万箱船柴油发电机模拟控制面板智能化设计

针对目前轮机模拟器使用的万箱船柴油发电机控制系统的仿真设计落后于当前先进控制系统的问题,提出了一种以H32/40系列柴油发电机的YECS-1000控制系统为母型的柴油发电机模拟控制系统;介绍了柴油发电机模拟器的整体结构,设计了以ARM为主控元件的仿真控制箱,实现了网络通信、LED灯和LED数码管显示、按键扫描等功能;采用Visual C#编程语言在PC机上设计出仿真控制界面;实验结果表明:基于YECS-1000为母型控制系统的柴油发电机模拟器具有参数显示直观准确、功能全、运行稳定、和实物相似度高的优点,能够实现轮机教学实验和海员培训的功能。     

基于图像处理的嵌入式介电电泳细胞检测装置设计

介电电泳细胞试验中,细胞旋转速度的检测一直是影响试验效率的重要因素;常规的人眼识别,工作效率低,单次检测细胞数量少,周期长,并不能满足目前高通量的细胞转速检测要求;因此,设计了一种应用环形窗模板匹配与特征点跟踪,实时检测介电电泳细胞运动参数的装置;重点论述了环形窗模板的匹配和特征点的标记匹配的理论算法;利用C++编程并移植到嵌入式设备中;装置测试结果表明,其静态图像处理能准确地分割各细胞单元,动态处理可有效匹配细胞特征点,检测所得的细胞旋转速度相对误差小于1%,满足设计指标要求。     

一组1553B总线网络可靠性评估模型研究

在工程中,数据网络结构往往决定了数据传输的网络可靠性;比如,若干节点的1553B总线可以设计为1个BC和多个RT的单层总线结构,也可以设计为双层BC-RT的总线结构;因此,如何比较这两种设计的网络可靠性高低成为关键问题;为了解决这一问题,文中以上述总线结构设计问题为切入点,结合容斥原理和总线网络结构的特点,提出一组网络可靠性评估模型,并通过这组模型对单层和双层1553B总线结构的网络可靠性进行评估、比较和分析,为工程中网络可靠性评估模型的选择和使用提供指导,为总线网络结构设计合理性的定量分析提供数据支撑,同时为网络可靠性设计要求的满足提供理论依据;最后,文中对总线设计网络可靠性问题研究的发展趋势进行讨论。     

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。     

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。     

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。     

测量条干均匀度的平行板式电容传感器优化设计

条干均匀度一般是指纱线沿轴向粗细变化的均匀程度。检测纱线的微小变化对仪器灵敏度等指标提出了很高的要求,因此对电容传感器的结构尺寸进行优化设计是很有必要的。文章对平行板电容传感器检测纱线的原理进行了研究,并利用电磁场有限元分析软件ANSYS,构建了平行板式电容传感器三维模型,分析了传感器极板尺寸参数的变化对灵敏度和线性度两个优化指标的影响,提出多组传感器分段检测法,完成对电容传感器尺寸的优化。另外,针对平行板电容边缘发散电场对检测结果产生干扰的问题,提出等电位保护环法,并仿真验证其对电容传感器边缘效应的抑制作用。研究结果为平行板式电容传感器优化设计提供了依据。     

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。     

数字化提取油气润滑ECT系统电容值的方法研究

为了克服模拟器件的约束,进一步提高系统的精度和速度,本文提出了3种数字化提取ECT电容值的方法,并通过软件求解出了各种数字化提取电容值的方法电容值,最后通过4个评价指标综合选定数字正交解调作为最后数字解调的方案,结果表明：采用正交解调数字化提取电容值的方法不仅减低了系统的制作成本,而且在系统的速度和精度方面基本达到最佳的性能。     

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%。