现场总线技术的灵魂智能自动化在仪器仪表应用中的无缝融合下
在分散系统的不同仪器仪表中,采用微处理器、微等微型芯片技术,可以设计模糊控制程序,并设置各种测量数据的临界值。通过模糊规则的模糊推理技术,可以对事物的各种模糊关系进行各种类型的模糊决策,其优势在于不必建立被控对象的数学模型,也不需大量的测试数据,只需根据经验,总结合适的控制规则,应用芯片的离线计算、现场调试,以产生准确分析和准时控制动作。
特别是在传感器测量中,智能自动化技术应用更为广泛。软件实现信号滤波,如快速傅立叶变换、短时傅立叶变换、小波变斗争等技术,是简化硬件、高升信噪比改善传感器动态特性的有效途径,但需要确定传感器动态数学模型,而且高阶滤波实时性较差。运用神经网络技术,可实现高性能自相关滤波和自适应滤波。充分利用人工神经网络强有力的自学习能力、联想记忆功能以及对非线性复杂关系输入输出间黑箱映射特性,无论在适用性与快速实时性各方面都将大大超过复杂函数式,可充分利用多传感器资源综合获取更准确可信结论。
其中实时与非实时快变与缓变数据信息可能相互支持也可能相互矛盾,此时对象特征提取融合直至最终决策作出正确判断,将成为难点。于是神经网络或模糊逻辑将成为最值得选用的方法。在气体传感阵列用于混合气体识别中,可采用自组织映射网络和BP网络相结合进行分类再识别组分,将全程拟合转化为分段拟合以降低算法复杂度提高识别率。而食品味觉信号检测与识别难度曾一度是研究开发单位主要障碍所在,如今可利用小波变换进行数据压缩特征提取,然后输入遗传算法训练过的模糊神经网络,大大提高简单复合味识别率。
再如布匹面料质量评定柔性操作手触觉信号处理机器故障诊断领域智能自动化技术取得了大量成功实例。在虚拟仪器结构设计中的应用,计算机硬件软化软件模块化虚拟仪器迅猛发展其与网络系统资源程序统一优化性能配置,为仪器智能水平迅速提高创造条件。
首先考虑用户直观易用运行效率并保持VXI即插即用标准高层编程接口提供相同功能函数调用格式,其次最新Labwindows/CVI 5.0内建开发工具基础上运用智能手段使IVI驱动代码可以人机交互作用下生成简化编程工作量统一驱动代码编程结构风格方便不同水平用户使用维护,再次应用智能手法管理所有种类状态设置用户直接进入低层设置切换“测试开发”正常运行模式完成状态检查发现编程错误切换到“正常运行”模式保证安全可靠高速运行。此外多线程同时安全运行仿真功能无连接实际仪器情况下开发测试程序最后一个特点初始化函数区分接口总线地域异用。
总之由于虚拟仪器采用了一系列智能自动化手段彻底改变了以往VXI总线即插即用标准驾驶者引擎效率低编程结构风格不一致困难质量低工作量大使用维护麻烦等缺陷全面统一运行显示出深远影响。在仪表工业高速发展日新月异地飞速发展许多其他领域新技术不断融合进来例如充满发挥光电束流最高速物性的基础上人脑机制生物DNA芯片有机智能电子光子计算速度无机智能物理性能结合材料智能话语交互作用共同提高当今又有光互连技术克服电互连物理本质极限开创全新天地奠基人类社会生产力不断推向新的更高境界人类生活幸福美好明天迈进!