基于LabVIEW的电子式氧调器PID控制系统的设计

电子式氧调器是新型氧气调节器,它是飞机供氧系统的核心部件。目前针对电子氧调器,并没有很好的控制调节方法,很难达到现有的性能指标要求。对电子式氧调器的原理进行了分析,基于LabVIEW FPGA设计了一种电子式氧气调节器控制系统的实验研究方法。采用专家PID控制规则对氧调器进行控制并进行了优化改进,在此基础上进行了实验验证。实验结果表明,该控制系统能够对电子式氧调器进行精确控制,其控制程序具有良好的响应速度以及控制精度。     

VXI总线多通道压力传感器仿真模块设计与实现

某型发动机系统主要由综控器、传感器、电机泵、电磁阀等部件组成,综控器是整个系统的核心控制部件,为测试综控器的性能是否符合要求,需要为综控器提供各种工况下的传感器（主要为压力传感器）数据进行仿真试验。采用真实的压力传感器开展上述工作,一方面需要构建复杂的工作环境,难度大、数据精确度难以保证,另一方面地面环境下的传感器信号变化难以实时调整,难以满足数据快速变化的需要。基于以上因素考虑,给出了一种基于VXI总线的多通道压力传感器仿真模块的设计方法,模块共有24路压力传感器电路,每路独立配置输出。模块以“VXI总线接口电路 VXI总线功能电路”的结构进行布局,VXI总线接口电路主要包括“CPLD 双口RAM”,对VXI总线指令进行解释、译码;VXI总线功能电路主要包括“96系列单片机 DA输出电路 两线压力传感器电路”,完成对真实传感器输出信号的电气特性仿真模拟。模块的驱动程序在Lab Windows/CVI6.0的环境下编制,供用户进行程序调用和快速操作使用。该模块已在VXI总线测试系统中得到应用,实际情况表明,模块的输出精度高、信号调整方便、响应快,满足了综控器仿真深度测试的要求。     

静电除尘用大功率高频高压电源预测控制研究

静电除尘用大功率高频高压电源系统具有非线性、时变性、迟滞性等特点,需要一类数学模型要求低、自适应能力强的非线性控制方法。以自主研发的静电除尘用大功率高频高压电源为研究对象,基于现场实际电源系统试验结果,采用最小二乘法辨识系统的近似传递函数模型,最后设计了一种新颖的基于动态矩阵算法(DMC)的模型预测控制器,实现针对电源输出电压的控制。仿真结果表明,该算法具有稳定性好、自适应强等优点,并具有良好的控制效果。     

基于物联网技术的教学楼电器智能监控系统设计

针对校园用电严重浪费问题,为实现校园节能,结合物联网和多种数据传输技术,设计了一种对学校教学楼各教室内电器集中化、网络化和智能化的监控系统。该系统以监控网关为自动控制中心,对ZigBee网络的终端节点采集的每个教室光强、温度、人员活动以及所有教室常用电器开关状态等信息,自动做出智能判断并向ZigBee网络终端下达开关常用电器以及门窗的指令;同时,连接至校园网的监控网关也作为服务器,采用浏览器/服务器和客户端/服务器模式,在Windows客户端、Android手机客户端和Web浏览器实时远程查看每个教室用电器的工作状态,并可以远程人为干预各教室门窗和用电器的开关。该系统不但实现了远程人为控制用电器,而且可根据各教室的光强、温度以及人员活动等情况,自动智能控制每个教室内常用电器及门窗的开关。实际测试表明,该系统具有良好的可靠性和稳定性,大大减少了校园的能源浪费。     

基于Avalon-MM的I2C总线控制器设计及VMM验证

摘要： 分析了Avalon-MM总线的架构以及I2C总线的传输方式,提出了一种可行的I2C总线控制设计方案,并说明了详细的实现过程。设计的基于Avalon-MM总线的I2C总线控制器可复用IP核,可以不加修改地应用在基于Altera公司产品的SOPC系统中。使用VMM验证方法学构建了多层次可复用的验证平台,对设计进行了全面的验证。整个验证平台使用systemverilog语言实现,仿真工具使用VCS-MX200606。最后仿真结果显示,设计被完全地验证并达到100%覆盖率。     

基于Top-hat变换的OSAHS图像边缘检测算法

提出了一种基于多方向、多尺度Top-hat变换的图像边缘检测方法,应用于阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(Obstructive Sleep Apnea Hypopnea Syndrome, OSAHS)早期病理图像的边缘检测及诊断。首先,构造不同方向、不同尺度的Top-hat算子增强图像的对比度,利用形态学梯度进行边缘检测,然后把各个算子检测到的图像边缘按照一定的权重进行组合,得到理想的边缘,以便准确地获得病理图像的相关参数,进而实现医学电子诊断。本文以口腔图像、咽喉声带处图像、鼻道内部图像的处理为例,这三组图像的处理结果表明,与传统的边缘算子相比较,该方法能使图像的边缘信息更完整、更准确,图像的边缘闭合度可达到97.67%。     

支持多种温度传感器的多通道低温测量系统的设计

中性束注入(Neutral Beam Injector, NBI)系统的低温泵上必须设置一组温度测量点以监控其工作状态。为满足NBI温度测量需求,设计了一种支持多种温度传感器的多通道低温测量系统。系统采用24位Σ-Δ模数转换(Analog-to-Digital Converter, ADC)芯片AD7193执行模数转换,采用控制器STM32F103ZET6控制设定恒流源、切换测量通道、ADC、以太网通信、串口通信、温度数据处理以及其他控制电路。该温度测量电路的设计可以用于由恒流源驱动的四线制低温温度测量领域。     

一种适用于飞行器航电综合的故障检测和重构方法

鉴于特殊的飞行任务需求,某型号航电综合单一的故障逻辑难以满足多元故障状态下自主重构需求,降低了系统容错性。为解决航电综合多元故障模式难以量化表征影响故障重构的工程难题,创新的提出了一种适用于航电综合的故障检测和重构方法,基于决策表数据挖掘技术的航电综合故障预测流程和多源信息故障检测技术确保常规故障检测率大于98%,航电系统重构状态的量化表征分类方式确保了系统快速重构设计,本文提出的故障检测和重构方法极大地提高航电综合系统的故障检测率与容错能力。     

音码混合测距在深空探测中的应用研究

深空探测具有目标距离远、信号往返时延大等特点。提出了一种适用于深空探测的音码混合测距方法,详细分析了测距信号发送、接收时序,并阐述了距离捕获、解模糊和跟踪的过程。最后进行了实验研究,与纯侧音测距相比,音码混合测距精度更高,测距值更稳定。     

半潜式钻井平台锚泊定位锚链张力优化

半潜式平台长期在海洋上生产作业时,为了防止其在外界环境风、浪、流的干扰下发生漂移,通过锚泊定位控制平台使其始终在安全范围内工作。当锚泊系统平台某角某一根或多根锚链张力过大或过小时,就会造成锚链因疲劳而断裂及能量的浪费。为充分发挥所有锚链的能力,使各锚链张力值尽量接近,对锚泊定位锚链张力进行研究。在遗传算法的基础上结合非线性规划算法进行锚链张力优化,结合两种算法的优点让优化结果具有更高的精度。最后,应用所建立的数学模型在Matlab/Simulink仿真环境下对981钻井平台进行仿真试验,仿真结果表明能在满足锚链张力均衡分布的情况下充分满足平台的作业要求,保证海洋平台工作的安全性。