科技走廊演示箱的设计与制作

本文重点介绍了系列《科技走廊演示箱》的研制方法和过程，阐明了实施全面的必要性，向教育工作者提供了一种素质教育模式。     

光学演示箱的设计

一我最近自制成了一个暗箱,不但可以演示透镜的焦点和凹面镜的会聚作用,并且还可以直观地表明通过棱镜和平行板(玻璃砖)光路的改变情况。如果使用的光源较强和用黑布将整个暗箱遮上,则在白天也可以进行演示实验。兹将制作和演示方法简单介绍如下:用厚约2厘米的木板作成长100厘米、宽30厘米、高40厘米的具有玻璃窗的暗箱一个(图1)。为了在     

高温管式炉的设计与制作

本文介绍了一种小型高温管式炉的设计与制作,介绍了应用实例。此炉是材料科研中必备的设备。     

流体魔箱的设计制作

有这样一种流体魔箱:魔箱有一个入口、一个出口,当自入口注入多量的水时,从出口会流出少量的水;再从入口注入少量的水,从出口会流出多量的水;魔箱中无任何动力和能量供给装置,且能往复循环使用.     

便携式数据采集控制系统的设计与实现

在狭小空间或是恶劣环境下进行数据采集,传统的数据采集设备占用空间大、传输速率慢,不方便携带。通过分析这些缺点,设计了一种基于WiFi无线网络技术的便携式的无线数据采集控制系统。整个系统包括数据采集单元、数据传输单元和数据控制单元三大部分。该数据采集控制系统能够在WiFi网络覆盖区域内,以手持Android小型终端为控制终端,以无线网络为传输通道,实时控制数据采集卡,并读取采集数据,即时数据可帮助用户更加可靠的分析实际情况,具有实际应用价值。     

磁质谱仪控制系统的设计与研制

运用数字化处理、计算机网络等先进技术,实现对磁质谱仪的远程控制。简要介绍磁质谱仪工作原理。根据该磁质谱仪系统所包含的设备种类,设计了基于以太网的二级控制结构。实现了各种运行参数的远程调节、状态回读的基本功能,并设置了真空-高压/分析磁铁电源、门禁-高压/分析磁铁电源的安全联锁保护。针对触发控制延时时间在0~20 μs连续可调的极高要求,设计了一套触发束采系统。通过测试,系统获得了满足物理实验需求的谱图。经过数十小时的实验,系统运行稳定、操作性强,很好地满足了用户的实验需求。     

运载火箭控制系统的BIT设计与实现

根据拓扑性质知觉原理,视觉原语是从整体到局部,拓扑感知优先。根据此仿生原理,建立感知目标物的形状拓扑信息的数学模型。首先提取物体三维轮廓信息;将空间图形轮廓降维映射到二维投影平面中进行处理;建立提取空间图形拓扑特征的数学模型。将轮廓拓扑空间同胚映射到(Hausdorf或度量空间或)二维投影平面,保持了拓扑不变性,因此便于分析出拓扑特征,可继续应用拓扑映射原理,分析点集拓扑。最终,拓扑特征与知识库模型相匹配,识别出物体。     

化工装置多控制系统间时钟同步设计与应用

针对化工装置有DCS,SIS,CCS等多套控制系统的情况,采用GPS时间服务器,设计了一个通过SNTP协议完成多控制系统时钟同步的技术方案;介绍了GPS时间服务器的设置,DCS时间组的设置,CCS系统时钟同步软件的设置以及SIS系统时钟同步的两种设置方案;实现了不同装置多控制系统之间的全局时钟同步;保障了工艺参数趋势记录,SOE记录,工艺人员操作记录时间基准的一致性和准确性;有利于生产事故原因的查找与分析。     

嵌入式预充电电源控制系统的设计与实现

研制了基于PC/104总线为核心的嵌入式预充电电源控制系统,重点阐述了该控制系统的硬件结构与软件设计;该控制系统以SBC-4680为控制系统主板,通过PC/104总线控制PCM-5120模拟量输入输出卡,控制PCM-5134的IO和定时计数卡,同时制作相应的接口电路及看门狗电路,在DOS操作系统中,利用C++编写底层软件,控制中采用PID算法及特殊数据处理方法,利用VB编写上位机操作界面与图形显示软件,实现与底层软件的以太网通信、信号的实时传输、显示与处理;实验证明,采用此预充电控制系统以后,使高压电源的波头质量得到极大提高,既消除了震荡,又避免了电压跌落等情况的出现,同时该电源的控制精度达到1%,因此,该控制系统完全满足电源控制及保护需要。     

显微镜工作台闭环控制系统的设计与实现

高精度工作台控制系统是现代自动显微系统的重要组成部分,其精度直接影响显微镜对样品的检测质量。介绍了一种基于AT89C52单片机的显微镜工作台闭环控制系统的设计方案。工作台移动时作为检测元件的光栅输出脉冲信号。单片机控制电路实现脉冲的计数并计算误差值,控制步进电机进行反馈补偿。步进电机通过细分驱动模块可以以四种不同的步距驱动工作台移动,以实现显微镜对工作台移动速度的不同需要。8位数码管实时显示工作台移动的实际位置。实验结果表明,该系统的重复定位精度可达到0.020mm,可满足显微镜对控制工作台的要求。     

消防机器人行走控制系统的设计与实现

近年来火灾事故频发,消防人员的安全问题无法保证,“机器换人”这一理念是处置火灾救援的一个重要手段和发展趋势。本文针对火灾现场的环境复杂性,设计了消防机器人的行走控制方案,通过设计电机驱动系统的硬件电路与针对行走控制系统进行MATLAB模拟仿真,实现并优化了消防机器人的越障及转弯功能。主要对电机驱动部分及整个系统软件流程进行设计。通过测试,验证了行走控制方案的可靠性。     

CSNS加速器真空控制系统的设计与实现

中国散裂中子源（CSNS）加速器真空控制系统负责真空数据采集、设备监控和闸板阀控制与联锁,是设备运行和故障诊断以及超高真空保持的重要保障。本文介绍了加速器真空需求,基于实验物理及工业控制系统EPICS软件框架的真空控制系统设计与实现,使用横河可编程逻辑控制器PLC控制与联锁设备,摩莎MOXA工控机监测真空状态,EPICS PV数据直接进入声音报警系统和历史数据库系统,为工作人员及时发现和处理问题、进行后续数据分析和机器研究等提供了便捷途径和可靠保障。目前,该系统已完成现场安装和调试,并已正式投入运行。运行结果表明,该系统具有稳定性好、可靠性高、人机交互友好的特点,很好地满足了加速器真空控制系统运行的需要。     

ITER中子通量监测控制系统建模与设计

根据中子诊断系统测量和控制的需求分析,在Enterprise Architect平台上建立了中子通量监测系统的设计模型。按照ITER制定的仪器控制系统框架,基于用例以及延伸出的系统需求和用户需求,进行了包括信号调理、运行控制、测量计算等功能的详细分析。通过功能映射设计出等离子放电、设备维护检修以及系统验收测试等工作模式下的自动运行流程,完成了符合ITER控制、数据采集及通讯规范的软硬件架构以及与ITER中央控制系统集成的初步设计方案。     

ITER中子通量监测控制系统建模与设计

根据中子诊断系统测量和控制的需求分析,在Enterprise Architect平台上建立了中子通量监测系统的设计模型。按照ITER制定的仪器控制系统框架,基于用例以及延伸出的系统需求和用户需求,进行了包括信号调理、运行控制、测量计算等功能的详细分析。通过功能映射设计出等离子放电、设备维护检修以及系统验收测试等工作模式下的自动运行流程,完成了符合ITER控制、数据采集及通讯规范的软硬件架构以及与ITER中央控制系统集成的初步设计方案。     

高速数据传输控制系统的设计

介绍了一种光盘数据高速传输控制系统。该系统相对计算机独立工作,可以方便灵活地组成各种数据传输控制系统,避免了计算机主机系统的介入,大大缩小了控制系统的复杂程度,避免了总线对连接设备个数的限制。使用16倍速DVD ROM,应用PIOMode4协议,在理论上该系统可以达到16 6Mbit/s的最高猝发传输速度。系统中央处理器采用单片机系统,通过内部编程,可以适应于不同的使用场合。输出端口使用数据缓冲器,以保证数据高速连续输出。     

多路电能计量与控制系统的设计与仿真

在实际电路设计工程中为加快设计进度,利用现代计算机仿真技术和软件对实际电路进行了仿真设计。基于仿真元件和实际电路的差异,对电路中的独特元件磁保持继电器及其驱动电路、功率信号以及逻辑处理电路进行了分析并建立了仿真模型,设计了核心测量软件代码,成功完成了对16路用电线路的电能计量与通断等的控制,达到了项目对多路集中用电的控制和节能的目的。仿真结果节约了成本和时间,提高了设计效率,仿真过程对大部分电路设计具有借鉴意义。     

自动装弹机控制系统改造研究与应用

针对自动装弹机在教学与训练环节中存在的故障率较高、可操作性差等问题,在分析自动装弹机结构与工作原理的基础上,采用PLC对自动装弹机控制系统进行改造,并结合自动装弹机教学与训练的任务需求,分别对控制系统总体方案和系统软硬件展开设计,实现了对装填过程的自动控制和实时数据采集与共享,结果表明,改造方案合理可行,对于提高自动装弹机的可靠性与教学实用性具有应用价值。     

高精密运动工作台控制系统的设计与研究

设计并研制了用于母盘刻录机的高精密运动工作台及其控制系统。工作台控制系统采用线光栅作为工作台位移检测工具。采用数字位置环和模拟电流环组成双闭环随动系统,其中位置控制器是带有速度前馈和加速度前馈的数字PID伺服滤波器。实验结果表明,该系统可以满足母盘刻录机的要求。     

RIBLLⅡ与CSRe中束流控制系统的设计

 介绍了兰州重离子加速器冷却存储环（HIRFL-CSR）的实验环CSRe以及次级束线RIBLLⅡ中束流控制系统的设计。该系统主要采用了Java,COM,Oracle,ARM,DSP,FPGA等技术实现了对磁铁电源的实时、同步控制,已达到对束流的控制。该系统已经运行于现场的束流调试中,并在RIBLLⅡ的束流调试中运行正常、性能稳定。     

RIBLLⅡ与CSRe中束流控制系统的设计

介绍了兰州重离子加速器冷却存储环（HIRFL-CSR）的实验环CSRe以及次级束线RIBLLⅡ中束流控制系统的设计。该系统主要采用了Java,COM,Oracle,ARM,DSP,FPGA等技术实现了对磁铁电源的实时、同步控制,已达到对束流的控制。该系统已经运行于现场的束流调试中,并在RIBLLⅡ的束流调试中运行正常、性能稳定。