电子元器件可靠性研究

通过可靠性理论的数学基础和方法电气电路系统中先计算出单个的元器件的可靠性特征量,再根据系统分析出系统联接方法,且用其各联接系统分制动系统为多个子系统,计算各个子系统的可靠性特征量,最终达到估算出总的可靠性特征量来,而这些特征量用以表征电路可靠性。其中主要两个特征量:可靠度以及失效率。     

基于传感阵列的足底压力扫描系统设计研究

为提高足底压力采集的精度, 减少测量中对实验者自然步态的影响, 基于自主研发的平板式传感器, 开发了面向多传感单元的足底压力扫描系统。通过对压力采集系统结构的改进设计以及对采样时序的优化处理, 有效地减少了传感器及电路系统引入的噪声干扰, 实现了对大尺寸(71.9 cm×33.5 cm)、高空间分辨率(2.8个/cm², 共6720个传感单元)压力传感系统的设计实验, 实验中采样率为100 SPS。该系统已在广州市第一人民医院康复科进行测试与实验。该系统可应用于步态康复训练, 为医生评估患者康复情况和制订针对性的治疗方案提供有效的量化数据参考。     

基于单片机控制的智能自动往返小汽车设计

以STC89C52单片机为核心器件,设计了一个基于单片机控制的自动往返小汽车系统.该系统以单片机控制电路、电机驱动电路、电源电路、传感器电路等组成硬件电路系统,通过KEILUVISION4完成电机的软件驱动和传感器数据采集分析等.本文主要介绍了系统主要功能模块设计方案和功能实现过程,并对系统功能进行了验证和分析.结果表明:设计的系统结构简单、可靠性强,可实现小车自动往返功能.     

紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计

内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。     

格点更新截断δ冲击模型的可靠性指标

在离散开型截断δ冲击模型系统寿命性质的基础上,得出了格点更新离散开型截断δ冲击模型系统的一般可靠性指标,包括可靠度R(m)、失效率λ(m)、平均寿命MTTF、年龄为h时的系统剩余寿命的可靠度R_h(m)、平均剩余寿命MRT(h),并进一步推导出了时间间隔服从一些具体分布的系统的可靠性指标.     

强度型反射式光纤传感器参数的灰色优化

对强度型反射式光纤传感器的工作原理建立了一种数学模型.用该传感器来测量表面粗糙度时,在其传感器探头设计方面,应用灰色系统理论建立一个以各目标为坐标轴的欧氏空间(效果空间),并在此空间内定义一个灰靶,将由状态和方案组成的局势,在坐标上的观测值向效果空间进行映射,以求得最优方案.     

强度型反射式光纤传感器参数的灰色优化

对强度型反射式光纤传感器的工作原理建立了一种数学模型。用该传感器来测量表面粗糙度时,在其传感器探头设计方面,应用灰色系统理论建立一个以各目标为坐标轴的欧氏空间(效果空间),并在此空间内定义一个灰靶,将由状态和方案组成的局势,在坐标上的观测值向效果空间进行映射,以求得最优方案。     

智能循迹车硬件电路设计与优化

设计并优化了智能车的硬件电路。设计了硬件电路的整体结构,进而最小系统电路、图像采集电路、电机驱动电路和电源管理电路进行了详细的设计,最后根据系统原理图,设计出系统的主电路板,并对电路进行了实车实验,结果表明该电路系统稳定可靠抗干扰能力强。     

刀库故障重要度分析与可靠性改进设计

刀库系统的可靠性水平是衡量卧式加工中心先进性的重要指标。为有效提升刀库系统的可靠性水平,引进重要度和结构优化相结合的新方法。以某型号卧式加工中心刀库系统为研究对象,根据现场试验采集的35条故障数据信息,建立了刀库系统的故障树,通过故障树分析计算出了基本事件的重要度,并根据重要度值进行重要度排序。针对故障重要度大的基本事件,结合具体的换刀过程和故障原理,提出了结构优化可靠性设计,该设优化计方案经刀库系统设计人员验证具有可行性。     

基于硬件演化的电路故障自修复实验系统设计与实现

面对复杂的环境,电路系统容易出现故障,且常规电路系统主要基于冗余容错技术提高系统的可靠性。在前期工作中提出了基于硬件演化(evolvable hardware, EHW)和补偿平衡技术(reparation balance technology, RBT)的故障自修复策略,其能够充分利用仿生原理,使电路系统具备自适应、自组织能力。设计实现了能够用于验证所提修复策略的实验系统,并选取了典型电路对基于EHW和RBT的故障自修复策略进行了实验验证,对设计具有自修复能力的电路系统具有重要的指导意义。     

基于生物遗传模型的微电网电流保护整定方法

传统微电网电流保护整定方法存在失效率高的问题,因此,提出一种基于生物遗传模型的微电网电流保护整定方法,介绍了微电网电流保护装置硬件结构,分析了测频电路和A/D转换电路。通过演化算法对微电网电流保护进行整定,依据"自然选择"构建"生物遗传"模型对微电网电流进行整定优化,在微电网电流短路故障中,利用电力系统的模型反馈设定初始值,经"自然选择"将初始值进化成最优值。给出演化计算在电流短路故障中的参数优化模型。实验结果表明,采用本文方法对微电网电流保护整定优化后,微电网失效率降低,可靠性增强。     

不完全概率信息条件下机械系统可靠性优化设计

基于多失效模式机械系统可靠性设计方法和优化设计理论,研究了不完全概率信息条件下多失效模式机械系统可靠性优化设计问题,建立了不完全概率信息条件下多失效模式机械系统可靠性优化设计方法的数学模型,提出了相应的计算方法.数值算例表明该方法是一种非常实用、有效的数值方法.     

基于系统可靠度的预应力空间网格结构优化

为降低预应力空间网格结构系统优化分析的复杂度,提出一种利用改进的遗传算法进行结构系统可靠度约束下的最小质量优化设计的方法。该方法将系统可靠度作为结构优化控制参数,采用分枝限界法判定系统的主要失效模式,应用PNET法计算系统的可靠度。算例分析表明,该方法得到的最优个体质量相对于最佳矢量型法降低了2．82％。该方法合理有效,具有工程应用价值。     

红外测油仪中信号调理电路的设计与研究

为实现并提高红外测油仪技术指标,对红外测油仪中的信号调理电路进行全新设计。信号调理电路通过由模拟开关器构成的相敏检波电路与双路理想积分器相结合的方式,能在提高信噪比的同时,加快光谱图的扫描速度。系统的控制信号采用AＲM7 系列的LPC2136 芯片实现。该电路适用于处理光信号经过红外测油仪内样品池、热释电传感器以及前置放大和滤波后输出的电压信号。通过大量实验表明,测油仪扫描速度得到了提高,精度也有明显改善,实验结果验证了该电路的可靠性和有效性,实现了对于红外测油仪中信号调理电路的优化。     

引入演化效率因子的演化算法设计

随着电子芯片技术的发展，电路系统不断向高集成度和智能化发展。在复杂电磁场环境的各种干扰下，对信息化电子系统的稳定性和可靠性要求越来越高，电子系统的可靠性及自主容错能力成为电路设计所面临的新挑战。为提高恶劣情况下电路的抗干扰能力，提出将分析得到的演化效率因素作为算法的影响因子，引入到演化算法的适应度函数中，对算法进行提高和改进。研究结果表明，在单点短路和断路故障仿真实验中，引入演化效率因子的演化算法的平均无故障概率分别为0.754和0.853。与传统的演化算法相比，两者分别提高了16.4%和14%；与自适应算法相比，两者分别提高了6.7%和5%，证明在受扰或局部损伤的情况下，引入演化效率因子能够有效提升电路系统的鲁棒性及容错抗扰能力。研究结果对改进电路设计的强化及完善有一定的参考价值。     

工字型截面构件的船体板架结构可靠性优化

利用有限元方法进行结构分析,建立失效模式的安全余量方程,失效模式的可靠性指标由一次二阶矩法确定,由分枝限界法识别主要失效模式,结构系统和主要失效模式的可靠性指标之间的关系通过ＰＮＥＴ法（概率网络估算法）确定,并依此导出系统可靠性指标相对设计变量的导数。结构的可靠性优化,通过考虑具有工字型截面梁元的稳定性,将设计变量减少一半,降低优化规模,然后,采用最佳矢量法完成两类优化设计：在结构系统可靠性约束下     

基于CSCW矿山机电传动设备故障诊断系统研究

文章针对矿山机电传动设备的高可靠性要求，基于CSCW的理论和方法，提出了一种新的故障监测和诊断系统的结构模式：将故障监测技术、诊断技术揉为一体，采用多传感器＋单片机＋PLC＋上位机的模式构置故障诊断系统的硬件环境。     

风光氢储系统的两阶优化匹配分析

随着可再生能源的广泛应用,与之相关的微网系统的性能研究也备受关注。在一定经济约束下,对微网系统进行优化匹配确定最佳的微源数量配置,不仅可以减少能源浪费,也是系统可靠性运行的基础。本研究以当地某通信基站为研究对象,以系统总净现成本和负荷缺电率最低为优化目标,首先采用HOMER通过枚举法得到经济性最优的配置组合输出来初始化个体位置,然后利用模拟人智能搜索行为的人群算法（SOA）对风光氢储、风光储、光氢储和光储四种方案下的系统进行匹配计算。配置结果证明了两阶优化算法相较于一般算法的优越性,同时相较于未优化之前显著提升了系统的经济性和可靠性,减少了能源浪费。对比不同方案下系统的配置结果,得出蓄电池+储氢的混合储能方式对系统性能的提升更大,此外,在当地的气象条件下,风光互补系统的总体水平较低。最后对当地的微网配置提出建议和优化措施。     

A Neural Network Method for Reliability Optimizations of Complex Systems

0 Introduction The reliability has become a key factor in the design and operation of complex systems[1]. In general, the de- sign of a system involves numerous discrete choices among available component types based on reliability, cost, performance etc. …     

无线激光越境监控系统设计与实现

介绍采用无线通信、码分多址通信、激光、传感器等技术设计实现的越境监控系统，详细介绍了系统的组成，工作原理，技术特点，主要电路设计，达到的技术指标，以及为提高可靠性采取的一些措施。