光纤布拉格光栅滑觉感知单元

以悬臂梁为核心结构设计了一种简单实用的滑觉感知单元.利用3支光纤布拉格光栅的中心波长差值的方差,以及波长偏移的大小和方向进行滑动判知,以实现滑动过程接触力变化、滑动速率与方向的检测.实验结果表明,在0.2～1N的接触力范围内,该滑觉感知单元对微小的滑动有良好的检测效果,最小灵敏度可达3.8pm/mm;滑动灵敏度、速率比例系数以及接触力的实验值与理论值的平均相对误差分别为6%、14%和6.6%.     

基于模糊PID的UEGO传感器控制方法研究

宽域废气氧(Universal Exhaust Gas Oxygen,简称UEGO)传感器具有较宽的空燃比测量范围,广泛地应用于稀燃发动机空燃比控制系统。UEGO传感器需要配套控制器才能正常工作,通过控制传感器的温度和泵电流,实现空燃比的测量。然而,UEGO传感器温度具有非线性,泵电流参数存在摄动,给其控制带来了困难。为了缩短冷启动时间,采用斜坡加热与模糊PI相结合的分段温度控制策略,以克服温度的非线性和冷启动的加热限制;采用基于OE模型的系统辨识法,建立不同工况下的泵电流模型,据此采用模糊PID的控制方法提高泵电流的控制精度与响应速度,克服泵电流参数不确定性的影响,从而提高传感器的动态性能。在空气环境和混合气配气平台上进行实验,结果表明：UEGO传感器冷启动时间少于20s,温度控制精度较高,泵电流调节时间为191ms,动态响应速度快、抗干扰能力强。     

基于WSN的智能农机自动导航控制系统研究

为了提高农机的自动化和智能化作业水平,采用无线传感器网络设计了农机自动导航控制系统,系统主要由车载导航控制终端、后台服务器和ZigBee无线传感器网络组成;车载导航控制终端在嵌入式控制器S3C2240平台上开发设计,主要采用PID模糊控制算法对农机的运动状态进行调节和与服务器的通信;后台服务器根据要作业的区域利用定步长连续寻点方法进行了农机行驶的路径规划,接收移动车载导航控制终端上传的接收信号强度指示RSSI后,借助多点定位算法进行精确定位,并向移动车载导航控制终端下达期望的速度和方向指令;实验结果表明:设计的智能农机自动导航控制系统能够实现精确定位和速度控制,平均定位误差为仅为0.217 m,在设定运动速度为1 m/s时,实际的平均速度为0.984 m/s,能够完全满足农机自动导航作业的需要。     

基于纳米发电机的触觉传感在柔性可穿戴电子设备中的研究与应用

柔性可穿戴电子设备因其在人工智能、健康医疗等领域的应用而受到了人们的极大关注.然而,如何降低功耗或实现自供能一直是阻碍其广泛应用的瓶颈.随着纳米发电机与自驱动技术的兴起,尤其以摩擦纳米发电机(TENG)与压电纳米发电机(PENG)代表的研究,为解决可穿戴传感器电源的问题提供了可行的方案.TENG和PENG分别基于摩擦起...     

基于微纳光纤的柔性仿生微结构触觉传感器研究

人类指尖的指纹图案以及互锁的表皮-真皮微结构在放大触觉信号并将其传递给各种机械感受器方面发挥着关键作用，从而实现对各种静态和动态触觉信号的时空感知。本文报道了一种受指尖皮肤微结构启发的微纳光纤柔性触觉传感器，该传感器具有环形脊的指纹状表面、错峰互锁的微结构以及刚度差异化的树脂/聚二甲基硅氧烷多层结构。通过这些设计特征，传感器能够以高耐久性、高灵敏度(20.58%N^-1)、快速响应(86 ms)及大动态范围(0～16 N)检测多种时空触觉刺激，包括静态、动态压力和振动，并能够识别物体的硬度和表面纹理差异。该传感器具有结构紧凑、制作简便、易集成、抗电磁干扰等优点，可被应用于机器人皮肤、可穿戴传感器和医疗诊断设备中。     

基于Fuzzy-P控制的半导体激光器功率稳定研究

为了提高光源抑制噪音的能力,提出一种基于模糊控制和比例控制的模数混合控制器,对中心波长为650 nm的半导体激光二极管的输出功率进行高准确度稳恒控制.实验结果表明,施加功率控制后,光源输出功率的静态稳定度达到±0.48‰,动态稳定度优于±1‰.     

基于神经网络模糊控制理论的转台伺服系统控制设计

针对三轴飞行仿真转台伺服系统非线性、模型不精确等特点,在分析转台系统结构的基础上,采用模糊PID控制的方法对转台伺服系统进行仿真控制,得到较好的控制效果。模糊控制控制规则的获得带有很大的人为因素,并且在控制过程中对规则采用查表法占用大量的内存。基于以上原因,设计了神经网络模糊控制器(NNSOC),利用神经网络控制自学习、自调整的能力,为模糊控制器提供自动生成控制规则的能力;同时由于神经网络具有联系记忆能力,可对未训练的样本做出决策。对NNSOC的控制效果进行了仿真。结果表明：其具有很好的动态性能和鲁棒性,对转台的控制效果良好。     

智能数字无线控制计时时钟的设计

基于80C51单片机以及Sensiron公司的SHT11型智能化湿度/温度传感器设计了智能数字无线控制时钟,实现了精准定时校时、温湿检测、人性化录音闹铃等控制功能。     

用基于输入-输出线性化的自适应模糊方法控制混沌系统

用基于输入输出线性化的自适应模糊方法控制了两类混沌系统.它不仅能使混沌系统实现稳定,而且还能实现对混沌吸引子内部任意周期轨迹和外部周期轨迹的有效跟踪.这一方法的重要特点是:不仅不要求混沌系统的精确模型,而且对不容易建立起数学模型而有实际物理意义的混沌系统也能进行有效控制. 关键词：     

液位传感器容错控制方法研究

传统的PID(比例-积分-微分)控制法在液位过程控制中占据主要地位,但由于液位控制系统,特别是其系统传感器容易发生故障,使得PID控制法具有抗故障能力不足的缺陷,对生产生活造成重大损失,因此需采用容错控制方法使得液位传感器发生故障时仍能较为正常运行,提出状态观测器估计传感器液位故障值的容错控制方法,使状态观测器对故障状态产生观测跟踪,将故障状态作用于原控制器,并使原控制器弃置已经存在故障的传感器信号,使得故障值被抵消。     

基于ZSSC3008的智能应变式传感器设计

针对压阻式传感器存在的零点偏差、满度偏差以及输出信号的非线性误差,提出了采用ZSSC3008传感器信号调理芯片进行补偿校准的方案。描述了传感器补偿系统的整体构架, 阐述了ZSSC3008的硬件结构、应用电路设计以及对传感器的补偿过程。实验结果表明：用上位机补偿校准软件对传感器补偿后,实现了传感器的一致性以及输出信号与压力良好的线性关系,并具有操作效率高的优点。     

基于模糊算法的风光互补蓄电池充电控制研究

依据蓄电池充电过程的非线性、时变特性,提出了与蓄电池充电特性匹配的,结合Cuk变换电路、模糊算法的模糊控制充电方法。实践证明:Cuk变换电路可以有效地减小输入和输出端电流的脉动,模糊控制使充电时间由17小时缩短到15.5小时,并且能够自动工作在最大充电电流状态,提高了充电效率;系统工作稳定性好,充电效果较三段式充电得到改进;可以延长蓄电池的使用寿命,实用性强,适于推广使用。     

一种智能寻迹与搬运机器人的控制设计

本设计使用单片机对机器人进行寻迹和搬运控制。采用传感器识别路径和待搬运工件,按照不同的优先级别,由单片机发出脉冲信号,控制舵机速度与方向,完成抓取、转运工件的任务。该系统设计简单,实用可靠,具有良好的开放性与扩展性。     

基于单片机的交互式智能实验仪器设计

介绍了以单片机为核心,运用多种传感器硬件和单片机软件搭配,设计出交互式智能实验仪器,该仪器能在使用中监测实验者的关键操作步骤,对实验过程中的操作错误进行实时提醒与反馈。本文以实验仪为例,给出了具体的设计过程与交互仪器的硬件框图及程序流程图。     

基于滑速比的气水两相流气相流量计算方法研究

目前对气水两相流的分相流量的研究中,多是针对两相流总流量和液相分相流量进行,对气相分相流量的研究很少.本文利用文丘里管和含气率传感器对空气水两相流气相流量计算方法进行了研究,在均相流模型基础上考虑了滑速比因素造成的影响,探讨了两相流气相流量计算方法.结果表明,该方法相对于传统的均相流模型在计算精度上得到了显著提高.     

基于虚拟仪器的智能温湿度检测系统

基于虚拟仪器设计理论,以传感器、数据采集卡、计算机为硬件基础,LabVIEW13.0为软件平台设计一个人机交互界面友好、实时检测、存储与报警、参数设置灵活等的智能温湿度检测系统。该系统利用传感器、USB数据采集卡实现对环境温湿度信息进行实时检测、信号处理与传输,并采用模块化的设计思想,利用LabVEW软件完成了系统软件设计。通过实测结果表明:该系统运行稳定,操作与维护方便,检测精度与性价比高等。     

下肢外骨骼机器人控制的脑电感知方法研究

将外骨骼机器人技术与BCI系统结合起来,使人体具有了外骨骼机器人的一系列优良特性,同时使外骨骼机器人具备了人体的智能。首先,对外骨骼机器人技术与BCI技术的融合进行了可行性分析,说明了该方法的可行性。其次,通过实验采集了六种想象运动的脑电信号,选取了C3、C4通道的脑电信号,并对其进行了去噪处理。然后,对经过预处理的六种想象运动的脑电信号通过小波变换进行了分解,提取了包括小波分解系数和能量系数的脑电信号小波特征。最后,针对所提取的小波特征,采用了最小二乘支持向量机对这六种想象运动模式进行分类处理。     

智能汽车自动驾驶的控制方法研究

为了解决智能汽车在无人驾驶的情况下自动跟随前方车辆行驶的问题,在预瞄跟随理论基础上提出一种自动驾驶的控制方法;该方法适用于控制一列智能车队,智能汽车通过接收前车发送的行驶状态来计算出前方路况,通过模糊自适应PID控制器来控制车辆驾驶;首先基于预瞄跟随理论设计一个汽车自动跟随模型,并指明需要跟随的物理量;然后,设计了一个模糊PID控制器来实现对给定物理量的跟踪;最后在dSPACE和飞思卡尔模型小车所搭建的实验环境下去验证控制方法的可行性;仿真实验结果表明该方法能够保证智能汽车具有良好的路况计算和车辆跟踪的精度,且具有较好的鲁棒性。     

基于虚拟仪器的智能电子鼻系统的设计

智能电子鼻对于有害气体和可燃性气体的检测具有重要意义;以NI公司Labview9.0为测试平台,利用PCI-1710HG数据采集卡、传感器阵列设计构成智能电子鼻系统;采用测量室和气体流量计精密控制气体密度和状态;虚拟仪器开发平台用于实时监测和显示采集得到的曲线和数据,并通过遗传算法改进后的BP神经网络进行分析,得到不同气体的浓度;最后使用不同阻值的精密电阻替代传感器对系统进行测试,结果表明系统对多种气体检测都具有高精度和高稳定性,能够进行高效智能化检测。     

基于改进Apriori的网络安全感知方法

针对网络安全态势评估过程中存在数据源单一、实时性不强、准确率不高的问题,提出一种基于改进关联规则算法(Apriori算法)的网络安全态势感知方法。通过对数据的分析,发现在网络中存在关于安全态势的关联规则;通过网络攻击影响熵值序列的分析,对关联规则进行分类为空间正常和异常空间,进而对关联规则进行聚类分析;根据聚类后的规则划分网络安全态势等级。将改进后的算法应用到网络安全态势感知当中,实验结果表明,该方法满足了网络安全危险预警和实时监控的要求。改进的算法用于安全态势感知是可行的、有效的。