摘要：基于分解的多目标进化算法(Multiobjective evolutionary algorithm based on decomposition, MOEA/D)将一个多目标优化问题(multiobjective optimization problem, MOP)分解成一系列的单目标优化子问题,然后利用相互协作的进化方式优化这些子问题. MOEA/D利用独特的分解机制促进种群逼近Pareto最优前端(Pareto optimal front, POF),同时利用均匀分布的权重向量维护种群的多样性,在解决MOPs时具有较大的优势.但是,在实际工程中,大多数MOPs的POF具有复杂的特性.比如说POF可能具有长尾和顶点,这极大地降低了MOEA/D算法的性能.基于惩罚的边界交集法(penalty-based boundary intersection, PBI)是MOEA/D常用的分解方法之一.在PBI法中,惩罚因子起着平衡算法收敛性和多样性的关键作用.本文提出了一种自适应惩罚策略(adaptive penalty strategy, APS),能够在进化过程中自适应调整每个权重向量对应的惩罚因子值,有效地增强了近似Pareto前端的多样性.最后,利用六个具有复杂POF的基准MOPs和空间桁架结构多目标优化实验验证了所提MOEA/D-APS算法的有效性.

摘要：针对目前视觉测量农作物株高技术中存在农作物顶点和底点难以识别的问题,设计了一种基于激光视觉的农作物株高测量系统。该系统针对农作物株高测量特点,改进了三角测量模型,改进后的三角测量模型参数包括相机参数、光平面方程和相机安装参数;依据系统测量模型,该系统标定过程中通过至少一次将棋盘格标定板置于农作物底端点对应水平面的平行平面上,建立农作物底点平面对应的地面坐标系,通过将激光器发出的激光线投射到农作物上,识别农作物顶点。在株高为558.00~1 843.30 mm的农作物上的测试结果表明,测量绝对误差最大值28.30 mm,相对误差最大值为2.17%。该系统标定完成后可实现自动化与实时测量,且测量精度高,具有良好的实用价值。

摘要：近年来,我国加大了对工业污水排放的监控,工业污水中氨氮超标比较常见,所以研制一款实用的污水氨氮检测仪器很有必要。本文设计了一款化工污水氨氮检测系统。系统以STM32单片机为主控核心,通过氨氮传感器,辅以PH传感器、温度传感器、液晶显示器,实现污水中氨氮含量、水体PH值、温度的实时检测和显示。其中氨氮传感器选择氨气敏电极,温度传感器选择K型热电偶。在实现核心功能基础上,另外配备TF卡实现数据的实时存储,微型打印机实现数据的现场打印。该系统具有实时检测、可视化操作、操作简单等特点。

摘要：为了对白酒进行品质检测,设计了基于STM32和Lab VIEW的白酒电子舌系统;该系统利用STM32作为下位机核心控制器,通过DAC产生多频激发脉冲,通过恒电位电路施加在电极传感阵列上;电极上产生的微弱电流响应信号经调理后传输到上位机;在上位机利用LabVIEW开发一套集数据采集、存储和分析于一体的虚拟检测平台;经实验验证,该系统运行稳定可靠,对4种不同香型白酒获取的味觉数据经LDA分析,前两个主元累计贡献率达到98.18%,4种香型被很好地区分开来。

摘要：为了探索电子鼻对不同香型白酒的识别,以STM32为系统核心,筛选TGS2600、TGS2602、TGS2610、TGS2611和TGS2620共5个TGS传感器组成传感器阵列,设计了白酒检测电子鼻。利用该系统对浓香型、酱香型、清香型、米香型4种香型的代表酒样进行了气味数据采集。对数据进行平滑处理后提取其稳态响应值,并分别利用主成分分析、线性判别分析和概率神经网络建立了识别模型。实验数据显示:主成分分析的前2个主元累计贡献率达93.55%,线性判别分析的前2个主元累计贡献率为97.33%,概率神经网络模型识别率达到100%。结果表明,设计的电子鼻可以应用于对不同香型白酒的快速识别。

摘要：为了探索电子鼻对不同香型白酒的识别，以 STM32 为系统核心，筛选 TGS2600、TGS2602、TGS2610、TGS2611 和 TGS2620 共 5 个 TGS 传感器组成传感器阵列，设计了白酒检测电子鼻。利用该系统对浓香型、酱香型、清香型、米香型，共四种香型的代表酒样进行了气味数据采集。对数据进行平滑处理后提取其稳态响应值，并分别利用主成分分析、线性判别分析和概率神经网络建立了识别模型。实验数据显示：主成分分析的前 2 个主元累计贡献率达 93.55 %，线性判别分析的前 2 个主元累计贡献率 97.33 %，概率神经网络模型识别率达到 100 %。结果表明了设计的电子鼻可以应用于不同香型白酒的快速识别。

摘要：现代相控超声波阵列控制器是一种能够使用多个换能器或传感器发送或接收信号的电子系统,可以在几乎实时的情况下对发射的波束进行偏转和塑形,在商业上具有广泛用途。本文拟设计一种新型的相控超声波阵列及其控制器,这是一个模块化、低成本、多用途的相控超声平台,由桌面端软件、下位机软件、控制器、驱动器和超声阵列等部分组成。桌面端软件可以用来定义超声阵列的几何形状,实时模拟声场,能够计算出每个超声换能器单元的相位和振幅数据并发送给所连接的控制器,控制器根据这些数据生成相应的脉冲信号,经由驱动电路进行功率放大后推动超声换能器产生特定相位和振幅的超声波。控制器基于高性能单片机设计,多个超声阵列可以级联使用,扩展阵列规模。

摘要：介绍了一种用于身份识别的心音信号采集和处理系统。该系统利用STC12C5A单片机作为核心控制器,通过自带的A/D对经过放大、滤波等预处理后的心音信号进行模数转换,然后通过RS232总线将信号传输到上位机进行处理,在上位机利用LabVIEW设计一套集数据采集、存储、回放和分析于一体的虚拟检测平台。实验结果表明,利用该系统采集三位被测试者60组心音信号,建立WPT+GA-SVM心音身份识别模型,其识别准确率达到了85%。

摘要：针对粮仓中温湿度等被控对象的大滞后及大惯性特点,设计一种基于无线传感器网络的粮情监控系统,采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署传感器网络节点,将监测数据汇集到中央监控系统,实现统一的数据管理和网络路由监测功能。该系统能够实时监测粮仓中温湿度变化及进行模糊控制,使其获得最佳预期值,实现粮情的自动化控制。试验证明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,通过增加数据采集频率,减少了数据丢包率,该系统使用灵活,适用于不便直接连线粮情监控场合应用。

摘要：果蔬中的农药残留问题一直备受关注。为了实现对果蔬中农药残留的快速检测,基于酶抑制法设计了一种农药残留快速检测系统。采用光频传感器采集农药残留量信息,通过基于nRF24L01的无线传感器网络将其发送到上位机,最后在上位机利用虚拟仪器语言LabVIEW开发一套集数据采集、存储、回放和分析于一体的虚拟检测系统。利用该系统对甲胺磷农药进行检测,结果表明,农药残留量与抑制率呈正相关,与根据农业行业标准进行试验的结果相吻合。因此,无线传感器网络和虚拟仪器技术应用于农残检测切实可行,且提高了检测效率。