舰载导弹振动环境状态实时监测系统设计

为了全面监测舰上导弹贮存的振动环境,设计了对舰艇横摇、纵摇和升沉条件下的加速度信号实时监测系统;该系统采用一体化、模块化设计的思想,应用堆栈式结构总线PC104,提高了系统的便携性、可靠性;采用两种供电方式提高了系统适应性;文章详细阐述了硬件系统和软件系统的设计,并重点对数据采集存储和数据显示功能实现进行了论述;在1 000 Hz采样频率的实验条件下,采集数据准确可靠,精确度为99.75%,达到了系统设计的要求。     

分布式矿井粉尘浓度在线监控系统

为解决矿井中粉尘浓度测量精度低和在线监测难的问题,利用电荷感应原理设计了高精度矿井粉尘浓度传感器,使输出的感应电流与粉尘浓度之间建立了良好的线性关系;采用三级管理结构设计了分布式矿井粉尘浓度在线监控系统,系统主要由粉尘监测节点、风机控制器、数据汇聚基站、监控中心和传输网络组成;粉尘监测节点与数据汇聚基站通过ZigBee网络组成星型结构,定时采集周围环境中的粉尘浓度信息,并发送给数据汇聚基站;数据汇聚基站与监控中心采用C/S架构设计,将接收到的各监测节点数据打包后,通过局域网实时发送到监控中心的服务器上;监控中心接收、处理、分析和显示从各终端发来的数据,并将存入数据库ACCESS2003中;当某区域出现粉尘浓度过高时,会自动发出报警信号,并控制对应的风机加大排风量,使粉尘浓度保持在安全范围;通过测试实验结果表明,设计的粉尘浓度传感器具有较高的测量精度,平均误差仅为2.95%,且粉尘浓度在线监控系统工作稳定可靠。     

基于TMS320DM642芯片的视频目标跟踪系统设计与实现

运动目标的检测与跟踪一直是在计算机视觉的研究领域占有重要位置,该技术被越来越广泛的应用到交通管理、军事、公共安全监控等领域中;文章主要研究基于TMS320DM642开发平台的视频运动物体目标的检测与跟踪,文章分为软硬件两部分进行设计,硬件部分主要包含视频采集模块、视频处理模块以及显示模块3个部分,通过CCD摄像头采集视频信号,接着将采集的模拟视频信号传输到SEED VPM642视频处理模块,在VPM642中通过高性能视频解码器TVP5150将模拟视频信号转换成BT.656格式的视频信号,并将该信号传输给DM642的视频接口;在系统软件部分,系统采用TI的DSP集成开发环境CCS2.2作为系统软件开发平台,最终在DM642视频图像处理平台上实现运动目标的实时检测与跟踪;实验结果表明,该文提出的算法移植和优化方法效果明显,可以在DSP开发平台上实现运动目标的实时检测与跟踪。     

基于粒子群算法进行参数自我调整的广义预测控制算法在汽包液位控制中的应用

PID控制算法的学习性能及泛化性能取决于参数设置;在常规方法中,这些参数以固定值形式参与运算,而当面对复杂分布的数据集时,可能无法挑选出一组能够胜任各种分布情况的参数;因此,提出一种基于粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)进行参数自我调整的广义预测控制算法(generalized predictive control, GPC);该算法根据工业锅炉现场环境的复杂性,机组参数的时变性,有效地解决了PID控制的控制精度受到限制的问题;着重讲述了汽包液位控制方案的设计,可看出PSO-GPC控制在汽包液位控制中的重要应用,其次,通过粒子群算法对参数进行辨识,并给出了仿真算例,参数辨识准确,最后用PID控制算法在液位控制中的仿真曲线与广义预测控制算法对锅炉汽包液位进行了仿真曲线进行了对比分析,可见广义预测控制增强了系统的快速性,稳定性好且抗干扰性强。     

模糊自抗扰控制在永磁同步电机调速系统的应用

针对直接转矩调速系统中PID控制器参数鲁棒性差,调速过程中磁链和转矩脉动大的问题,设计了一种基于模糊的改进自抗扰转速控制器;自抗扰策略代替传统的PID控制方法,模糊规则对自抗扰控制算法进行简化,减少待整定参数;与传统的PID控制方法相比,模糊自抗扰控制能提高调速系统的误差估计补偿和抗干扰能力;对比仿真结果,模糊自抗扰控制响应速度快,明显降低了系统在调速过程中的磁链和转矩脉动,表明模糊自抗扰控制具有良好的控制性能,验证了该方法的有效性。     

基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法

鉴于现有四轮定位仪参数求取方法误差大、参数项目少、对测量环境要求高等不足,提出了一种基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法;该方法通过双摄像机对目标板拍摄获得的图像信息,应用空间向量方法,求取车体运动状态下的轮轴信息,动态建立四轮定位参数测量模型,解决测量平面的动态建立、测量平台的补偿等问题;经过零标定平台测试,当车轮旋转在18~22°时,定位参数求取方法正确有效,通过实车对比测量验证,平均误差小于0.07°。     

基于PLC和Ethernet的铣刨机无线测控系统设计

针对某铣刨机,研制了无线测控系统,其主要由PLC、通信模块、继电器、触摸屏、路由设备、远程终端等组成;在系统设计中,基于GE ifix环境开发了基于Ethernet的测控软件,解决了不同操作系统平台和硬件环境下的兼容问题;提出了主机掉线PLC状态自保持、无线控制与本地控制冗余和控制指令优先级划分的技术思路,实现了系统可靠运行;该系统具备本地控制与无线遥控两种控制方式,并已在该铣刨收机上得到应用,实现了平台所有操作的无线遥控,无指令丢失和误动作。     

燃气轮机叶片叶尖间隙光纤测量系统设计

燃气轮机转子叶尖间隙对发动机性能有重要影响,为实现其精密测量,首先,根据光纤对光强耦合原理得到了双圈同轴光纤束的光强调制特性函数;接着,分析了倾角变化对反射式光纤位移传感器测量特性的影响;然后,完成了间隙测量系统设计;最后,通过静态测量实验和不同转速下的动态测量实验验证了所设计系统的性能;实验结果表明:所设计传感器线性测量范围为2 mm,测量系统动态性能较好。     

两轴转台位置伺服系统自适应鲁棒控制

针对某两轴随动转台运行时负载与参数变化大、轴间耦合干扰作用强的特点,将自适应鲁棒控制策略应用到其位置伺服系统控制器设计中,并证明了稳定性;由于控制律中含有采集信号的高阶微分项,为避免采集噪声对控制精度的影响,采用微分观测器,以减小其影响;仿真结果表明,相对于PID及传统自适应鲁棒控制器,使用该控制方法后,系统跟踪精度明显提高,且控制输入更加平滑,具有较好的瞬态与稳态性能。     

基于单片机的步进电机虚拟细分技术的研究

步进电机由于具有控制简单,步距误差不长期积累和可靠性高等特点而被广泛地应用于数控和机器人等领域;步进电机的控制,目前主要是采用细分驱动技术,这种控制方式在细分数较低或低频阶段仍然存在明显的“步进”感;采用一种虚拟细分技术,在通常的一个细分步距角中,插入若干个虚拟细分点,使步进电机的电流更接近于正弦波,从而在电机内部产生更趋于圆形的旋转磁场,使步进电机能够低频阶段平稳运行,消除低频振荡;实验结果表明,采用虚拟细分技术能使步进电机运行更加稳定,更接近于伺服电机的性能。