基于STM32实现扭矩-转角法的智能扳手的设计与实验研究

为了将扭矩扳手投入到对螺栓预紧力需求高的场景,基于STM32设计了一款高精度的可测量角度的扭矩扳手。该扳手采用扭矩-转角法,利用应变片传感器完成扭矩值设定,通过九轴传感器MPU9250采集角度数据。设计一种以卡尔曼滤波和互补滤波的联合算法为主的测量方案,通过该方案实现数据融合和角度解算。最后对测量方案可行性进行实验并与市面上不同方案的同类扭矩扳手在测量精度上进行对比。实验结果表明该测量方案可以用于角度的测定,在角度测量时减少了零点漂移和随机游走,减小了数据误差,提高了测量精度。

改进的PSO算法在电液位置伺服系统中的应用

论文参照了某一电液位置伺服系统的数据手册,建立了该系统的数学模型,并通过Matlab进行了仿真,结果表明此次数学建模是可行的。另外,为解决电液位置伺服系统中PID控制器参数调节困难以及系统的非线性和常规控制存在的缺点,结合论文提出的改进粒子群算法,设计了控制器参数自整定算法,并在Matlab中将改进的PSO算法和传统的PSO分别进行仿真。通过多次实验结果对比,验证得出结论:基于改进PSO算法的PID控制器参数自整定对伺服系统的静、动态控制效果更具优越性,且计算速度更快。

科研项目管理中的科技保密工作思考

随着社会的不断发展,科学在我国社会与经济之中的地位逐渐提高,影响到国家的整体发展水平,已经成为国家建设冲突重点。为实现国家与企业的全方位建设,成立非常多的可以研究院所。然而,在实际管理工作之中,还有很多问题需要解决。另外,央企的生产与产品研发活动涉及大量敏感信息,因此必须按照国家相关规定设置专门机构负责涉密信息的安全保障,并且制定规范化的工作流程和具体措施防止保密信息泄露。但是随着央企自身涉足的市场环境日益复杂、科研与生产技术人员流动日益频繁,加之信息技术广泛应用带来的网络安全问题等,使得现有保密机制显露出越来越多的隐患。而为保证基层科研项目能够有效展开,必须提高对管理措施的重视程度,借助完善有效的管控体系,优化技术体系平台上的内容。因此,本文根据科研项目管理中的科技保密工作思考予以分析。

基于STM32的生物电阻抗测量系统的设计与应用

为了更好地了解患者的血凝病理状况,方便医生及时用药,基于STM32和AD5933设计了一种血凝电阻抗测量系统。使用该系统测量标准电阻、电容构成的RC并联网络,与TH2832LCR电桥仪对比,误差小于0.9%;进行标准电阻的扫频测量,误差小于0.5%。提出一种凝血因子反应时间R检测方法,对40组血样进行测量,并与实际R值对比,误差均小于4%;使用等浓度差的CaCl_(2)溶液与多组枸橼酸钠抗凝血混合,发现随着CaCl_(2)溶液浓度以0.025mol/L微量减小,R明显增大,符合生物学规律;在不同条件下对多组血样进行测量,误差均小于5%。结果表明该电阻抗测量系统可以用于凝血因子反应时间的检测,且具有较高的精度、灵敏度和较好的重复性、重现性。

基于缓冲栅格法的农机作业面积测量

精准农业是当今世界农业发展的新潮流。论文针对不规则农机作业轨迹,设计了缓冲栅格面积算法,解决了传统距离算法因无法记录历史作业区域而导致的重复面积计算问题。首先,将相邻轨迹点两两连线并生成与之平行的矩形缓冲区;其次,对矩形缓冲区内的轨迹点栅格化处理,对其属性值进行编码存储,代表已作业区域;最后由单个栅格面积和代表已作业区域的栅格个数算出农机作业面积。实验通过梭型法和回旋法两种农机耕地作业方式对同一不规则形状试验田进行作业,梭型法测量的相对误差平均值为1.90%,比传统距离面积算法精度提高了4.36%;缓冲法测量的相对误差平均值为1.97%,比传统距离面积算法精度提高了20.51%。结果表明,缓冲栅格面积算法工作可靠,可以为农机耕作面积测量提供数据参考。

KIAA0101调控胃癌细胞周期的相关基因筛选

目的筛选KIAA0101基因对细胞周期影响的相关基因。方法以RT-PCR方法分析胃癌组织相对于配对癌旁组织中KIAA0101基因表达量,利用DAVID数据库对差异基因进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,使用KEGG绘制通路图,将与KIAA0101表达模式相关的基因列表回带入TCGA cBioPortal进行基因之间相互网络作用的关系研究,并借由系统生成基因拓扑关系图。最后采用RT-PCR方法对候选基因进行筛选。结果癌组织中KIAA0101 mRNA表达水平为1.104±0.379,显著高于配对癌旁组织(0.421±0.172;P=0.0179)。系统通过汇总分析全部基因探针的表达强度,对来自478例组织中与KIAA0101相关的基因进行了筛选。GO功能分析显示差异基因主要富集在蛋白磷酸化、RNA加工、细胞周期、DNA代谢过程、蛋白质转运、乙酰化、细胞凋亡、蛋白质水解、氧化还原等功能。KIAA0101表达水平的改变主要影响的胃癌相关通路有:细胞周期、剪接体、DNA复制、p53信号转导通路等。KEGG通路图及基因拓扑图显示,BUB1B、MAD2L1、CDC45、CDK1、CCNE1、CCNB2等与KIAA0101相关的基因也与细胞周期相关,RT-PCR结果证实BUB1B、MAD2L、CDK1、CCNE1、CCNB2 mRNA表达水平显著高于配对癌旁组织(P<0.05),CDC45 mRNA表达水平无显著性差异(P>0.05)。结论 KIAA0101可能通过影响BUB1B、MAD2L1、CDK1、CCNE1、CCNB2表达产生对细胞周期的影响,这个结果可以为KIAA0101影响细胞周期的作用机制、肿瘤标志物的筛选和药物靶点的选择提供参考。

增量式光电编码器信号处理电路的设计与实现

实践中经常会遇到将光电编码器的输出信号经一系列处理转化成电压信号的情况。因此,以2RHIB型光电编码器为例,设计了一种集编码器信号接收、光电隔离、鉴相、频率电压转化和电压调整输出功能于一体的综合性电路,并对电路各组成部分作了较为详细的分析和阐述。实践证明,该电路通用性强、操作简单、性能可靠、实用性强。

DESIGN AND REALIZATION OF SINS/TWO-ANTENNA GPS INTEGRATED NAVIGATION SYSTEM

The strapdown inertial navigation system （SINS）/two-antenna GPS integrated navigation system is discussed. Corresponding error and the measurement models are built, especially the double differenced GPS carrier phase model. The extended Kalman filtering is proposed. And the hardware composition and connection are designed to simulate the SINS/two-antenna GPS integrated navigation system. Results show that the performances of the system, the precision of the navigation and the positioning, the reliability and the practicability are im proved.

基于STM32的半导体制冷片控制系统设计

一些医疗检测仪器在检测时需要模拟人体温度环境以确保检测的精确性,本文以STM32为主控制器,电机驱动芯片DRV8834为驱动器,驱动半导体致冷器(帕尔贴)给散热片加热或者制冷。但由于常规的温度控制存在惯性温度误差的问题,无法兼顾高精度和高速性的严格要求,所以采用模糊自适应PID控制方法在线实时调整PID参数,计算PID参数Kp、Ki、Kd调整控制脉冲来控制驱动器的使能。从simulink仿真的和实验结果来看模糊PID控制系统精度高、响应速度快,能达到预期效果。

基于STM32的自动涂装机伺服控制系统研究

针对目前修造船行业中自动涂装生产线自动化程度低,但可靠性要求较高的现状,提出了以ST公司的STM32为微控制器的新型数字控制系统.介绍了控制系统的硬件组成原理,采用双闭环数字调节算法,以及STM32的标准外设固件库函数.STM32能够在有一定干扰信号的工业现场使用,其内部带有ADC转换器可以更加方便的进行操作.该设计方法成本低廉,可靠性较好,具有较高的使用价值.在试验环境下架构了自动涂装机伺服控制系统,利用Labview读取STM32板卡中ADC转换后的数据,验证其测量精度可达0.03bar.

基于计算机视觉的钢板测量系统研究

工业视觉测量系统中,目标钢板缺少纹理特征,所以提出了一种点阵结构光方法来测量钢板的三维形状.对钢板分别投影一些点阵和相对应的平行线,用两个相机拍摄照片,采用SURF算法提取投影特征点,通过线结构光把点阵编码,然后加入极线几何约束算出相匹配的特征点,重建三维投影点.之后采用一种基于几何特征的点云数据过滤方法,分割出投影在钢板上的点云.最后经过坐标变换,与实际测量结果比较检验误差.实验结果表明该方法有效可行.

舰船综合保障系统体系结构研究

装备综合保障水平对部队的整体作战能力具有重要的影响,对其进行了研究,讨论了综合保障系统的功能,给出了其功能框架;讨论了综合保障系统的体系,给出了5层架构框图;同时给出了项目管理子系统的结构框架图及各模块的作用。

全自动生化分析仪吸光度测量的对数放大电路设计

文中主要阐述了两种全自动生化分析仪吸光度测量的对数放大电路,通过实验数据和计算推导出了对数放大电路的数学表达式。实验证实了这两种电路都能够很好地完成对数放大运算功能。对比二者的数据得出结论:log114的对数放大电路运算精度更高,能更好地实现我们的目标。

基于监控视频中背景重组的运动物体的检测

智能监控视频中,核心技术是运动物体视觉分析。运动物体的检测又是运动物体视觉分析的基础和关键。对于运动物体的检测与跟踪,背景的提取干净与否关系到后续工作的准确性。文中提出了新的背景确立方法,以及在运动物体的检测方面也提出了新的改进方法。实验表明该方法具有一定的有效性,实用性。

基于STM32的全自动生化分析仪设计

针对目前国内全自动生化分析仪精确度、自动化程度要求较高的现状,设计了以ST公司的STM32为核心控制器的新型全自动生化分析仪。设计包括自动进样模块、光电检测模块、温度控制模块。自动进样模块以STM32为核心设计了步进电机的驱动电路,对电机的时序和速度进行控制。光电检测模块光源部分采用了CAT4101控制芯片有效地对光衰进行补偿,LOG112精确实现对微弱光电信号的非线性放大。温度控制模块以TI公司的DRV8834为核心,负责对半导体制冷片温度的精确控制,确保检测过程的温度恒定。结果表明:该仪器设计成本低廉,具有快速、准确、智能化程度高以及操作性强的特点,整体性能优于国内其他同类产品。

基于SOA的卫生信息平台的研究设计

由于医疗机构间信息标准的不统一,造成数据传输不能按需实现,针对异构系统间数据的交换和共享问题,提出了建立基于SOA卫生信息平台的方案。该方案将系统的各个功能块统称为服务,不同服务间通过统一的标准和接口实现通信,并且方案采用企业服务总线,利用接口适配器将各异构系统接入卫生信息平台,实现了区域卫生的信息集成。同时,系统间数据存储采用XML标准,XML的数据结构具有独立性,不受平台及语言等的限制,是书写电子病历的最优选择。基于以上的平台和标准最终实现了医疗机构间的数据共享。

基于DirectShow技术船用钢板图像采集设计与实现

基于DirectShow技术,在Windows平台下构建测量船用钢板三维尺寸的图像采集系统,为大尺寸物件的测量提供了一种信息采集方案.首先分析了DirectShow技术基本体系,接着介绍了该系统的应用环境整体布局以及采集系统总体设计方案,其次通过对常见的视频采集卡进行分析,给出了针对USB摄像头,基于MFC框架的图像采集系统实现过程,包括设备Filter的构建,Filter Graph结构设计,开发了本系统所用到的抓图Filter,实现对应用环境画面的实时监控和采集,通过实验表明设计方案的可行性和正确性.

一种低复杂度的均峰功率比抑制技术--PSM

较高的峰均功率长期以来都是OFDM技术的主要缺点。本文针对OFDM技术的这一问题提出了一种部分位移映射方法来降低OFDM的峰值功率。该方法通过利用离散的傅里叶变换,产生一组不用复杂乘法运算的候选信号,并从中选择一个峰值功率最小的信号进行传输。该篇文章通过仿真分析证明了部分位移映射算法与以前的提出的算法(如,选择性映射、部分发送序列等)相比可以有效的降低峰值功率的同时,降低了算法复杂度。

SINS/DGPS/Magnetometer组合导航研究

本文针对SINS/DGPS/Magnetometer全组合系统进行了研究,建立了相应的误差模型和系统观测模型。应用扩展卡尔曼滤波算法将GPS测量方程和SINS动态线性化,进行SINS验前状态估计及其误差协方差时间更新。仿真结果表明:本文提出的组合导航系统能够给出载体的高精度姿态信息,位置误差和速度误差也较小。

基于GPU的Harris图像特征提取

船用钢板的加工制造主要采用水火弯板的加工过程,随着三维测量技术的发展,现代工业系统主要采用视觉测量技术,它针对目标钢板的纹理特征不明显的特点,提出了一种点阵结构光的方法来测量钢板的三维形状.通过对钢板投影一些点阵,采用基于GPU的Harris加速角点检测算法提取投影特征点.实验结果表明,对于分辨率为995×646大小的图像加速比提高了26.36倍.