基于STM32的船载机械手控制系统设计

船舶作为海上运输的重要工具,其技术研究一直以来都备受关注。船载机械手是安装在船舶上的一种用于吊装、搬运和操作货物或设备的机械装置,而现有的技术中对于船载机械手控制的精度上并不算高,并且船载机械手因需要长时间工作在恶劣海洋环境中,对于其稳定性以及可靠性也是一个考验。本课题基于STM32微处理器作为核心,结合CAN总线技术设计一套船载机械手的控制系统,并选择引入模糊控制的控制策略引入到此次控制方案,详细地描述了在这个主导由STM32构成的输入和输出端口管理模组中的接口、通信方式及功能,为决策提供了一个稳固的基础。基于STM32的船载机械手控制平台系统对于机械手的控制具有较高的可靠性以及安全性,能够满足机械手的抓取等工作。

全相位FFT算法高精度谐波测量方法

针对电力系统精确测量谐波信号频谱特性这一技术问题,该文提出一种基于全相位FFT算法的高精度谐波测量方法。通过低漂移信号转换电路和程控滤波器对被测信号进行调理,再经高精度A/D转换器变换成数字量传至MCU进行全相位FFT变换,选择离散频谱中幅值最大的两根谱线进行校正得到信号精确测量结果。利用LTspice电路与Matlab算法协同仿真,结果表明:在输入信号为理想谐波、复杂谐波与间谐波、叠加白噪声信号的基波情况下,所提出的方法均可实现对信号频率和幅值的准确测量。在与传统FFT双谱线校正和加窗FFT双谱线校正相比,该文提出的测量方法精度更高、抗噪性更好,频谱泄漏抑制能力更强,适用于对电力信号的高精度测量。

移相全桥变换器的设计及先进算法的应用研究

选取移相全桥ZVZCS DC/DC变换器,分析所选拓扑的工作过程、设计关键参数,用Saber软件对软开关电路进行仿真,验证设计的正确性,并充分反映拓扑结构的高效特性,为实际电路的研究提供依据。同时,针对移相全桥DC/DC变换器这种强非线性系统,提出模糊自适应分数阶PI^(λ)D^(μ)先进控制算法,用Saber与Matlab软件协同仿真的方式进行变换器闭环仿真,结果表明:相较于传统PID,模糊自适应分数阶PI^(λ)D^(μ)先进控制算法的动态性能更佳。

基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的锂电池荷电状态预测

针对无迹卡尔曼滤波在噪声不稳定和工况复杂的情况下锂电池荷电状态预测准确度低的问题,提出基于二阶等效RC电路模型,采用遗忘因子递推最小二乘法对模型参数进行辨识,使用自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF)对锂电池荷电状态进行预测,最后在DST数据工况下,验证预测模型的准确性。对无迹卡尔曼滤波(UKF)算法和提出的AUKF算法进行仿真对比,结果表明:所提算法的最大误差在±0.02之内,预测精度更高、适用性更强。

特种车辆驾驶模拟系统转向力觉临场感的实现

介绍了特种车辆驾驶模拟系统的构成,并对特种车辆驾驶模拟系统转向力觉临场感子系统的实现方法进行了说明,给出了转向反力矩的数学模型,以及实现力觉临场感的反力矩电动机的驱动方法.测试结果表明,所建立的特种车辆驾驶模拟系统的转向力觉临场感子系统模拟的坡路、颠簸路面、车辆加减速、转向、侧滑时的力觉具有良好的真实沉浸感,而且解决了反力矩电动机驱动的效率和振动噪声问题.

基于C8051F410片上系统的逆变电源设计

介绍一种基于C8051F410片上系统设计逆变电源的方法。以C8051F410片上系统为核心,产生SP-WM波,再由逆变电路和滤波单元产生失真度很小的高效正弦交流电源。负载和输入电压在一定范围内变化时,逆变器能够稳幅输出,并且具有输入欠压和输出过流保护功能,当过流、欠压故障排除后,电源能自动恢复为工作状态。

基于单片机调制解调的主从式远程通信方案

介绍一种基于单片机调制解调的主从式远程通信方案,给出了单片机编解码的硬件电路和编程方法。该方案适用于宽动态范围远程数据采集系统的信号传输,可实现多机通信,一台主机可带从机数多于64台。

单端反激式开关电源变压器简化设计方法

介绍一种对非专业电源设计者实用的开关电源变压器的简化设计方法。

具有安全监管的锂电池矿灯智能充电技术的研究

介绍一种具有安全监管的锂电池矿灯智能充电系统,该系统通过线路复用技术能够实现充电台架与矿灯之间进行数据交换,使用现场总线技术进行多台充电台架的集中管理,应用网络数据库技术实现矿灯生产厂家对所销售矿灯工作状况进行随时查询,从安全监管的角度解决了矿灯使用情况的智能管理问题。

基于STM32F373的光伏组件IV特性测试系统

为准确方便测量光伏组件的IV特性曲线,设计一款基于STM32F373的光伏组件IV特性测试系统,可测量开路电压、短路电流、IV曲线、PV曲线等。该系统由电流控制单元、信号采集单元、软件处理单元、通信单元、上位机显示单元等组成,采用电子负载电路,以STM32F373单片机DAC输出来调节恒流的电流,同时采集光伏电池的输出电压,对采集到的数据进行卡尔曼滤波和曲线拟合,将电压、电流、功率生成IV、PV曲线显示在TFT彩屏上。该系统还可将数据远程传输到PC端进行数据分析与曲线观察。结果表明,该系统采集曲线准确且速度快,性能良好,采集一次IV曲线的时间仅需1 s,测量的电压电流误差小于1%。该系统体积小便于携带且内部带有锂电池,可充电,可在室外使用。

二次插值方法在信号处理中的应用

介绍一种应用二次插值理论进行信号处理的方法,对非线性输入信号的线性化及大量表格数据 的处理,可以大大提高处理精度并节省数据存储空间.

基于C8051F060片上系统的现场总线控制器的设计

介绍一种用于现场总线控制系统（FCS）的控制器的设计方案，该控制器以C8051F060片上系统为核心，接收标准工业信号（1～5V／4～20mA）输入，输出4～20mA信号，支持RS485硬件通信协议，通过MODBUS现场总线通信协议能够与组态软件直接挂接。给出了控制器的硬件结构，分析了MODBUS协议中消息帧的格式。采用微分先行加不完全微分位置式数字PID算式，改进了PID算法。通过性能测试，该方法超调量和响应速度均较常规PID好。

电类专业“三三式”现代工程师培养模式创新实验区建设

针对电类专业"三三式"现代工程师培养模式创新实验区建设进行介绍,阐述了"三三式"现代工程师人才培养模式的方案架构,分析了实验区建设的可行性和具体建设措施,最后介绍了建设过程中取得的成果。实践证明,电类专业"三三式"现代工程师培养模式创新实验区的建设过程,对其它专业人才培养模式的探索具有普遍借鉴意义。

基于单片机控制的热处理炉温度控制系统

介绍一种基于单片机控制的热处理炉温度控制系统的设计方案以及软硬件设计方法.给出了硬件原理图,并详细介绍了温度对象控制过程中克服滞后、减小超调量提高控制精度的方法.

围绕“三三式”现代工程师培养模式建设单片机课程

针对单片机原理及应用课程建设进行介绍。围绕"三三式"现代工程师培养模式分析了单片机原理及应用课程建设的重要性、着眼点以及建设的思路和步骤,对其它电类专业的主干课程建设具有普遍借鉴意义。

精密智能电镀电源的设计

介绍了精密智能电镀电源的设计方法,以C8051F410为核心,配合外围电路,通过自适应PID算法,实现高效、高精度恒定电流输出功能,适用于贵金属电镀工艺过程的自动控制.

基于片上系统的工程机器人电液伺服阀控制器的设计

该文以复杂的工程机器人的电液伺服控制系统作为研究对象,以C8051F060片上系统为核心设计了电液伺服阀控制器,并就液压系统的响应特性以及位移信号故障、电源冲击、意外扰动等危及系统安全的情况进行研究。给出了实用的数字PID控制改进算法,实验结果表明,在该控制器作用下,数字PID控制改进算法提高了液压系统的响应特性,故障自诊断以及安全互锁等功能增强了工作可靠性,具有重要的现实意义。

实验室用低频信号源的设计

针对实验室用低频信号源的设计方法进行研究.介绍了基于C8051F410单片机设计低频信号源的主要硬件电路原理图,分析了使用穷举法提高合成信号频率精度的软件设计思路.通过实验测试,设计的低频信号源输出信号频率范围为0.1～100 Hz,峰-峰值0～20 V可调,频率绝对误差小于0.1 Hz,幅值相对误差小于0.5%,能够满足实验室使用需要.

智能机电系统可靠性设计

以智能机电控制系统的可靠性设计为研究对象,对智能机电控制系统异常情况下影响安全的因素进行分析,分别从硬件和软件的角度提出了解决在上电复位过程和干扰引起看门狗复位过程的可靠性设计思路.

应用PTR2000实现无线数据采集系统

介绍12位精度、八路无线数据采集系统的设计方案,包括硬件电路、通信协议制定及容错处理方法。