光纤CAN总线接口设计

基于CAN控制器SJAl000提出了光纤CAN(Fiber—CAN)总线网络的设计方案。采用光纤作为传输介质提高电动汽车CAN通信网抗干扰能力。详细分析了双绞线CAN(Wire—CAN)总线的接口协议，设计了基于此协议的Fiber—CAN总线接口电路和相应的接口驱动，以及光纤CAN总线和双绞线CAN总线间转换接口。通过3个节点的Fiber-CAN总线组网，验证了接口协议和接口电路设计的正确性。     

基于泽尼克多项式的单压电变形镜PID控制

为了提高变形镜的控制精度及简化控制, 提出采用基于泽尼克(Zernike)多项式的PID控制算法, 实现对单压电变形镜的闭环反馈控制. 首先, 建立基于Zernike多项式的PID闭环控制模型. 其次, 搭建基于哈特曼波前传感器的自适应光学测试平台, 使用62单元单压电变形镜进行闭环控制实验. 最后, 通过相位片模拟扰动像差, 并对扰动像差进行实时PID闭环校正. 实验结果表明: 在相位片旋转速度和外界扰动像差相同的条件下, 采用基于Zernike多项式的PID控制算法对波前像差进行校正, 比采用直接反馈方法校正精度提高了50%左右. 证明采用基于Zernike多项式的PID控制算法能提高单压电变形镜动态像差的校正精度以及简化控制系统.     

3D打印机控制系统的设计

设计了一种3D打印机控制系统,采用微控制器ATmega2560为主控制器,集成了USB通信接口模块、打印头温度检测模块、LCD控制器模块以及电机驱动模块等;利用计算机切片软件将3D模型切片产生G代码,通过串口送到主控制器,主控制器处理G 代码并对电机驱动模块发送控制信号,采用PWM脉冲宽度调制技术控制3D打印机的XYZ三轴电机及挤出机电机进行3D打印,为了保证打印头快速达到打印温度并保持温度恒定,采用增量式PID算法实现对温度的精确控制;测试结果表明,采用增量式PID算法后,挤出头温度控制在245℃,控制精度为1℃,将原来的300 s左右进入恒温状态提高到75 s左右进入恒温状态,提高了三维打印恒温控制的性能,减少了打印过程中打印材料断丝、粗细不均匀等现象,满足了对打印质量的要求。     

分流式湿度发生器温度控制系统的设计

采用控制加热的方法对分流式湿度发生器的增湿饱和器进行精密的温度控制。介绍了增湿饱和器的结构及温度控制电路、温度控制软件的设计要点。通过精密控制增湿饱和器的温度，减少了环境温度变化对分流式湿度发生器输出湿度的影响，提高了湿度校准的准确度。     

Particle identification using artificial neural networks at BESⅢ

A multilayered perceptrons' neural network technique has been applied in the particle identification at BESⅢ. The networks are trained in each sub-detector level. The NN output of sub-detectors can be sent to a sequential network or be constructed as PDFs for a likelihood. Good muon-ID, electron-ID and hadron-ID are obtained from the networks by using the simulated Monte Carlo samples.     

高速磁浮双向主动控制系统模型参数分析

磁浮控制系统是磁浮列车的重要组成部分,是保证磁浮运行的安全性和平稳性的关键部分.本文以PID控制器为研究对象,为了研究磁浮列车中悬浮控制的动态性能与控制参数的变化规律,建立了基于状态反馈的PID磁浮控制系统的数学模型,并通过多体动力学软件SIMPACK联合可视化仿真工具MATLAB/SIMULINK建立了耦合分析模型,进行了多参数的比较分析.系统讨论了单磁铁控制器在不同PID控制参数下,磁浮间隙和磁浮电磁铁加速度等监测控制量的变化曲线,并针对双向受力状态的不同,分别研究了具体工况下高速磁浮的竖向和横向控制性能.研究表明:本文所使用的高速磁浮控制系统模型,具有较强的抗干扰性和鲁棒性,控制性能优秀,其参数分析方法可为未来实际工程的建设提供技术支撑.     

基于补偿网络的PSM高压电源模块仿真分析

利用MATLAB对中国聚变工程实验堆(CFETR)低混杂波高压电源系统的调节模块进行仿真,分析了静态电网波动、负载变化、滤波参数等对输出电压的影响。利用补偿网络可以大大减少纹波,增加输出电压的稳定性。该系统的稳定时间在几个毫秒之内,纹波系数<1%。通过仿真决定对该高压电源系统调节模块采用比例积分微分(PID)控制与超前-滞后补偿策略。     

基于通用运动控制器的磁场点测台控制系统

磁场点测台是加速器领域测量磁铁和波荡器等磁元件的主要设备之一, 其需要在快速精确的控制系统支持下工作。中国工程物理研究院应用电子学研究所近期搭建了一套磁场点测台, 并基于通用运动控制器(UMAC), 设计开发了该磁场点测台的控制系统。系统采用了上位机工控机和下位机UMAC两级计算机控制的层级结构, 可以充分发挥其各自优势: 下位机UMAC可以快速、精确地控制电机动作, 因此下位机程序负责控制六轴运动平台以go-stop模式运动; 上位机工控机数据处理和存储能力强, 因此上位机人机交互界面负责收集、记录和显示磁场数据, 并负责设定磁场测量参数和监控运行状态。两级计算机动作的同时性通过触发信号来保证。     

快控电源支路控制器程序的远程升级研究

在 EAST 等离子体垂直位移快速控制电源(快控电源)的数字信号处理(DSP)执行控制程序远程升级中, 通过改变“二次引导”的顺序结构,提出一种新的“二次引导”结构。该结构不需要汇编语言的参与,使用 C 语言编写“二次引导”程序,同时将该结构与无线网络传输技术相结合,实现了对程序的远程升级固化。实验结果 表明,所提出的结合无线网络的“二次引导”结构能够实现对控制电源 DSP 程序的远程加密升级。     

A generalized mathematical model to analyze the nonlinear behavior of a controlled gyroscope in gimbals

In this paper, the effect of the parameter variation on the stability and dynamic behavior of a gyroscope in gimbals with a feedback control system, formed by a Proportional + Integral $+$ Derivative (PID) controller and a DC motor with an ideal train gear is researched. The generalized mathematical model of the gyro is obtained from the Euler-Lagrange equations by using the nutation theory of the gyroscope. The use of approximated models of the control system are deduced from the mathematical model of the gyro, taking into account that the integral action of the PID controller is constrained and that the inductance of the DC motor may be negligible. The analysis and choice of appropriate state variables to simulate the dynamic behavior of different models of the gyro are also considered. The paper shows that from the analysis of the equilibrium points, a Bogdanov Takens and a Poincaré-Andronov-Hopf bifurcation can appear. These bifurcations are analyzed from the calculation of a parameter which is known as the first Lyapunov value, showing that it is possible to deduce a procedure to find out when a complicated model can be substituted by a simpler one. In particular, the possibility of self-oscillating and chaotic behavior for different models of the system by using the first Lyapunov value as a function of the parameters of the PID controller is researched. Numerical simulations have been performed to evaluate the analytical results and the mathematical discussions.