基于阶跃辨识的PID自整定研究及软件开发

工业过程控制中,一般通过实验试凑法整定控制器参数,这种方法不免带有一定盲目性且瞬态性能指标不够理想;为了让控制器更高效、实用,需要对被控对象模型有精准的辨识,整定出与系统被控对象相吻合的PID控制器参数;以工程应用为出发点,通过深入研究PID自整定技术原理和实际的工程应用,实现了基于阶跃辨识的PID自整定的软件开发,并通过改变对象模型PID参数,验证了该软件系统的稳定性及准确性。     

基于扩展卡尔曼滤波的卫星组合姿态确定物理仿真技术研究

针对未来卫星应用的高精度、高可靠性定姿技术需求,设计了卫星单轴组合姿态确定物理仿真系统;采用太阳敏感器和光纤陀螺组合定姿模式,提出了一种扩展卡尔曼滤波组合姿态确定算法,用C语言进行了实验软件设计,系统采用DSP为处理器,还设计了多敏感器数据采集扩展接口;物理仿真实验结果:姿态确定精度优于0.5°;陀螺常值漂移估计的平均值为3.625758e-4°/s,证明了组合姿态确定算法的有效性和该项技术对工程应用的可行性。     

基于DHCP网络协议的人流密度Web监控系统设计

为了降低踩踏事件发生频率,设计并实现了基于DHCP 网络协议的人流密度Web监控系统,该系统通过DHCP网络协议将现场的人员图像实时传输给服务器,塑造了认证服务器和检测服务器,采用面向服务的架构以及依据角色访问控制相融合的技术管理监控人员的权限,监控人员依据不同的权限进入Web监控平台,Web监控平台实时的通过网络分析、控制、监控终端等模型监控和管理人员流动图像数据,并使用依据人员像素密度阀值的自主报警模块对人流密度进行报警,最终减少了人员踩踏事件的发生;采用该系统对某车站入口处监测点进行应用实验,在Matlab7.0平台上完成测试,实验时Web通信划分成外部干扰能够忽略和外部干扰不可忽略两种情况;仿真时间定为3 000 s,实验结果表明利用文章系统对人流密集区域监控的准确率达到97%左右,误差平均在3%左右,而传统设计误差在20%以上,表明文章系统的鲁棒性更强,更适合推广应用。     

模糊控制技术在隧道射流风机中的应用

不管是在铁路还是公路隧道中射流风机都属于隧道内的大功率运行设备,其能否合理、有效的运行直接影响着隧道内的环境状态和运营成本;文章以公路隧道为例,在分析现有隧道射流风机控制方法的基础上,提出运用模糊控制技术对射流风机进行控制的设计方案;首先用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器并创建了模糊控制规则表,然后对利用iFIX下的VBA开发环境在后台自动运行模糊控制程序完成仿真;根据CO的浓度变化以及在实验过程中风机利用的数量和时间证明该系统具有良好的控制性能,实时性强,隧道运行环境改善明显。     

基于Mjpg-streamer的移动视频监控系统设计

为了满足视频监控的需求,设计并实现了一种基于Mjpg-streamer的嵌入式无线网络视频监控系统,以S3C6410作为核心处理器,使用CMOS摄像头OV9650作为视频采集设备,通过无线方式传输经过H.264压缩后的视频数据;重点阐述了在开源视频服务器软件Mjpg-streamer的框架结构下实现视频采集和H.264硬编码过程;最后以Android手机作为视频接收显示终端对系统进行测试,传输视频清晰、流畅,系统稳定、可靠,具有良好的扩展性和易用性。     

基于组合编码的条纹结构光主动立体视觉匹配

立体视觉中如何提高图像匹配的密度以及精度,已成为研究中的热点和难点;提出Gray码条纹和正弦位移条纹投射相结合组合编码方案,结合中心线解码完成图像匹配,可消除Gray码解码误差,以及基于绝对相位匹配中的相位展开误差;位移步长不受条纹周期的限制,显著提高了采样点的匹配密度;采用双向正交投射实现视场全局唯一性编码,作为匹配特征完成同名采样点的一一对应;应用该编解码方案建立主动视觉测量系统,完成了标准平板和圆柱的形状检测与误差评定,以及复杂形状物体的三维重构;结果表明了算法的有效性。     

零延时RS485模块在列车车载防火检测系统中的应用研究

随着高速列车技术的飞跃发展,车载设备之间的通讯信息、列车的故障检测和诊断信息、车内视频监控信息等信息数据的剧增,对信息承载媒介和通讯接口设备在可靠性和实时性方面提出了更高的要求;通过对RS485模块的研究设计了一种零延时RS485模块,应用于以太网主从式结构的列车车载防火检测系统中,达到实时、高效、安全可靠的设计目的;使用Multisim软件对零延时电路进行仿真验证,结果表明该设计的零延时RS485模块具有可靠的实时性。     

双口RAM在多CPU小卫星综合电子计算机中的应用

结合小卫星综合电子系统可靠性、实时性及数据共享的特点,分析双口RAM芯片的特性,提出了基于双口RAM的多CPU架构星载综合电子计算机应用设计方案;设计用双口RAM实现多CPU之间高速、可靠的并行数据通信和共享,使整个系统软硬件设计简单,数据充分共享,可靠性较高;给出基于双口RAM多CPU架构综合电子计算机的应用实例和实验分析,实验结果表明,该系统运行稳定可靠,具有很高的实时性和数据处理能力。     

低温下硅晶体与无氧铜接触热阻实验方法的数值模拟研究

硅晶体与无氧铜界面之间的接触热阻影响第三代同步辐射光源中承受高热负荷的硅晶体单色器冷却结构性能优化设计。实际测量固体界面处接触热阻时,温度传感器安装方式和加热功率均影响实验准确性。文中利用数值模拟方法从这两方面对接触热阻计算偏差进行分析。结果表明,焊接或粘贴方式安装温度传感器使测温更加接近真实情况,并且测量接触热阻越小,加热功率可调范围越小,对测量仪器精度要求越高,进而对实际测量方法的选择有现实指导意义。     

激光场相干叠加光束合成技术

光束拼接激光相干合成中,拼接占空比不高导致合成光束能量集中度不够理想,为了解决这个问题,提出了激光场相干叠加光束合成技术路线,设计了基于半反半透合束镜的多级激光场相干叠加光束合成方案。研究了子光束之间的光强差和波面误差对相干合成的影响,结果表明,激光场相干叠加光束合成中,对参与合成子光束的光强差、相位差的容差均不难满足:仅考虑单一因素时,子束光强相差三倍时合成效率仍可达90%,相位误差小于π/5时,合成效率可达到90.5%。搭建了基于半透半反合束镜的两束激光场相干叠加光束合成实验装置,实验验证了激光场相干叠加光束合成技术的可行性,在闭环情况下得到了稳定的合成光束输出,合成效率可达95%以上。