基于SOPC的单轴陀螺驱动环路设计

传统的微机械陀螺驱动环路采用模拟电路来实现,为了进一步改善陀螺的性能,设计出了基于SOPC(可编程片上系统)的数字驱动环路。采用FPGA为硬件基础,架构可编程片上系统,扩展ADC、DAC、RS422及EEPROM等相关外设接口,并嵌入软核CPU来处理相关算法。软件算法包括多路信号解调、数字滤波器及多个闭环控制。详细讨论了驱动轴频率控制环路和幅度控制环路的作用及其对微机械陀螺性能的影响。针对软核CPU的性能,对整个算法进行了优化,最终在软件计算时间和资源使用上都留有一定裕度,有利于后续加入更多功能。最终的实验表明,所设计的数字系统在-40℃到+85℃范围内正常工作,满足工业级的使用要求,实际使用过程比模拟的驱动环路更加方便,实现了微机械陀螺驱动环路的数字化。

平面全柔性并联机构柔性铰链的优化分析

以减小全柔性并联机构中最大应力为目标,通过约束优化算法,并结合ANSYS仿真,研究了3-DOF 4 RRR过驱动并联机构中柔性铰链的优化问题.通过ANSYS建立了全柔性机构的有限元模型,并进行了力学性能分析,给出了机构的性能图谱;建立了全柔性机构中柔性铰链的参数优化模型,采用MATLAB对柔性铰链的最小铰链厚度t和铰链半径R进行优化,并通过ANSYS仿真对优化结果进行检验.检验结果证明,当输出位移一定时,对柔性铰链进行优化后的机构的最大应力比优化前的机构小.

基于Microblaze的MEMS加速度计信号处理系统

针对目前MEMS加速度计信号处理系统在应用中满足小型化的需求,设计出了基于Microblaze的MEMS加速度计信号处理系统。采用FPGA作为硬件基础,嵌入软核CPU,扩展ADC、温度传感器、EEPROM、UART等外设接口。设计出了数字滤波器的原型,并通过递推算法在片内实现其功能。根据实测的加速度计温度曲线,通过多项式数据拟合的方法得出了零g下加速度计零偏关于温度的函数。实验结果表明,所设计的信号处理系统能准确采集加速度信息并传送给上位机,同时在启动温度补偿算法以后,加速度计的温漂得到了一定的改善,满足了加速度计系统实现高度集成化的需求。

一种小型河流溢油围控装置及其数值模拟

在处理水上溢油事故中,围油栏是一种常用且有效的装置,但是小型河流的深度较浅且流速较大,围油栏不易成形,不能有效控制溢油扩散。为研究小型河流溢油围控装置的拦油性能,设计了一种新型溢油围控装置。该装置根据不可压缩黏性流体的N-S方程和VOF方法,利用CFD软件Fluent对溢油围控性能进行数值模拟。在不同的初始油量和水位下,设定模拟时间为7 min,通过观察两相界面的变化,对溢油围控装置的拦油能力进行了比较分析。结果表明,水面与闸口间的距离和溢油量对拦油效果有显著影响。在实际使用中,应该注意溢油量和水面与闸口间距离的变化,合理地确定闸门开度,防止拦油失效情况发生。

用于继电保护测试装置的正弦基准生成系统

针对目前继电保护测试装置在应用中实现小型化的需求,设计出了基于FPGA的闭环控制正弦信号基准生成系统。采用FPGA作为片上系统,在芯片内集成了数字滤波器和PID控制器。设计出了高通数字滤波器的原型,并通过递推算法在片内实现其功能。分析了信号解调中的幅值相位分离理论,并给出了相位闭环控制框图,推导了控制器的离散表达式。实验结果表明,所设计的信号处理系统在输出信号幅值大于5V时,误差小于万分之一。当输出幅值信号较小时,相比开环系统,采用闭环控制的输出精度得到了明显的改善。在FPGA片内实现闭环正弦生成系统,为继电保护测试装置提高系统集成度,提供了一种全新的设计思路和实现方法。

页岩气田集输系统工艺技术分析与研究

页岩气田采取滚动式开发模式,开发初期具有产能和压力波动大、井数繁多、地理条件复杂等特点。我国页岩气发展起步较晚,页岩气地面集输系统工艺技术还不够完善。通过对页岩气集输系统布置方法、井场和站场工艺以及净化处理技术分析可知,常规集输系统布置理论在页岩气田的应用中存在考虑因素不全面、适应性差等问题;滚动式开发模式要求动态调整页岩气集输井场工艺,造成压缩机组运行偏离设计工况等问题;常规天然气净化技术不能适应页岩气田产量和压力变化。针对地面集输过程所面临的技术难题,提出了集输系统工艺技术研究新方向,为我国页岩气集输技术攻关提供参考。

小学班主任德育工作的方法与策略

班主任是班级的组织者、领导者,是学生成长的教育者,是联系各任课教师的纽带,是沟通家校的桥梁。从担任班主任多年来,在这五彩缤纷、酸甜苦辣的人生道路上,我作为一名与孩子们一起学习、生活的普普通通的班主任,看着那一张张充满天真稚气的笑脸,看着孩子们的成长变化,看着他们变得懂事成熟,一种特有的幸福之感油然而生。

直流输电换流阀信号高速采集系统

晶闸管换流阀采集设备运行回路,是直流输电系统的核心设备,其运行异常所引发的系统故障时有发生。通过对该回路信号的分析与处理监控晶闸管回路的运行状态,实现异常状态的预警,这对直流输电设备的运维管理有着重大的意义。本文提出的嵌入式晶闸管换流阀信号高速采集系统,包括主控模块、光纤信号采集模块和模拟量采集等模块,其可实现对93个通道、最小脉宽达2μs信号运行实时采集,采集频率为100Hz。通过与上位机的通信,完成数据的存储、运行状态的分析、异常预警等功能。