基于溶液浓度快速检测与配比的多传感器信息融合技术研究

摘要

本论文是基于溶液浓度快速检测与配比的多传感器信息融合技术研究，系统针对溶液浓度检测中信息单一和不准确的问题，来对多传感器信息融合技术初步研究。现有的溶液浓度检测对信息的获取方法比较单一，及时的反应在线溶液浓度还需要很大改进，在准确性和稳定性方面还不能很好地满足生产的需要。本课题建立一个信息融合处理平台，利用D-S证据理论信息融合方法来对多传感器信息融合进行研究，充实信息融合基本的理论框架和有效的广义融合模型及算法。
　　本系统把碱液浓度作为检测对象，从溶液的浮力、压力差、电导率三个方面分别设计了浮力法、压差法、电导法对溶液浓度检测，对检测装置进行优化，降低了误差，提高了信息的有效性，将三种检测方法获取的信息和数据经过分析处理传给计算机。系统对数据的融合过程比较复杂，运用MATLAB这种高性能数值计算工具对数据进行融合计算，转换成证据理论所能接受的数学模型或表达式，建立识别框架、信任函数和融合模型，并借助计算机对数据进行管理。信息融合主要依据D-S方法的融合规则，从而使多信息协调互补，实现信息共享，取长补短，最大限度地获得观测目标的状态、特征等完整的信息，进而产生更有意义的新信息。而这一新信息是任何单一信息所无法获得的，克服单一信息的不确定性和局限性，提高整个溶液浓度检测系统的快速性、准确性和稳定性。
　　本系统收集了大量的数据，对溶液浓度值信任值的分配提供了准确的信息，对后续数据的处理降低了误差。在信息融合阶段我们建立信息融合模型，借助计算机使获取的数据快速融合并在人机界面直观的反映出来，使系统操作方便，更人性化，也更易投入工业应用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 课题的背景

1．1．2 课题的意义

1．2 多传感器信息融合技术的国内外的研究现状

1．3 多传感器信息融合技术和方法

1．4 存在的问题

1．5 论文研究的内容

1．6 论文的结构安排

第二章 系统总体方案设计

2．1 系统总体设计思想

2．2 系统硬件

2．2．1 系统控制器PLC

2．2．2 人机通讯界面

2．2．3 称重传感器

2．2．4 差压变送器

2．2．5 电磁浓度计

2．3 系统软件实现的基本功能

2．4 本章小结

第三章 信息融合数据的获取

3．1 溶液浓度测量参数的选定

3．2 溶液浓度检测方法

3．2．1 碱液浓度滴定实验

3．2．2 比重法

3．2．3 差压法

3．2．4 电导法

3．3 本章小结

第四章 信息融合算法的实现

4．1 多传感器信息融合技术

4．1．1 信息融合技术的理论基础

4．1．2 多传感器信息融合的功能模型

4．2 D-S方法的基本理论

4．3 本课题信息融合算法的实现

4．4 本章小结

第五章 系统的软件设计

5．1 触摸屏编程

5．1．1 触摸屏组态软件

5．1．2 触摸屏程序设计

5．2 系统的程序设计

5．2．1 主程序流程

5．2．2 初始化模块

5．2．3 数据采集模块

5．2．4 数据处理模块

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢