低功耗数字控制超长波发射与接收系统

针对管道、矿山和水下等特殊环境中的信息通讯与信号传输等问题,根据超长波(ELF Electromagnetic Wave)具有传播损耗小且相位稳定等特点,给出了超长波发射与接收系统的设计原理与实现过程。发射系统采用单片机控制,输出的信号经发射天线产生23 Hz超长波,接收系统对采集到的信号进行带通滤波及放大处理。工程实验表明,所设计的系统在锂电池供电状态下,具有发射功耗低(连续工作时间大于72 h)、发射功率大(传播距离大于10m)、且对接收的信号处理快速可靠(动态时滞小于5 s)等优点。

基于ARM的两轴运动控制卡设计与应用

为了满足新时期高等院校创新教学要求,设计一套基于ARM的开放式、模块化的两轴运动控制卡,介绍了正交脉冲鉴相、计数、模拟量转换、数字量接口等部分的硬件电路设计。结合一套倒立摆实验系统设计了基于单输入规则模块(SIRM)的模糊控制方法,在Matlab下对该算法进行仿真研究,并在运动控制卡中实现了该控制算法。实验结果与仿真结果相吻合,表明所设计的运动控制卡能够成功地应用于两轴运动控制中。

欠驱动球棒系统不动点控制器设计

针对欠驱动系统的Benchmark球棒系统,考虑球与棒之间的摩擦系数系统动力学及球质心与棒支点之间垂直于棒方向上的距离,建立其精确的数学模型。基于部分反馈线性化,利用坐标变换将系统动力学转换为便于控制器设计的非三角结构级联规范型,并采用不动点控制方法设计控制器,实现球棒系统的稳定控制。仿真实验表明,在球棒系统的控制过程中考虑系统摩擦系数及球质心与棒支点之间垂直于棒方向上的距离十分必要,并且不动点控制器具有良好的动态性能和强鲁棒性。

基于ZigBee的油井远程监控系统设计与实现

为提高油田生产的安全性以及节约能源,根据油田上油井位置分散的特点,本文设计了一种基于ZigBee的油井远程监控系统,其由远端数据采集系统和上位机监控系统两部分构成。远端数据采集系统由多个ZigBee网络构成,同一网络内的基站间基于ZigBee协议进行无线通信,每个网络内都有且只有一台主基站,其通过GPRS-DTU与上位机进行远程通信。系统实现了各油井抽油机状态(电流、电压、功率因数、井口压力、温度等参数)的实时监测与记录,以及上位机远程控制现场抽油机的启停等功能。该系统已应用于油田抽油井的远程监控,实践表明:系统运行可靠,可广泛应用于同类远程实时监控系统。