作者单位
摘要
1 北京科技大学 自动化学院,北京 100083
2 罗克韦尔自动化(中国)有限公司 LCS部门,北京 100005
为解决自动化生产线实训线下课程实验硬件套数不足、实验时长和场地受限等问题,提升教学质量,设计了一种基于PLCSIM Advanced和Simulink的自动化生产线仿真实训平台。该仿真平台以实训设备为依托,使用Simulink搭建被控对象仿真模型,在PLCSIM Advanced仿真控制器中编写控制算法,通过应用程序接口(application programming interface,API)通信实现对象模型与控制器间数据的实时交换和仿真。以纸张张力控制设备为例,介绍了仿真实训平台搭建和实施过程。实践教学表明,该仿真平台提高了自动化生产线实训课程的教学成效,激发了学生实践学习的兴趣,提升了学生发现、解决复杂工程问题的能力,让学生深刻体会到团队合作和有效沟通的重要性。
自动化生产线实训 仿真平台 张力控制系统 人机交互界面 PLCSIM Advanced Simulink automation production line training simulation platform tension control system HMI PLCSIM Advanced Simulink 
实验科学与技术
2024, 22(1): 37
华翔 1,2,3焦兆阳 1,2,*朱健强 1,2,**
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理重点实验室,上海 201800
2 中国科学院中国工程物理研究院高功率激光物理联合实验室,上海 201800
3 中国科学院大学,北京 100049
依靠算法提高光学测量精度的方法和应用越来越广泛,由于刀口法在光学非球面检测中的应用有其独特性,本文提出了在非焦点处采样,对应CCD像面上辅以虚拟光阑调制的刀口法环带,实现定量检测。以检测一个凹球面为例,将其与干涉仪标准方法的检测结果进行对比,其中主要环带位置偏差不超过1%,峰谷(PV)值和均方根(RMS)值误差均在7%左右,可以实现至少λ/15左右的检测灵敏度。该研究为光学车间检测提供了一种定量化检测的新思路,优化了光学加工与检测的效率,为自动化刀口仪的研制奠定了基础。
光学检测 刀口仪 自动化 光学仪器 
光学学报
2023, 43(21): 2112005
作者单位
摘要
武汉工程大学 电气信息学院,武汉 430205
该文针对自动化专业计算机网络课程学时少的特点,设计了一个综合的课程实验,以直观有趣的方式提升学生的知识掌握度。此实验使用3台笔记本电脑与树莓派智能小车建立Wi-Fi无线局域网,通过无线局域网将笔记本电脑中编写好的程序传送到树莓派小车中,进而远程控制小车实现程序的编译。之后笔记本电脑中的应用软件,就可以实时查看树莓派小车的摄像头采集到的视频信息,并且控制小车的运动。实验原理部分介绍了依托计算机网络体系结构实现无线数据通信的过程,着重突出了无线设备的数据链路层使用的CSMA/CA协议,列举了CSMA/CA协议的工作要点。本实验可以让学生对计算机网络的知识形成整体的概念,并通过实验所涉及的相关技术,培养学生持续学习的能力。
计算机网络 课程实验 自动化专业 无线网络 树莓派智能小车 computer network course experiment major in automation wireless network raspberry pie smart car 
实验科学与技术
2023, 21(4): 111
作者单位
摘要
东南大学 电子科学与工程学院 先进光子学中心,江苏南京210096
光开关切换延时线芯片中各光开关的驱动电压标定和控制需使用多通道光功率计、可编程多通道电压源阵列等分立仪器,存在成本高、扩展困难的问题。设计并制作了一套低成本、易扩展的光开关切换延时线自动标定与控制系统,其中多通道光功率计模块可探测-53~-7.7 dBm内的光功率,误差小于0.5 dB;多通道电压输出模块可高精度稳定输出0~10 V的直流电压,输出电压波动小于±0.5 mV;使用单片机控制各模块协同工作并连接上位机实现人机交互。使用本系统对5-bit光开关切换延时线进行了自动标定和控制,结果显示,在32级延时状态下,延时线芯片输出端的透射光谱在1 560 nm波长附近的波动均小于1 dB,对应的延时步进为3.110 9 ps/state。该结果与商用仪器标定电压下测得的3.062 0 ps/state的延时步进高度吻合。本文设计制作的标定与控制系统精度高、成本低、扩展性强,具有很高的应用价值。
微波光子学 集成光学 光开关切换延时线 光开关 标定 自动化 microwave photonics integrated optics optical switching delay line optical switch calibration automation 
光学 精密工程
2023, 31(15): 2161
作者单位
摘要
国防科技大学 智能科学学院,湖南长沙410073
从站控制器是工业自动化控制系统中实现总线通信、现场传感器采集、电机等执行器控制功能的基础部件。为满足各类工业现场执行器与传感器的使用需求,解决从站控制器硬软件设计繁琐、开发效率低、升级移植困难的问题,通过对典型从站控制器的硬软件构成分析,提出了一种从站控制器的模型化开发方法。建立了从站控制器共性的实时以太网通信处理模型以及实际应用中常见的数字量I/O、模拟量I/O、运动控制、通信接口转换从站的设备控制模型,采用模型代码自动生成与移植方法,在国产硬件平台上实现了从站控制器软件的标准化快速开发。实验结果验证了本文所提模型化开发方法的有效性,为实现国产化从站控制器软件的快速开发和升级移植提供了的有效手段。
工业自动化:控制系统 实时以太网总线 基于模型的设计 代码生成 industrial automation control system real-time ethernet fieldbus model based design code generation 
光学 精密工程
2023, 31(11): 1710
作者单位
摘要
上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240
在先进工艺下,VLSI布线产生设计规则违例(DRC)的原因十分复杂,这使得全局布线的拥塞度不再能准确地反映DRC的分布。针对这个问题,提出了一种基于深度学习的预测布线违例分布的方法。该方法只使用布局阶段的引脚、线网和宏模块等版图信息作为特征和CSMOTE算法平衡数据集,无需进行全局布线,然后使用卷积神经网络对数据进行训练,最后用训练模型预测M2 short和cut group space布线违例的分布。该方法在一个采用先进工艺的真实工业设计上进行了测试。结果显示,该方法预测M2 short的准确率为93.4%,F1值为0.78; 预测cut group space的准确率为92.5%,F1值为0.78。
布线违例 深度学习 电子设计自动化 布局 布线规则检查 detailed routing violation deep learning electronic design automation routing design rule check 
微电子学
2022, 52(6): 1027
华翔 1,2,3焦兆阳 1,2朱健强 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理重点实验室,上海 201800
2 中国科学院中国工程物理研究院高功率激光物理联合实验室,上海 201800
3 中国科学院大学,北京 100049
为了解决自动化刀口仪面临的如何搜索并收敛到特征点的核心问题,提出一种基于刀口仪轴向移动的非球面检测技术,实现了在搜索过程中提取环带误差信息,一方面在搜索过程中动态获得波前特性,另一方面可以加速收敛找到特征点。利用所提方法对不同参数的镜面环带误差进行检测,所得带差位置与干涉仪检测结果的相对误差小于3.3%,验证了所提方法的有效性。所提方法为刀口仪的自动化测量提供了一个便捷的解决方案,为进一步提高非球面加工效率提供了技术支撑。
测量 刀口仪 自动化 光学检测 光学仪器 
光学学报
2022, 42(23): 2312003
作者单位
摘要
1 空军工程大学航空工程学院, 陕西 西安 710038
2 中国人民解放军94582部队, 河南 商丘 476000
针对目标探测算法对混合像元难以区分以及阈值不易选择的问题,根据同类像元的相似性提出对抗生长(AG)算法。首先将生长树模型应用在目标探测中,然后利用AG算法对生长树模型进行改进,最后在遗漏率和重叠率两个参数的约束下得到生长结果,通过对生长结果的进一步分析来得到探测结果。通过实验数据分析可以看到AG算法在检测概率为90%的情况下,虚警率比其他4种传统算法中最佳结果还低0.31个百分点;算法的接收机特性曲线在4组数据中均位于其他算法的左上方,验证所提算法的有效性,表明该算法能够较好地区分混合像元,克服阈值选择的难题,提高目标检测的效率。
图像处理 高光谱图像 目标探测 对抗生长 自动化 混合像元 
光学学报
2022, 42(2): 0210002
作者单位
摘要
1 西南交通大学 信息科学与技术学院, 成都 611756
2 西南交通大学 微电子研究所, 成都 611756
随着芯片的集成度越来越高, 物理设计布局阶段的拥塞问题越发严重。提出了一种基于溢出值的局部拥塞消除技术, 根据溢出值选择出拥塞密度最高的拥塞区域, 然后基于模拟退火算法对该区域内的高引脚单元设置合适大小的隔离区域, 以缓解局部拥塞。将提出的方法应用于SMIC 180 nm工艺的四万门设计和SMIC 55 nm工艺的七千门设计进行优化。相较于Synopsys的ICC工具的拥塞优化结果, 提出的方法使设计规则违例下降48%, 短路违例下降52%, 总线长缩短5%, 比现有文献的布线质量更好。
设计自动化 物理设计 布局 拥塞 溢出 启发式算法 design automation physical design placement congestion overflow heuristic algorithm 
微电子学
2021, 51(1): 64
作者单位
摘要
1 天津大学电子信息工程与自动化学院, 天津 300072
2 中国科学院大连化学物理研究所, 催化基础国家重点实验室, 辽宁大连 116023
为了实现激光拉曼光谱仪光路的自动化控制, 本文建立了基于 MC9S12XEP100核心控制器的光路自动化控制系统。针对开环电机控制出现的精度低、易“丢步”、“堵转”等问题, 本文设计了一种基于压力传感器的闭环控制算法, 极大地提升了控制精度和系统稳定性, 有效避免了电机堵转问题。实验结果表明:该控制系统可以实现多路光的任意调节、光路的接入与复位、闭环自检和上位机通信等功能。该系统所控制的位移误差精度在 0.1 mm范围内, 基本满足光路控制系统稳定可靠、高精度、抗干扰能力强等要求。
光路自动化控制 步进电机 闭环自检 optical path automation control, stepper motor, cl 
红外技术
2021, 43(7): 629

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