基于FPGA的大功率压电陶瓷数字驱动电源设计

基于FPGA的大功率压电陶瓷数字驱动电源设计[其他][其他]

目前叠堆型压电陶瓷最高能够产生70 kN的推力，且具有纳米级的精密定位。为提高压电陶瓷驱动电源的输出性能和精确度，提出了一种基于FPGA的大功率高精度压电陶瓷数字驱动电源的设计，具有100倍固定输出增益。该驱动电源以FPGA作为控制核心，采用半桥逆变的电路拓扑，同时引入闭环控制调节输出电压。在等效电容为5 μF的压电陶瓷负载下，该驱动电源的输入带宽为10 Hz~800 Hz，输出功率可达1 kW，电压纹波小于30 mV，输出精度高达99.3%。实验结果表明，该驱动电源可应用于振动台、六足控制平台等叠堆型压电陶瓷应用领域中，具有良好的驱动性能。

发表于：2022/4/2 9:49:00

面向水下目标的双目视觉测距方法

面向水下目标的双目视觉测距方法[其他][其他]

针对水下机器人对于探测海洋具有的高灵敏度、低成本、易携带特点的要求，设计和实现面向水下目标的双目视觉测距检测方法。采用张正友标定算法，通过使用9×9棋盘获取水下双目相机的内外矩阵模型的参数，采用SGBM(Semi-Global Block Matching)立体匹配算法，增强了图像的对比度，削弱了图像色斑的影响，保证了算法的鲁棒性，提升了匹配搜索速度。将视差图通过矩阵运算转化成深度图，并将其映射成可视化点云，构建目标物体的三维立体信息。

发表于：2022/4/2 9:44:00

基于混合聚类与融合用户兴趣的协同过滤推荐算法

基于混合聚类与融合用户兴趣的协同过滤推荐算法[其他][其他]

推荐效率低、推荐质量有待提高等问题普遍存在于传统协同过滤推荐算法中，为了改善并解决这些问题，在协同过滤推荐算法中将混合聚类与用户兴趣偏好融合，经过验证推荐质量有显著提升。首先根据用户的个人相关信息构建Canopy+bi-Kmeans的一种多重混合聚类模型，采用提出的混合聚类模型把所有用户划分成多个聚类簇，将每个用户的兴趣偏好融合到生成的聚类簇中，形成新的相似度计算模型；其次利用基于TF-IDF算法的权重归类方法计算用户对标签的权重，并使融入时间系数的指数衰减函数捕捉用户兴趣偏好随时间的变化；最后使用加权融合将用户偏好和混合聚类模型相结合，匹配到更相似的邻居用户，计算出项目评分并进行推荐。利用公开数据集对比实验证明，提出的方法能够提高推荐质量和推荐可靠性。

发表于：2022/4/2 9:38:00

WiFi-TSN低时延转换架构

WiFi-TSN低时延转换架构[其他][其他]

无线网络与TSN(Time Sensitive Networking)的融合是目前工业界的关注点之一。传统的基于应用层软件的网关存在CPU利用率高、处理延迟长、性能差等缺点。因此提出了一种WiFi-TSN低时延转换架构，来实现WiFi网络与TSN网络的集成。该架构采用Verilog语言实现，通过硬件来保证通信信道之间可预测的延迟，能够在极短的时间内完成协议转换和协议数据的转发。采用Vivado EDA工具来完成电路的设计，并进行足量的仿真测试来评估电路的端到端延迟性能。

发表于：2022/4/2 9:33:00

基于IEC 1158标准的现场总线芯片设计

基于IEC 1158标准的现场总线芯片设计[其他][其他]

介绍了一种符合IEC 1158标准物理层现场总线芯片架构及其设计实现。芯片设计有曼彻斯特(Manchester)编解码电路、循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)电路、载波侦测电路、极性纠正电路等功能电路。内置高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface，AXI)电路作为与外置处理器的数据传输总线。完成了此芯片的全部RTL代码编写工作，进行了全面的时序仿真。并以ZYNQ-7015为硬件平台，进行了芯片功能测试，测试结果表明所设计的芯片达到了设计要求。

发表于：2022/4/2 9:29:00

现场总线协议转换硬件架构设计

现场总线协议转换硬件架构设计[其他][其他]

针对目前多种现场总线协议共存的现象，在分析了CAN总线协议、MODBUS总线协议和HART总线协议的基础上，提出了三种总线协议转换的原理，包括总线地址转换原理、总线协议帧转换原理以及总线错误通知转换等，并在此协议转换原理的基础上，提出了现场总线协议转换硬件架构，以提升协议转换的实时性。

发表于：2022/4/2 9:24:00

HART调制解调芯片高速通信接口设计

HART调制解调芯片高速通信接口设计[其他][其他]

为适应当下工厂设备间，针对设备量以及传输数据量庞大问题，设计了一种新型的HART调制解调芯接口，通过AXI4总线接口代替传统的UART接口，加速HART调制解调芯片与CPU之间的通信速度。相比于URAT传统接口按位传输，AXI4总线接口可并行传输32位8个字节，数据传输速度可达到纳秒级别。通过AXI4总线模块与CPU的互联，实现结构功能配置与数据的交互。HART调制解调芯片高速通信接口设计基于FPGA平台进行原型验证，结果表明，该架构能有效识别HART通信协议，CPU与HART芯片数据交互达到纳秒级别，调制解调正确率高达100%，满足HART通信协议要求。

发表于：2022/4/2 9:20:00

工业以太网网络互联技术与发展

工业以太网网络互联技术与发展[通信与网络][工业自动化]

随着信息技术的发展，工业以太网覆盖率日益提高，工业网络互联互通成为现代工厂向智能化、数字化转型的基础。首先对我国工业互联网发展政策、工业网络市场现状和工业以太网协议类型进行阐述，分析了目前工业网络互联的障碍。其次探索新技术推动工业以太网实现网络互联的新方法。最后针对我国工业以太网和工业互联网的发展现状，提出建设性意见，助力我国工业以太网的应用和工业互联网的发展。

发表于：2022/4/2 9:14:00

基于差量特征与AdaBoost的家用负荷识别方法研究

基于差量特征与AdaBoost的家用负荷识别方法研究[其他][其他]

针对家用负荷提出了一种使用智能电表进行数据采集的非侵入式负荷在线识别方法。该方法使用智能电表计算出负荷的差量特征向量预先建立特征库，训练以决策树作为弱分类器的AdaBoost分类器模型，利用负荷投切时电表的告警信息中包含的特征向量进行分类以实现负荷在线识别，实时性好且提高了单一决策树模型的识别效果。实验结果证明了该方法的可行性，实现了负荷使用信息的获取，具有较好的实际应用价值。

发表于：2022/3/16 17:25:47

基于C3D的化学实验室人员不安全行为模式识别

基于C3D的化学实验室人员不安全行为模式识别[通信与网络][信息安全]

针对因人的不安全行为导致化学实验室安全事故的预防问题，提出了基于三维卷积网络(Convolutional 3D，C3D)的化学实验室人员不安全行为模式识别方法。定义了5种典型的人员不安全行为模式，以某高校化学实验室作为研究区域，构建了人员不安全行为模式数据集，建立了基于C3D的人员不安全行为模式识别模型，并对模型在不同应用场景下的性能进行了评估。结果表明：在特定人员于特定实验场景中出现上述5种不安全行为时，该模型在测试集上得到的F1指数平均值均能达到97%以上；在非特定人员与非特定场景中出现不安全行为时，模型能够有效识别部分不安全行为。该研究成果预期可以为化学实验室人员不安全行为的预测、预警、预防提供技术支持。

发表于：2022/3/16 17:18:00