自计式水位采集器

为了满足对灌区水情信息实时测报的需求,研究开发了一种基于ARM的自计式水位采集器。该采集器以LPC2132为核心,采用高精度的超声波水位传感器和单片机智能系统实现对水位信息的测量和流量的计算,再将数据进行处理整合之后,以SPI模式通过SD卡接口电路存储数据。该设计集水位采集、流量计算、数据的处理存储于一体,实现了对水位信息的自动实时采集记录,且工作稳定可靠、功耗低,更适用于电池供电、长时间无人看守的荒野河道和偏远水库等场合。     

用光滑化有限元法处理活塞温度场实验数据

用光滑化有限元法来处理活塞温度场的离散测量数据，采用三角形曲边单元以及保证全域内导数连续的措施，复现其连续的温度场与温度梯度。该方法处理二维向量数据时对向量场的物理特性、边界条件等无特殊要求，也适用于应力、变形等平面向量场的计算。结果表明该方法具有较高的精度与数值稳定性     

基于数据融合技术的农业干旱预警系统设计研究

我国因干旱或旱灾而造成的影响和损失呈逐年增长的趋势.本文从实际出发,为方便用户合理防治农业干旱灾害而开发了农业干旱预警系统,本系统适用于我国北方农田.该系统主要包括数据信息采集终端、TD-SCDMA网络、干旱预测系统,具有干旱预测、历史数据查询、数据信息处理、预测结果信息发布、后台管理、干旱预防分析等功能.本文从系统结构和功能、单片机软件设计和TD终端的选取、数据流程及处理等方面对系统进行了研究,利用多传感器数据融合技术,提高了系统的整体有效性.     

排水泵站的优化调度方法和实现

为了使泵站达到最佳节能运行的效果,在分析泵站能耗特点的基础上,建立了系统各部件性能的数学描述模型、目标函数和约束条件模型,给出了优化调度的方法.采用遗传算法对具体调度实例进行优化,并基于MATLAB环境下的GAOT工具箱实现具体计算,给出了计算过程.分析结果表明,所采用的方法能够较好地达到优化效果,并且可适用于复杂问题的求解,对泵站节能运行控制具有应用价值.     

Matlab在水文学科中的应用

第四代计算机语言Matlab具有编程方便、程序执行效率高、容易扩充和可开发性能力强及语言简单等优点,而且有专业的工具箱可以方便调用,在越来越多的学科中得到了应用。水文学科中有大量的数据需要进行处理、计算和分析,模型参数优化、数据统计计算、结果图形可视化、微分和偏微分方程求解等在水文学科中都占有重要地位。将Matlab应用于水文统计P-III型曲线参数优化、水质模型河流纵向离散系数参数优化和水文预报马斯京根法河道汇流参数优化,优化结果与已有成果相比,精度更高,而且应用Matlab求解更方便,缩短了工作日程和减少了工作量,程序具有通用性的特点,说明了Matlab在水文学科中应用的强大生命力。     

数据融合技术在环境监测中的应用

介绍了数据融合技术、自适应加权算法和D-S证据理论算法的原理,采用自适应加权算法和证据理论算法相结合的方法,提出了一种适用于环境监测的多传感器体系结构和二级融合模型,通过对饲养场室内多种传感器采集的数据信息进行融合,分析环境的变化,克服了对每个传感器采集的信息分别处理时的不确定性和不稳定性。试验结果表明,该方法提高了环境监测的准确度。     

宁夏南部山区杏鲍菇温室环境远程监控系统设计

针对宁夏南部山区杏鲍菇生长发育过程,应用多传感融合技术、GPRS无线通讯技术、组态王监控技术及图像传输技术实现对温室内主要环境因子及杏鲍菇生长发育过程的无线远程监控及数据采集存储。应用Matlab数据拟合工具箱,完成对室外及缓冲区环境因子的数据拟合。该研究为将来分析温室内外环境因子与杏鲍菇生长发育状况的数据关系,建立适合于西北冷凉地区生长的杏鲍菇数学模型,以及工厂化周年化生产杏鲍菇提供有利的科学依据。     

非完全对称气动柔性弯曲关节力学特性实验

为改进柔性机器人驱动器结构及数学模型,提出了一种非完全对称气动柔性弯曲关节及其数学模型。为了实现其实时闭环控制系统,进一步简化了原有数学模型,并对其力学特性进行了实验研究。搭建了力学特性实验平台,并对两种不同规格(长度分别为40、60 mm)的关节进行了测试。采用Matlab曲线及曲面工具箱对测试结果进行分析,得到了新型气动柔性弯曲关节的经验模型。该经验模型表明气动柔性弯曲关节的弯曲角度与初始长度、关节内外气压差、输出力之间存在非线性关系。与简化的数学模型比较,该经验模型具有更高的精度,其中输出角度模型相对误差平均值小于6.7%,输出力模型相对误差平均值小于2%。同时,该经验模型纠正了原有数学模型中,认为关节初始长度与弯曲角呈正比的错误结论。     

试验数据曲线拟合的简便计算法

着重介绍了以微型计算机为工具对两组有未知关系的试验数据进行回归方差分析及曲线拟合的简单易行的计算方法，介绍了微机程序设计思想及关键，并给出了程序设计框图，对泵的性能测试，喷灌管道水力损失试验及泵站测试数据的处理有一定的指导和借鉴意义。     

电量系统的数据拟合与计量方法

在电量信息采集、传输、存储的过程中,常出现丢失数据或数据突变的情况。介绍一种离散数据曲线拟合和计量方法,鉴别数据采集过程中丢失的少量数据信息,并根据采集数据值判断、自动拟合丢失的数据,进而根据这些基本量计算电量信息。     

电量系统的数据拟合与计量方法

在电量信息采集、传输、存储的过程中,常出现丢失数据或数据突变的情况。介绍一种离散数据曲线拟合和计量方法,鉴别数据采集过程中丢失的少量数据信息,并根据采集数据值判断、自动拟合丢失的数据,进而根据这些基本量计算电量信息。     

基于MATLAB的多角度水泵性能曲线的拟合

利用MATLAB语言强大的数据处理和绘图功能,提出了多角度水泵综合特性曲线的拟合绘制方法.并对某一角度可转的斜流泵模型机的综合特性曲线进行绘制.通过实例验证表明,该方法简单易行、快捷精确、实用性强.     

7.50R20 14PR PW02型轮胎侧偏刚度的试验与拟合

为给使用某公司产7.50R20 14PR PW02型轮胎车辆的操纵稳定性研究提供准确的轮胎侧偏力计算公式,对该轮胎进行了相关试验与数值拟合。首先,在标准胎压下就5种不同载荷,测量了侧偏角范围-8°～8°内对应的侧偏力。然后使用MagicFormula模型及Unitire模型分别对该轮胎侧偏刚度进行了数值拟合,并就使用Unitire模型在数值拟合的过程中Ey(侧向力曲率因子)及μy(侧向摩擦系数)的部分拟合值超出取值定义域的现象给出了相关修正方法。最后对上述拟合结果与试验数据进行了对比分析,结果显示:使用Magic Formula模型得到的侧偏力计算公式的计算精度较高,其最大残差仅为0.68%,说明7.50R20 14PR PW02型轮胎对Magic Formula轮胎模型较适应。     

基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法

针对视觉导航系统在果园环境中面临的图像背景复杂、干扰因素多等问题,提出了一种基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法。使用Labelme对采集图像中的道路信息进行标注,制作果园数据集;基于U-Net语义分割算法在数据增强的基础上对全卷积神经网络进行训练,得到道路分割模型;根据生成的道路分割掩码进行导航信息提取,生成路径拟合中点;基于样条曲线拟合原理对拟合中点进行多段三次B样条曲线拟合,完成导航路径的识别;最后进行了实验验证。结果表明,临界阈值为0.4时,语义分割模型在弱光、普通光以及强光照条件下的分割交并比分别为89.52%、86.45%、86.16%,能够平稳实现果园道路像素级分割;边缘信息提取与路径识别方法可适应不同视角下的道路掩码形状,得到较为平顺的导航路径;在不同光照和视角条件下,平均像素误差为9.5像素,平均距离误差为0.044 m,已知所在果园道路宽度约为3.1 m,平均距离误差占比为1.4%;果园履带底盘正常行驶速度一般在0～1.4 m/s之间,单幅图像平均处理时间为0.154 s。在当前果园环境和硬件配置下,本研究可为视觉导航任务提供有效参考。     

水泵汽蚀试验曲线的一种拟合方法

提出了一种水泵汽蚀试验数据的拟合方法，较为合理地确定临界汽蚀余量，使得用计算机处理汽蚀试验数据更为准确，可信。     

基于规范正交多项式的分压节流阀口节流特性

基于U型节流阀口节流长度L、节流深度H和节流半径R的正交因素水平组,建立了包含16组节流特性数据的节流阀口节流特性评价指标数组,并在此基础上利用规范正交拟合处理这16组节流特性评价指标,由此得到了包含节流阀口结构参数的节流特性拟合计算公式,将利用拟合公式得到的节流特性指标数值与理论计算值相比较,发现它们之间的误差不大于1%.通过拟合得到的节流特性指标计算公式,可以明确U型节流阀口的结构参数对节流性能的定量影响特性,由此得到了使U型节流阀口节流特性优化的阀口结构,与初始阀口的节流特性评价指标相比较,发现优化后阀口的节流特性评价指标从量值上均得到了改善.利用阀口流量试验装置间接佐证了理论分析结果.根据流量的试验结果,也说明了优化后阀口结构的节流特性得到了改善.     

基于MATLAB的强度分布曲线的拟合研究

介绍一种基于Matlab拟合工具箱实现对小鼠皮肤的OCT强度信息进行拟合的方法。采用了单次散射模型和基于EHF理论的多次散射模型进行对比。各项参数表明多次散射模型在拟合包含多层皮肤结构信息的OCT信号强度时,拟合效果较好。