基于ZigBee的智慧温室蓄电池监测节点设计

针对传统温室监测节点蓄电池剩余电量问题,提出一种改进的基于ZigBee无线通信技术的温室节点无线监测方案,设计一个经济实用的低功耗ZigBee无线监测节点;以CC2530为主控芯片,通过控制不同的传感器和电池智能管理芯片DS2438及其外围电路,实现温室环境参数和各节点蓄电池电压、电流以及剩余电量的精确测量并实时显示;测试结果表明,系统运行稳定,数据检测精度达到0.001。     

太阳能LED路灯智能控制系统电力控制与负载驱动

实现了太阳能LED路灯综合控制系统中太阳能逆变、蓄电池充电、LED照明组件驱动子系统控制方案与电路设计,并对相关技术进行了分析。逆变子系统采用DC/DC升压与DC/AC逆变分段控制,DC/DC段采用最大功率跟踪(MPPT)稳定输出直流,DC/AC段采用电压外环电流内环控制并结合无功功率检测反馈和电流前馈控制的综合控制技术。蓄电池充电子系统采用分段充电策略与控制技术来保证电池组充分充电,避免蓄电池被过充以确保蓄电池能够长周期稳定工作。最后通过对各种白光LED驱动方案的比较,确定了白光LED最佳驱动方案为恒电流驱动脉宽调制(PWM)控制亮度。     

远程分布式无线智能路灯监控系统设计

提出一种融合无线传感器网络、GPRS/GSM网络和Internet的智能路灯监控系统设计方案,该系统由远程计算机终端、手机、无线网关及路灯子节点组成。在智能模式下,路灯能够根据周围环境光照度自动亮灭或调整亮度;在控制模式下,值班人员可通过计算机实现对路灯进行单独、部分或整体定时开关灯控制及亮度调节,或通过手机查询系统运行状况。系统具备路灯故障自动检测功能,确保故障路灯得到及时修复,路灯电源则可在市电和太阳能蓄电池供电两种方式间自动切换以节约电能。     

分布式火灾监测站太阳能电源监测管理系统

为了提高森林火灾监测站的太阳能电源的监测管理水平,采用GPRS无线通信技术设计了分布式火灾监测站的太阳能电源监测管理系统,系统由数据中心管理服务器、监测站、太阳能电池板电源监测单元和传输网络组成;通过精密电阻分压的方法,利用单片机MSP430F149的ADC口测量太阳能电池板的输出和蓄电池的电压,并记录和运算蓄电池的放电电流和内阻,通过GPRS无线模块建立与数据中心服务器的TCP/IP网络连接,将采集到的火情和电源工作状态上传;数据中心服务器主要负责接收、处理、分析统计和显示来自各监测站的数据,并存入数据库ACCESS2003中;经过实验表明,该系统工作稳定可靠,实现了对森林火灾监测站点电源供电状态的集中管理,避免了由于电力故障造成火灾监测盲点的出现。     

太阳能自动微灌演示系统设计

太阳能自动微灌演示系统以使用太阳能电池充电的蓄电池作为系统电源,以AT89S52为控制中心,实时自动检测模拟实验箱内的温度与湿度,同时配有无线收发NRF24l01模块,实时在控制端显示当前温湿度值,当检测温度湿度超过设定的上限值时,NRF24l01模块会向数据控制端发送中断,并自动接通继电器控制水泵工作,实现温湿度自动调节,并实时通知使用者大棚内的状况.使用者能通过控制器操作来降低实验箱内的温度与湿度.     

机载远程智能接口数据集中器研究与实现

文章研究目的是研究新一代飞机机载计算机中具有通用化、标准化的远程智能接口数据集中器,以满足新一代飞机综合化航空电子系统要求;文章首先描述了远程智能接口数据集中器功能原理,然后重点介绍了AFDX网络通信、高速模拟信号采集、小信号处理、大功率控制、接口控制软件设计等远程智能接口关键技术,最后给出远程智能接口数据集中器具体实现;机载远程智能接口数据集中器已经在新一代飞机综合航电系统通过系统验证,试验结果证明远程智能接口数据集中器实现了各种传感器信息就近采集、及时进行数据转换和驱动输出控制的功能要求。     

小潜艇供电系统全桥DC-DC开关电源智能优化设计

小型潜艇水下潜行采用蓄电池供电,通过全电力供电系统推进。以蓄电池为直流电源,在推进系统正常运转的状况下,开关电源电压输出值保持恒定。传统的PID控制器很难对全桥DC-DC开关电源进行精确控制,因此,将粒子群算法(PSO)、BP神经网络与径向基函数(RBF)神经网络与传统PID控制相结合,提出带有RBF神经网络辨识的PSO-BP-PID控制方法。通过神经网络在线自学习对PID三个参数在线调整,最终实现系统恒电压输出控制。仿真结果得出：带有RBF神经网络辨识的PSO-BP-PID控制算法可以很大的改善系统控制效果,同时使系统具有更好的在线调整能力。     

基于图像视觉作动控制的寿命试验台研制

为实现飞机阻力伞锁寿命试验的自动化检测与控制,针对产品的结构特点和寿命试验要求,设计了电液伺服加载装置模拟开伞载荷,利用特殊设计的作动机构实现锁的自动锁闭,采用基于OTSU全局阈值选取算法的图像分割及特征识别技术,进行产品锁闭状态的非接触式检测,以检测结果为驱动信号,实现了“挂载-锁闭-加载-卸载-开锁”的自动循环控制,多批次试验应用表明,系统工作稳定、可靠,显著提升了长周期寿命试验项目的工作效率和质量控制水平。     

一种镉镍蓄电池在轨活化通用设计方法

提出了一种卫星镉镍蓄电池在轨活化通用化设计与实现方法,利用卫星软件根据实时遥测数据,自主进行镉镍蓄电池在轨活化处理。解决了传统航天器地面采用预设V-T曲线进行镉镍蓄电池的充放电人工控制时,由于电流遥测频率较低且负载工作电流变化模式多,境外的参数无法实时获取等原因,无法获取准确的充放电电量,不易通过深放电实现镉镍蓄电池在轨活化处理的问题。进一步对该方法进行通用化设计,可适用于采用电量计控制的各种航天器镉镍蓄电池,提高镉镍蓄电池寿命末期输出能力,延长航天器电池使用寿命。     

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。     

直流辉光放电等离子体激发光源自动调节控制系统

直流辉光放电过程中需要控制的三个重要工作参数为放电电流、放电电压和放电室内氩气气压.该文介绍了一种应用于直流辉光放电等离子体激发光源的自动调节控制系统,该控制系统在放电电流恒定的情况下调节放电室内氩气气压,实现了对放电电压的信号采集和自动控制.文卷阐述了该控制系统的设计思路、电路原理及控制方案.该自动调节控制系统改善了以往用手动调节时精度低且操作复杂的情况,提高了放电电压的控制精度,缩短了放电电压的稳定时间.文中给出了自动控制方式下激发源放电电压的稳定性测试结果,控制精度由手动调节时的4%FS改善为小于1%FS,放电电压稳定时间由手动时的大于90s缩短到30 s以内.采用该控制系统对中低合金钢和锡肯铜标准样品进行了样品精密度实验.元素含量分析精密度比手动调节方式显著提高,各元素含量测试结果的相对标准偏差(RSD)均优于3.5%.中低合金钢标准样品中Ti,Co,Mn元素含量测试结果的RSD范围由手动时的3.0%～4.3%减小到1.7%～2.4%,S和Mo元素RSD范围由5.2%～5.9%减小到3.3%～3.5%.锡青铜标准样品中Sn,Zn,Al元素RSD范围由2.6%～4.4%减小到1.0%～2.4%,Si,Ni,Fe元素的RSD范围由6.6%～13.9%降低到2.6%～3.5%,并给出了实测数据.     

1.2MV重复频率脉冲电源的测试诊断系统

为了更好分析系统的放电特性和工作状态,优化脉冲功率源系统的设计,研制了一套1.2MV重复频率高功率微波驱动电源测试诊断系统。通过研究高电压、大电流测试技术和数据采集、信号处理、故障诊断技术,同时运用虚拟仪器和电磁兼容等技术,探索开发了一套重复频率脉冲电压电流测试诊断系统。结合系统的研制需求,通过分析各种数据采集设备的优缺点,硬件选用了凌华公司的PXI数据采集系统,软件采用LabVIEW,设计开发了重复频率快信号的采集诊断程序,研制出实时诊断系统,并在1.2MV重复频率脉冲电源系统中应用,实现了对重复频率电源关键点电压电流的测试以及数据的诊断、处理和远程在线监测,出现故障时报警、存储数据并自动断电等功能。     

气体放电系统中时空斑图的时滞反馈控制

采用时滞反馈的方法实现了对气体放电半唯象模型中时空斑图的控制．在Turing—Hopf切空间附近分析了时滞反馈对Turing模与Hopf模的影响,确定了反馈参数与系统振荡频率及临界波长的关系．结果表明,在保持外加电压不变的情况下,时滞反馈可有效控制斑图的转换．增加反馈强度或延迟时间等效于增加外加电压．进一步利用二维数值模拟进行了验证．研究结果对气体放电系统中实现斑图的控制提供了一种新思路．     

基于通道型光电倍增管的电弧放电检测

针对电气设备接触不良或质量缺陷引起的电弧放电现象对用电设备安全运行的影响,本文分析了电弧的产生机理及检测方法.依据紫外光强辐射特点,设计了基于通道型光电倍增管的检测系统.通过实验,对放电弧光进行捕获,作为判断电弧放电程度依据,实现对电气设备的有效保护和控制.实验表明,该系统灵敏度高,线性度好,能实现微弱紫外光探测在线监测.     

基于通道型光电倍增管的电弧放电检测

针对电气设备接触不良或质量缺陷引起的电弧放电现象对用电设备安全运行的影响,本文分析了电弧的产生机理及检测方法.依据紫外光强辐射特点,设计了基于通道型光电倍增管的检测系统.通过实验,对放电弧光进行捕获,作为判断电弧放电程度依据,实现对电气设备的有效保护和控制.实验表明,该系统灵敏度高,线性度好,能实现微弱紫外光探测在线监...     

利用软件定义网络的智能电网控制系统设计

针对现有智能电网中处理单一数据流的局限性和不完善的安全性问题,提出利用软件定义网络(software defined network, SDN)控制基于IEC61850的智能电网系统;实现了OpenFlow、sFlow和OF-Config协议,可根据网络状态和自身需求确定不同数据流类型;基于IEC 61850变电站网络管理和控制的商业软件通常必须是专有系统,通过标准解决方案实现了通用性;首先,给出SDN框架下的数据层解耦控制和管理(C&M);然后,参考CEN–CENELEC–ETSI智能电网协调小组,介绍所提系统的功能与应用;最后,在Mininet网络模拟器上实现并验证系统性能,实验结果表明,所提系统在流量控制检测、DOS攻击检测和负载均衡检测方面均有突出表现。     

电机设备运行参数远程监控系统设计

本文根据电动机的运行特点,采集电动机的电压、电流、转速和温度四个基本参数,用以观察电动机是否在正常工作状态中,如果出现工作异常,可以及时发现,并及时处理。该系统将电参数检测采集、无线网络技术、工业现场总线技术,以及计算机用户软件有机的结合,实现了对电机远行状态的远程实时监测、控制与管理,使整个系统实现了智能化、网络化、系统化的管理,解决了多地点分布的电机系统无法实现实时控制和系统管理的技术问题。     

服务于智能制造的智能检测技术探索与应用

为了促进工业4.0与“中国制造2025”战略在制造行业的实施,在智能制造体系中构建有效的控制层级与设备层级,促进车间状态数据与智能制造工艺流程的结合,本文提出了通过智能仪器与智能检测技术实现车间状态智能感知与工艺流程控制的方法,并探讨了智能仪器与智能检测技术在智能制造系统中新的应用模式,同时结合实际项目进行了数字化生产线改造与建设的创新实践,提出了满足智能制造要求的智能仪器与检测技术的发展方向。经项目实践验证,通过智能检测设备与智能仪器的应用,可有效促进智能制造系统中数据采集、智能感知的实现,并为整体工艺流程的智能决策提供有效的数据资源,是智能制造系统建立与完善的关键基础。     

基于多信号模型的诊断推理机设计

随着飞机功能和性能要求的不断提高,其综合化程度、复杂性也越来越高,传统的故障诊断方法已经不能满足日益复杂的飞机维护需求。针对传统诊断方法对系统的强依赖性和在多故障模式下处理能力不足等问题,给出一种基于多信号模型的故障诊断方法,设计并实现了基于多信号模型的诊断推理机,并用以某型飞机的自动飞行控制系统为对象验证了该方法在解决飞机系统故障关联和多故障诊断问题中的有效性。