MSP430的低功耗人体生理参数综合测量仪

本测量仪主要用于学校、医院、体检中心、部队等场所,目的是节约体检时的人力、物力、财力和体检时间,提高体检精度。测量仪采用MSP430系列单片机作为主控制器,用来测量身高、体重、肺活量、血压、心率等人体生理参数。测量结果可通过LCD直观显示出来,并通过打印机接口传送到微型热敏打印机直接打印。实验结果表明,该测量仪具有高精度、宽量程、低功耗、使用简单可靠、各生理参数测量一体化等特点。

铁路隧道空孔直线掏槽爆破方案优化研究及应用

为提高隧道爆破质量,降低爆破施工过程中对围岩的扰动,有必要对原有爆破方案开展优化研究。以某在建铁路隧道平行导洞为工程背景,在总结分析原爆破方案存在超欠挖严重、作业环境差及施工进度慢等问题的基础上,结合围岩特性,通过采用经验公式对炸药单耗、炮孔数量以及各炮孔参数等进行理论计算,确定出更为合理的爆破参数;将原爆破方案中大直径中空孔的数量由8个改为2个,并调整掏槽孔的布置形式,使得掏槽孔爆后为后续炮孔提供更好的自由面,提高爆破效率;同时装药结构的孔口部位使用水袋堵塞,降低了爆后隧道内粉尘和有害气体的浓度,综合以上三方面提出了合理可行的优化爆破方案并进行现场应用。结果表明:采用优化后的爆破方案,可将平均线性超挖量由原来的0.2~0.4 m降低到0.15 m之内,掌子面与底面平整光滑,围岩的超欠挖现象得到了有效控制。同时每循环较原方案可减少炮孔数量37个与炸药使用量49.2 kg,节省施工作业时间1.1 h以及成本约0.08万元,具有较为显著的技术效果和经济价值,从而也验证了优化后爆破方案的可行性。

基于摄像头的智能车控制系统设计

设计了一种具有自学习功能的自动循迹智能车,以MCF52259微处理器为核心控制单元,并采用摄像头为导向模块传感器采集路面图像信息。智能车运行前摄像头自学习生成数据并存储,运行过程中核心控制单元对摄像头采集的图像信息进行滤波、赛道判别处理,采用模糊控制算法实现小车的转向和速度控制。实践结果表明,智能车能实现在不同路径上的快速行驶,具有较强的适应性和鲁棒性。

冠状动脉钙化的新型评估方法及干预方式的研究进展

冠状动脉(冠脉)钙化是指因钙质的沉积,造成冠脉管壁僵硬以及弹性下降,进而引起冠脉供血不足,冠脉钙化(CAC)是一个可调控的复杂的主动过程,是冠脉粥样硬化的表现形式之一。随着对CAC研究的深入,多种新型评估方式及干预方式被逐渐发现,本文通过冠脉钙化的发病机制,着重介绍目前针对冠脉钙的新型评估方法及干预方式。

基于STM32的智能平衡车控制系统设计

介绍一种以STM32为控制核心的两轮智能平衡车的控制系统设计。利用陀螺仪和加速度计获得车体的倾角和角速度,通过光电编码器获得平衡车的速度。将转速控制信号与平衡控制信号叠加加载到两后轮电机,实现平衡车的静止和直立行走。同时,采用TSL1401线性CCD获得赛道图像信息,经过对图像的识别处理,准确快速地提取出赛道的中心线,获得平衡车的方向偏差控制量。实际运行结果表明,该平衡车能保持直立行走运动并快速实现不同路径上的转向和自主寻迹,具有较强的适应性和稳定性。

基于BP神经网络的超声波流量计的设计

基于控制器STM32,设计一款以时差法测量管道流量的超声波流量计,为了提高环境适应性和流量测量精度,时差测量采用基于BP神经网络滤波的广义互相关时延估计算法。该算法通过对多个具有特定统计规律的预滤波器的组合优化来对混合噪声进行滤波,其具有自学习调整能力,能够适应动态变化的环境。主要介绍流量测量基本原理、硬件结构以及软件设计,最后通过多种环境下的测试和结果分析,证明了该流量计适应性强、精确度高。

基于STM32的无位置传感器BLDCM控制系统设计

通过对无刷直流电动机(BLDCM)工作原理分析,给出一种基于STM32无位置传感器的BLDCM控制系统设计方法。采用硬件获取换相点降低了对控制器性能的要求,该系统主要包括换相点检测电路、电动机驱动电路、电流检测及保护电路、通信接口等。采用速度和电流双闭环控制,稳定了电动机的输出转矩,提高了电动机的响应速度。实验结果表明该设计具有控制精度高、响应速度快、运行稳定可靠等特点。

基于STC15 MCU的微型四轴飞行器设计

微型四轴飞行器属于旋翼式飞行器,具有体积小、结构简单、设计成本低等优点,在军事探测、信息采集、增强通信节点等方面应用广泛。设计采用STC15W4K58S4芯片作为微型四轴飞行器的控制核心,以NRF24L01实现无线遥控通信、MPU6050陀螺仪进行姿态监测,采用互补滤波器原理设计姿态融合算法,同时采用PID增量控制算法调整PWM输出占空比,实现对飞行器电机转速的控制。经过测试可实现对飞行器的姿态控制。

基于运动控制卡的光源自动定位系统设计

以PC机为平台,在PC扩展插槽中插入专用的运动控制卡,以Visual C++6.0为开发工具,开发了用于检测光电倍增管的光源自动定位系统。实践证明该系统运行稳定可靠、定位精度可达到0.1 mm,性能良好。

改进的超级电容器组的均压建模与仿真

超级电容器在许多领域得到了越来越广泛的应用,但是工作电压不平衡是阻碍其发展的一个重要因素。为了抑制分散性对电容单体电压的影响,减小单体电容之间的电压差,增加电容器的使用寿命,电容器往往需要作均压处理。针对单电容均压法搭建了相应的电路模型,在单电容均压基础上提出了新的改进控制策略对电压进行二次均衡,分析了其工作特性和电压均衡的详细过程,最后通过Matlab进行了仿真验证,结果表明该方法具有结构简单、效率高等特点,有很高的实用性。

火电厂黑启动柴油发电机组容量计算与选型

当电网系统因故障停运后,通过恰当的黑启动方式可以在短时间内实现该电网系统的恢复。柴油发电机组常被选为燃煤发电厂的黑启动电源,文章阐述了柴油发电机的选型要求并对现有技术规程中柴油发电机组的容量选择公式进行归纳,总结出一套简洁合理的发电机容量选择方案,即计算全部负载正常运行时的负荷容量、发电机短时过负荷能力及加载时允许的母线电压降进行选型,以校验尖峰时刻发电机容量需求及环境系数修正进行复核,并结合实际情况将该方案应用于3×150 MW燃煤发电厂柴油发电机组容量选择中,验证了该方案的合理性。

基于运动控制卡的光电倍增管检测用光源自动定位系统设计与实现

采用PC机+运动控制卡模式,以Visual C++6.0为开发工具,开发用于检测光电倍增管的光源自动定位系统。详细介绍定位系统测试台设计,同时给出系统运动控制硬件结构及其软件设计。实践证明:该系统运行稳定可靠,控制精度高,性能良好。

基于Fuzzy-PI的BLDCM控制系统的研究

无刷直流电机(BLDCM)以其效率高、噪声低、易维护等优点在工业控制的各个领域得到越来越广泛的应用。但BLDCM是一个高阶、强耦合的系统,有的领域对控制系统的要求越来越高,采用传统PI控制方法,难以达到理想的控制效果。因此,本文以数字信号处理器(DSP2812)为核心建立控制平台,主要研究的是基于Fuzzy-PI控制的BLDCM控制系统。介绍了无刷直流电机的基本组成、基本运行原理及其调速方法,给出了无刷直流电机的数学模型。在MATLAB中,利用M文件实现BLDCM传统电流环、转速环和模糊PI转速环控制系统的仿真。仿真结果表明,系统超调量小,具有较高的控制精度和较好的鲁棒性,从而验证所用控制方法的可行性。

软件无线电系统综合诊断平台设计与实现

针对当前软件无线电系统故障诊断时间长、诊断结果精度不高、诊断过程复杂等问题,开发了故障诊断平台。该平台以MFC框架为基础进行开发,对系统的建模分析信息以及实时运行状态信息利用数据库进行储存,集中实现了实时诊断和拉格朗日两种故障诊断算法,用户可以选择对应的诊断算法对系统进行诊断。该平台能够直观地给出两种诊断算法的诊断结果及诊断过程需要的时间。平台以快速、准确、方便为目标,详细论述了一种实用可靠的软件平台设计方案,并通过故障实例验证了该平台的实用性。

结合Ostu阈值法的最小生成树图像分割算法

基于最小生成树的图像分割算法是一种全局最优的算法,然而会出现图像细节的处理不甚理想的问题,即分割结果出现不同程度的过分割和欠分割的现象。针对这一现象,根据图像全局和区域间的最大类间方差(Ostu),将Ostu阈值法与最小生成树(MST)算法相结合,提出了一种基于MST的Ostu阈值法图像分割准则。该图像分割算法是一种MST的优化方法,将区域合并判决条件取决于相互合并的两个区域的Ostu阈值,又考虑到较小的区域包含在较大的目标区域中或者背景区域中,再次使用Ostu阈值进行区域合并。该方法通过实验证明,可以有效地减弱图像的过分割与欠分割比例,减少了误分割率。

基于数字摄像头的智能车控制系统设计

设计了一种基于数字摄像头OV7620的智能车控制系统,以STM32微处理器为控制核心。利用数字摄像头获取道路信息,为了节约CPU的资源启用了主控制器的DMA功能。本文详细阐述了图像去噪、滤波中线提取的方法;同时采用直流无刷电机作为动力电机,利用速度电流双闭环控制;系统还加装了超声波避障传感器用于道路障碍的探测。经过实际测试证明该智能控制车系统具有很好的自主性,能够很好的模拟实际车辆驾驶模式。

铝-空气电池阳极材料及其电解液的研究进展

金属-空气电池自进入人们的视野以来,由于其高能量密度和容量、平稳的放电特性、对负载和温度的依赖性低和较低的制造成本等特点,受到越来越多的关注。其中,锂-空气电池因具有极大的应用潜力而引起了学者们极大的研究兴趣;然而,锂-空气电池对周围环境十分敏感,容易造成爆炸,存在安全隐患;此外,锂离子电池的大规模生产和应用造成了原材料锂价格的大幅上涨。为了实现电池的商业化应用,选用来源广泛、经济实惠的电极材料成为必不可少的条件。铝是地壳中含量最多的金属元素,具有矿藏丰富、质量轻、无污染、安全、价格低廉和回收利用率高等优点,是一种潜在的储能材料。铝的理论质量比容量为2 980 mAh·g^(-1),仅次于锂(3 860 mAh·g^(-1)),其体积比容量(8.04 Ah·cm-3)约是锂的四倍(2.05 Ah·cm-3),被认为是金属-空气电池最有吸引力的候选阳极材料,也是化石燃料最有吸引力的替代者之一。然而,铝在空气和水溶液中表面上自发形成的钝化膜会显著降低铝阳极材料的活性;在碱性溶液中,铝-空气电池存在的主要问题是铝阳极材料自腐蚀导致氢析出速率较高,库伦效率降低和含水电解液的流动性可能导致的多孔空气阴极中毛细管的渗透及泄漏。因此,近年来,学者们不断开展深入研究,探索出以下几种改善铝阳极的方法:通过向铝中添加合金元素Ga、In、Sn、Zn、Mg、Bi、Mn等来改变铝阳极材料的活性和减少析氢反应;对电解液添加剂进行研究,发现部分植物提取液作为电解液添加剂可以保持铝阳极活性,降低析氢腐蚀;开发离子液体、固态和凝胶电解液,一方面可以减小铝阳极自腐蚀,提高阳极利用率,另一方面可减小铝-空气电池体积,增加电池的灵活性。目前研究获得性能较好的碱性铝-空气电池的阳极材料有Al-Ga/In-Mg系列、Al-Ga/In-Mg-Sn系列、Al-Ga-In-Bi-Pb系列等合金,其中部分铝阳极合金已经实现了实际应用。近几年研究工作获得了羽扇豆提取物、茄属植物叶的提取物等绿色电解液添加剂,其可以保持铝阳极的电化学活性,降低腐蚀率。此外,研究发现,室温下低聚氟化氢离子液体作为电解液可以活化铝阳极,降低其腐蚀速率,一些便携式铝-空气电池采用固态或凝胶电解液已经在护理医疗设备、商用LED手表方面应用。本文主要从铝阳极材料、电解质和电解质添加剂三方面论述了其对铝-空气电池性能的影响,并简单阐述了铝-空气电池放电的基本原理、面临的挑战和最新研究进展及应用。首先,综述了铝与合金元素的合金化,以此减少铝的自腐蚀,提高电池性能;并介绍了通过一定的加工工艺来改善铝阳极电化学性能的方法。其次,探讨了水溶剂电解质和非水溶剂电解质在铝-空气电池中的应用。同时,也研究了电解质添加剂对铝-空气电池的电化学性能的影响。最后,进一步明确了空气电池未来的研究和发展方向。

高压静电油烟净化器设计

设计了一款以STM32单片机为主控制器,以半桥逆变器为主电路的高压静电发生装置,装置还包括电源电路、电压检测电路、过流保护电路、MOS管驱动电路.在功率变压器设计上,加入辅助绕组,通过辅助绕组隔离反馈变压器高压侧电压值,通过改变半桥逆变电路工作频率实现高压侧电压PI闭环调节,设计了通过死区时间控制的系统软起程序以及过流保护打嗝控制.

渔业电台遥控装置

随着远洋捕捞事业的发展，为保持岸台与渔轮之间的通信畅通，建立收发信台之间的遥控，使发信机发射的强电波远离收信台，以减少对收信机的干扰。下面介绍我们设计的渔业电台遥控装置。

3×150MW循环流化床机组黑启动容量选型与应用

当电网系统因故障停运后，通过恰当的黑启动方式可以在短时间内实现该电网系统的恢复。柴油发电机组常被选为燃煤发电厂的黑启动电源，阐述了柴油发电机的选型要求，总结出一套简洁合理的发电机容量选型方案，并结合实际情况将该方案应用于3×150MW燃煤发电厂柴油发电机组容量选型中，验证了该方案的合理性。