民用无人机飞行控制器可靠性设计

可靠性是无人机飞行控制器首要的性能要求,文章在民用摄像无人机飞行控制器系统设计中采用了避错与容错并重的设计思路。详细介绍了具体的软、硬件可靠性保障措施,提出了机内自检测系统的构成与实现方案,并介绍了故障分析在保障飞机安全时所起的作用。实际应用表明,所采用的设计思路、保障措施和自检测方案能有效提高飞行控制器的可靠性、保障无人飞机的安全。

磁航向传感器在无人机飞行控制系统中的应用

磁航向传感器V2XG利用"磁感法"测量地磁航向,有成本低、易集成等特点。将V2XG应用于无人飞机的航向控制回路,设计了传感器的接口电路,给出了零位误差和灵敏度误差的消除方法。实测结果表明,航向测量准确度达到±2°,采样频率达到5Hz,设计方案有较高性价比,满足了无人机飞行控制对航向测量的要求。

民用无人机飞行控制器软件设计

介绍了民用摄像无人机飞行控制器软件的功能需求。基于数据流图设计了软件的逻辑模型, 利用结构化方法设计了软件的模块构成。在程序权限分配和接口设计时采用了智能递阶控制思想。程序的多运行模式流程实现采用了多个互斥主循环加中断的结构。最终设计的飞行控制软件具有4个功能层次, 能够在飞控、测试和调参3种模式下运行。介绍了软件设计中的几项专门技术。所设计的软件具有功能集成度高、稳定性好、可扩展性强等特点。

无人机强实时性串行通讯程序设计

研究了无人机飞行控制器通讯软件的实时性问题。运用中断服务程序就地帧识别、有限状态机、缓存共用和代码优化技术,设计了具有多通讯协议的强实时性串行通讯接收程序。经过实际运行测试,程序解码率高、可靠性好、实时性强、运行时间合理,满足了无人机飞行控制对串行通讯程序的性能要求。

用单片机产生7路舵机控制PWM波的方法

提出了一种利用 80C196KC单片机产生 7路PWM波来控制FUTABA舵机的方法。利用分时机制产生每一路PWM波的上升沿和下降沿,7路波形从单片机的P1口同时输出,分辨率达到 2 μs。本方法具有成本低、分辨率高、输出路数多等优点。

测控仪表非易失性数据存储的软件设计

以温度测控仪表为例分析了单片机系统进行非易失性数据存储时软件要解决的几个问题。运用指针解决了定义重合与地址重合问题,运用给RAM打软标记的办法解决了控制参数的初始化问题,给出了相应的C51程序。实践表明此方法易于操作,可靠性高。

无线传感器网络设备维修周期决策及支持软件研究

无线传感器网络设备因为数量庞大,维修维护事项庞杂,维修周期需要决策优化。基于状态维修理论研究了无线传感器网络设备面向节能减排的维修周期决策问题,给出了三类事项的费用模型和基于粒子群算法的智能优化方法;基于WinCC开发了维修决策支持软件系统、软件所集成的事项知识和所决策的维修时机,可以有效地指导无线传感器网络设备的维修工作。

小型无人机飞行控制器的硬件设计

以 8 0C1 96KC单片机和可编程微控制器外围器件PSD81 3F1为核心设计了小型民用无人机飞行控制器的硬件 ,对设计中的关键技术进行了研究 ,系统具有设计精炼 ,可靠性高 ,开放性等特点。

磁航向传感器在机器人定向中的应用

磁航向传感器V2X是基于“磁感法”的二维传感器。将其应用于机器人的定向测量 ,设计了传感器的接口电路 ,给出了在 μCOS -Ⅱ实时操作系统环境下的磁航向数据采集C196程序。实际应用表明 ,传感器在采样频率为 5Hz时测量精度为± 2°,是一种有较高性价比的设计方案。

非耗散耦合复杂网络受控同步能力分析

该文研究了非耗散耦合网络的受控同步能力问题。在分析非耗散耦合网络外耦合矩阵特征值分布规律的基础上,给出了非耗散耦合网络的同步控制律。发现外耦合矩阵最大最小特征值之差越小,网络受控同步能力越强,耦合强度越小,网络越有可能通过控制取得同步,但在某些情况下所需要的控制增益绝对值也越大。最后以Lorenz振子小世界网络在混沌轨道上的同步为例对相关结论的有效性进行了验证。

信息/求解Petri网系统

绝大多数Petri网在变迁发生后前集库所会失去标记,不便于表达一个条件一旦具备将永远具备的情形。针对该问题,基于0-1标识与变迁发生后其前集不失去标记的思想,提出了信息/求解扩展Petri网系统(I/S系统)。给出了I/S系统的相关定义、部分基本性质、矩阵表示、求解发生权向量的求法和状态方程。最后,给出了以I/S系统表示的几种常见滑模变结构控制策略的设计过程,该例显示了I/S系统的模型表达能力。

联合生产博弈模型

联合生产领域的背叛通常是合作基础上的背叛,现有的合作博弈模型与非合作博弈模型均不易进行较好地刻画。为此,构建了一个非完全合作的两人博弈模型,用于刻画联合生产时既要偷工减料又不能使联合关系破裂的经济现象。文中给出了基于收益和回报率两个版本的博弈模型,分析了参数对模型特征的影响。基于回报率模型,研究了BA无标度网络上的演化博弈,分析了合作密度对模型参数的依赖关系。揭示了电子联合生产领域偷工减料以次充好的现实问题。

基于改进粒子群优化算法的结构元形态综合

结构元形态综合是与功能元形态综合类似的多最值组合优化问题,在软件中间件和控制算法功能块设计方面有重要的用途。为了解决问题规模较大时经典算法效率不高的问题,提出了一种改进粒子群优化算法。先采用了自然数循环编码技术对粒子位置和速度进行描述,然后在自然数循环编码技术的基础上采用贪婪策略把组合优化问题转化为单峰函数的优化问题。在搜索技术上,采用了分段惯性权重技术和保收敛算法改进算法的寻优能力,最后采用每轮记录多个全局最好值的方法获得多最值。给出了一个组合方案数为378 000的算例对所提算法的有效性进行了验证。算例表明,从多最值求解的角度来说,所提出的改进粒子优化算法要比生境技术简单,从寻优能力的角度来说,所提算法要优于基本的粒子群算法。

手动控制系统过程曲线设定单元的设计

给出了一种手动控制系统过程曲线设定单元的中大规模集成电路设计方法。所设计的电路提供了多段工艺曲线参数调节和指示的途径,输出为0～5V标准电压信号,比现行的单片机系统结构简单、可操作性强、成本低、没有软件设计和繁琐的单片机调试过程,是一种具有通用性的过程曲线手动设定单元,在某计算机控制系统中得到了应用。

利用创新技法指导控制策略创新初探

控制策略的创新在控制理论与工程的发展中起到举足轻重的作用,如何使控制策略的创新更加科学高效是一个需要研究的问题。提出利用创新技法指导控制策略创新的思想。讨论了创新技法对控制策略创新的指导作用及意义,归纳了可用于控制领域的7大类创新技法,对创新技法的应用层次、协同使用和依存性问题进行了初步讨论。最后以3个例子展示了创新技法对控制策略创新的指导作用和所带来的显著功效。

航天器非合作交会一体化控制仿真研究

非合作交会对接对于航天器在轨服务异常重要。文章研究了航天器姿轨一体化的6自由度交会控制仿真技术。文章建立了航天器轨道计算、姿态计算、相对位置计算和控制律计算仿真模型,通过对典型停泊点参数跟踪控制效果的计算,验证了所设计仿真模型的正确性。

FDUROP概况及对非一流高校拔尖人才培养的启示

本科生发表SCI论文是国内高校一个引人注意的现象,复旦大学等一流高校有突出的成绩和成功的拔尖本科生培养经验。本文通过介绍复旦大学"基础学科拔尖学生培养试验计划"(FDUROP),思考非985、211高校在学术论文类拔尖创新人才培养方面的启示。

基于二元多项式拟合法的压力传感器输入信号重构

为了同时解决压力传感器输出特性的非线性和温度漂移问题,提出利用二元多项式根据传感器输出信号及其内部温度来重构被测压力。给出了被测压力重构模型的具体形式,以传感器静态特性标定试验数据为依据,利用最小二乘法求解模型系数矩阵,利用单点最大拟合误差、误差平方和模型阶次三项指标进行模型择优。基于重构模型给出了测量电路检测精度估算方法。本方法在传感器静态特性标定数据范围内得到了便于工程计算的一致表达式,同时解决了传感器的非线性和温度漂移两个主要问题,计算所用数据量大大小于插值法。某型硅谐振压力传感器的应用验证了本方法的合理性和有效性。

基于LabVIEW的分布式调压铸造计算机控制系统设计

调压铸造是近年来发展起来的一种新型铸造工艺,运用计算机对铸造工艺过程进行控制,可以全面提高铸件的质量,极大地减轻操作人员的劳动强度。基于分布式监视、控制的思想设计了调压铸造计算机控制系统。利用LabVIEW设计了上位监视计算机的监控软件。整个系统具有工艺适应性好、可靠性高、操作方便等优点,已经成功用于生产制造。

基于嵌入式MODEM的远程数据采集系统

基于嵌入式MODEM的远程数据采集系统在检测和控制领域具有广阔的应用前景。阐述了采用Philips89C58单片机通过AT命令集控制嵌入式MODEM,通过PSTN进行数据通讯,以实现远程数据采集的软、硬件设计思想及实现方案,该系统可以实现远程控制中心和监测控制站点的可靠、高速率的通讯。