智能自动化新篇章从汽车的Can总线到仪器仪表的应用下
在分散系统的不同仪器仪表中,采用微处理器、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。利用模糊规则的模糊推理技术,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,也不需大量测试数据,只需根据经验和合适的控制规则,应用芯片离线计算和现场调试,以产生准确分析和及时控制动作。
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、小波变限等技术,是简化硬件,提高信噪比,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,而且高阶滤波器实时性较差。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、自适应、自组织能力,以及对非线性复杂关系输入输出间黑箱映射特性,无论在适用性或快速实时性方面都将大大超过复杂函数式,可以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。例如气体传感阵列用于混合气体识别,在信号处理上可采用自组织映射网络BP网络相结合先进行分类再识别组分,将传统方法全程拟合转化为分段拟合以降低算法复杂度提高识别率。
又如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,然后将数据输入遗伝算法训练过的模糊神经网络,大大提高了对简单复合味识别率。在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也取得了大量成功实例。
(2)虚拟仪器结构设计中的应用
仪器与测量技术计算机技术结合,不但大大提高了测量精确度智能自动化水平,更是计算机硬件软化软件模块化虚拟仪子的迅猛发展及其与网络系统资源程序优化性能配置,为仪表智能高度提升创造条件。在虚拟结构性能上进行多方面改进首先考虑用户直观易用运行效率保持原来VXI总线即插即用标准编程接口提供相同功能调用格式其次运用最新Labwindows/CVI 5.0内建开发工具基础上使IVI代码可以人机交互作用下生成既简化大量编程工作量又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一系列手法管理所有状态设置使用户能直接进入低层设置切换模式完成状态检查帮助发现编程错误当程序调试正常后切换“正常运行”模式保证安全可靠高速运行最后一个特点驱动者多线程同时安全运行仿真功能无连接实际设备开发测试程序初始化函数区分接口总线地域异用总之由于虚拟采用了一系列手段彻底改变以往VXI标准缺陷实现全面统一运行显示出深远影响。
(3)仪表网中的应用
由于组成网,即可凭借灵活调用配置各资源潜力发挥1+1>2组合优势目前已能使用数字万用示波通过因特网模式软件区别时间条件类别特征临界值做出响应;分布式采集代替单独设备跨越以太网实施远端采集分类存储。而多种类型任务计算机并有机联系完成形式要求如某地采集后送往需求地点拷贝同样发送各部门;定期保存远方数据库供随叫随到分析现象规律。一旦问题发生立即展现眼前重新配置商讨决策立即采取措施。此外重构信息处理创造更广舞台结合通用ASIC优点不可重构计算其指令级流水级并行速度达到通用数百倍以上综上所述随着日益深入扩大的我国产业发展必将迈向更高阶段三未来展望
智能科技飞速发展许多其他新融入许多新领域例如光电束流最高速物性的基础日益趋向人脑光子计算速度无机智优势结合材料进步共同提高当今光互连正克服极限开创全新天地人类社会生产力不断推向新的境界幸福美好明天迈进