应变测试系统分流校准方法设计

为了减小大型应变测试系统中长导线电阻带来的系统误差,提高多种试验切换效率,使系统在测试过程中具有更精确、更高效的特性,提出了一种结合分流校准电路和长导线电阻补偿算法的策略,根据应变片配桥方式和粘贴形态的不同,计算出实际的长导线电阻阻值与应变片静态阻值,采用计算值进行应变补偿取代了传统各种试验前必须使用高精密校准仪器对整个系统进行校准。理论分析及实验结果表明,这种策略能够准确计算出长导线电阻阻值和应变片静态阻值,采用计算值应变补偿效果达到满量程的0.09%以上,满足高精度需求,同时大幅度减小了传统试验前期的校准工作量,增大了试验范围,有效改善了系统测量精度和试验效率。

一种反射内存网多系统实时数据传输协议

为了解决"铁鸟"试验台飞机仿真试验中多系统间的数据共享问题,使数据在传输过程中具有更强的实时性、高效性和异常诊断性,提出了一种反射内存网实时数据传输协议,搭建了基于反射内存网的网络结构,描述了反射内存卡中断方式传输数据的缺陷,介绍了多系统内存分布和数据传输协议。理论分析和试验结果均表明,本协议能够满足"铁鸟"试验台飞机仿真试验中多系统间实时数据传输需求,同时能够快速诊断各系统异常情况,提高了在仿真试验中飞机飞行的真实性和逼真度。

基于以太网的飞机结构应变测试系统

基于我国飞机结构疲劳强度测试系统的实际情况,结合目前网络技术在工业领域中的应用,提出了一种基于以太网的远程控制型分布式应变测试系统,着重论述了采用以太网技术实现多个远程监控端和测试端之间的通信,通过实验验证了命令和数据传输的可靠性与实时性。

基于PDF417和提升小波的数字图像水印算法

根据PDF417与提升小波变换的特点,提出一种基于PDF417和提升小波变换的数字图像水印算法。首先将水印信息进行PDF417编码,并在密钥控制下进行混沌序列置乱后得到二值水印图像;最后使用小波提升技术对原始图像进行小波三级变换,在小波变换域低频子带中嵌入二值水印图像。实验结果证明:该算法能很好地保持图像质量,对常见的图像处理具有很强的鲁棒性,同时不仅能保持传统小波多分辨率图像水印的优势,而且处理速度更快,对图像尺寸没有特殊要求。

航空发动机试验仿真系统

航空发动机试验仿真系统主要用于了解发动机试验类别、试验程序及相关参数之间的变化关系,同样也可用于台架试车操作人员的模拟培训。依据某型涡扇航空发动机的测试数据,以油门杆角度为输入量,仿真系统采用实验法建立数学模型,以虚拟仪器形式真实、形象地再现了发动机典型试车过程,可以用较低的成本培训了测试人员的试验技能。

基于PLC和触控屏的远程变频调速监控系统设计

针对PLC数模混合变频调速控制系统的可靠性受环境影响大、成本高、维护周期长等缺点,设计了一种远程通信变频调速的PLC控制系统。采用Modbus RTU通讯协议、RS485通信方式、PLC及触控屏实现交流电机的精准连续调速,实时获取变频器和电机的工作状态与故障情况。实验结果表明,该设计是一种调速精度高、易于扩展的变频调速控制系统。

一种并行选择电压矢量组合的永磁同步电机直接模型预测转矩控制方法

为了实现双电压矢量在整个控制周期内的全局最优性能。提出一种并行选择电压矢量组合的永磁同步电机直接模型预测转矩控制方法,所提方法采用并行模式选择电压矢量,以确保电压矢量组合的最优性和作用时间的有效性。首先,根据永磁同步电机数学模型,采用前向欧拉法推导静止坐标系下的预测模型并给出成本函数;其次,基于无差拍控制原理,从参考定子磁链中获得参考电压矢量,定位其所在的扇区,确定候选电压矢量及其组合方式;最后,通过划分扇区的子区域,在不使用权重系数的情况下直接获得最优电压矢量组合。实验结果表明,所提方法电流纹波小、响应速度快、执行时间短。研究结果为级联控制方式保证电压矢量组合的全局最优性提供方法。

永磁同步电机改进型模型预测磁链控制

为了消除永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)代价函数中的权重系数并减少控制算法的计算量,优化传统MPTC方法,提出了一种基于广义基本电压矢量的改进型模型预测磁链控制策略。该策略依据电磁转矩、参考定子磁链幅值和转子磁链信息构造参考定子磁链矢量,根据参考电压矢量位置信息进一步对广义基本电压矢量进行筛选且实现最优占空比控制,利用定子磁链矢量误差选择最优电压矢量。仿真与实验结果表明,该策略可改善PMSM的转矩脉动,验证了所提方法的可行性与有效性。

基于PLC与组态软件的异步电机在线故障诊断设计

该文设计了一种异步电机在线实时监控、故障诊断、精准保护系统。采用高精度传感器、PLC及其模拟扩展模块实时获取电机工作状态下的电流、电压和温度信号,根据电机故障特征阈值,建立一种浮点型数据诊断与显示机制,并实时根据异常情况实施停机、断电的保护措施。理论分析和实验表明,该设计是一种准确性高、实用性强、成本低的异步电机智能化故障诊断及报警系统,提高了生产设备运行的安全性和稳定性。

永磁同步电机电流环频率响应改进策略研究

针对永磁同步电机矢量控制电流环内存在的固有延迟环节,如电流采样、占空比计算、逆变器死区效应及数字控制延时等。在同步旋转坐标系下引入电流解耦项jωrL,分析制约电流环频率响应能力的主要迟滞因素,并对比不同电流采样时刻与脉宽调制(pulse width modulation,PWM)占空比更新时序对电流环频率响应的影响。提出了一种新的电流采样时机和更新输出PWM信号模式,在半个载波周期内优化采样、计算和输出时序,减小了电流环固有延时等待时间。在载波频率不变的前提下,提高电流环动态加速过程中电流的跟踪性能。仿真和实验结果与理论分析基本吻合,电流环的频率频带带宽提高了近一倍,表明该策略的有效性和正确性。

一种直流高压电源的设计实现

针对成像系统和电力系统电气绝缘测试中都需要使用高压直流源的情况,设计了一种实用的高压电源。该电源以控制器为核心,驱动控制MOSFET功率器件;选择推挽开关电路作为主拓扑应用,并使用倍压电路和闭环控制的方式实现了高压电源的稳定输出。该设计简洁实用、成本低、操作便捷,在实际应用中具有较高的使用价值。

基于反射内存网的飞机仿真试验数据库系统研究

针对飞机仿真试验过程中数据交互实时性和海量数据同步快速回放问题,该文设计了基于反射内存网的飞机仿真试验数据库系统。在采用反射内存卡构建实时共享网络的基础上,应用Linux系统环境下的Oracle数据库建立飞机仿真试验数据库系统,重点研究试验过程中数据交互的实时性和多系统数据回放的同步性与快速性。理论分析与试验结果表明,本数据库系统保证试验过程中加载、液压、温度、飞控、仿真等多个子系统的数据实时交互、快速可靠存储,并在试验运行过程中,查询数据库同步回放2 h以上的历史数据,实现飞机仿真系统整体的频响性能,提高试验效率和飞机飞行的机动性。

智能燃气灶系统的设计

针对传统燃气灶的缺点和市场消费的需求,设计了基于嵌入式微控制器的数字化智能燃气灶系统。系统以STM32F051为核心,支持触摸控制的同时还可通过WiFi与智能手机连接,实现远程智能控制;以电磁阀为执行机构实现火力大小的调节,并设计实现了电子脉冲点火、熄火保护、童锁保护等功能;具有定时功能,可防止由于遗忘关火造成的火灾危险。经测试与试用,该系统稳定可靠,具有防水迹、防油污、抗干扰能力强、易于清洁等优点,且智能化程度高。

永磁同步电机预测模型参数误差分析研究

永磁同步电机无差拍电流预测控制模型参数误差决定了系统控制性能,通过对永磁同步电机数学离散模型分析,分别研究了模型中电阻和电感等重要参数失配对系统稳定性的影响,并对参数失配范围进行了较深入分析,为实现无差拍电流预测误差补偿控制提供依据。利用Matlab软件仿真了理论分析,结果表明该分析过程的有效性。

无刷直流电机速度控制器改进策略研究

无刷直流电机调速系统中,通常采用的比例积分控制器使电机调速面临着转速的超调量过大或振荡问题。设计一种改进型速度控制器,将常规转速控制器中的比例器设置在转速反馈通道中,构成改进型速度控制器(IP控制器),消除了传统PI控制器速度超调现象。结果表明,该改进型控制器可通过控制器的参数合理设计实现电机转速快速响应和稳态误差控制,达到良好的调速性能,具有简单易于工程化应用的优点。

电流源驱动异步电机矢量控制方法研究

为了提高异步电机矢量控制的鲁棒性和闭环控制性能,采用输出电流控制异步电机,研究按定子和气隙磁链定向的矢量控制,通过推导解耦控制方程,附加去耦项,实现系统的彻底解耦控制。研究表明,按定子和气隙磁链定向时磁链和转矩计算公式不含转子参数,避开了易于变化的转子参数对调速系统性能的影响。仿真结果验证了新方法可以有效提高磁场定向的准确性和解耦能力,改善闭环控制的动态性能,提高了系统的鲁棒性。

基于DeviceNet总线的机械手臂控制系统设计

机械手臂是工业生产线实现自动化的重要装置,针对机械手臂多动作运动的要求,提出了一种以Device Net总线为通信方式、触摸屏为人机接口、PLC为控制单元、伺服电机控制机械手臂的控制方案,介绍了系统的总体设计,描述了硬件组态配置与软件设计。此控制系统已在实际工业生产线中取得验证,提高了生产线的自动化程度和可视度。