嵌入式电子贾卡控制系统设计

针对结构复杂、多板卡级联形式的传统经编机电子贾卡控制系统存在可靠性低、占用物理空间大、安装与检修困难等问题,设计了一种将微控制器、花型数据存储器、贾卡驱动电路、升压电路以及通信接口功能模块高度集成在贾卡导纱针块内部的嵌入式电子贾卡控制系统,电子贾卡导纱针块采用了全双工、低功耗的MAX488实现串行菊花链式通信模式。在系统分析压电陶瓷贾卡提花工作原理和特点的基础上,给出了嵌入式电子贾卡控制系统的系统架构、硬件电路的设计和实现方法。测试结果表明,该系统无需额外接入高压电源就能够独立工作,性能稳定,可靠性高,功能完备,抗干扰能力强。

经编机电子贾卡混合异构串行通信系统设计

针对传统经编机多板卡架构的电子贾卡控制系统存在的可靠性低、维护困难等问题,设计了一种面向工程应用、高度集成的新型嵌入式电子贾卡导纱针块(embedded electronic jacquard guide bar,EEJGB)。基于EEJGB,提出了一种兼顾通信可靠性和容错性的分布式混合异构串行通信架构,并对该通信架构进行了实时性分析。同时,为获取EEJGB的地址,提出了一种动态分配机制。为了验证该通信方法的有效性和可行性,以Modbus协议下的具体通信方法实例进行试验分析。分析结果表明:所提出的混合异构串行通信架构实时性高,在保证花型文件可靠传输的同时,极大地便利了EEJGB的故障定位、快速检修和分布式扩展,研究结果能够为新一代集成电子贾卡控制系统的设计提供有效的参考。

结构不对称条件下测速发电机的卡尔曼测速算法

针对基于测速发电机、光电编码器等测速传感器的传统测速系统存在低速测量性能,实时性,对结构不对称、电磁扰动等的抗干扰性等都较差的问题,提出了一种高精度宽范围实时滤波测速方法。以爪极永磁式交流测速电机为例,详细分析了其机械结构特性和工作原理,并在结构不对称条件下建立了爪极永磁式交流测速电机测速模型,提出了一种面向工程应用、计算量小的交互双模自适应降阶无迹卡尔曼滤波算法来实时估计永磁转子转速。该算法同时运行降阶和全阶交互双模自适应算法,当采用降阶估计值保障系统实时性时,在计算耗时较长的全阶算法运行完成一次后修正一次降阶估计值,提高测速精度。仿真结果表明,提出的测速算法对于结构不对称扰动具有良好的鲁棒性,能够适用于宽范围条件下的转速高精度实时跟踪,具有一定的工程指导意义。

CCD磁动式测氧仪的电路设计

文章首先介绍了"CCD磁动式测氧仪"的结构、测量原理,然后介绍TCD1500C的驱动时序和采用CPLD设计的时序驱动电路,最后介绍与单片机的数据接口电路。

基于测速发电机的宽范围实时测速算法研究

针对测速发电机采用传统模拟测速方法容易出现低转速反馈盲区问题,根据测速发电机输出的正弦感应电动势,提出了一种新的数字测速算法,实现了宽范围的实时转速精确测量。所设计的基于单片机的硬件系统架构主要包括测速模块、信号放大模块、A/D转换模块、单片机处理模块和速度输出显示模块等五个组成部分。理论计算和实验结果表明,采用提出的宽范围数字测速算法,各类基于测速发电机的测速系统能够准确、有效地测量电机的高、低转速,效果良好。

步进电机加减速控制

应用 8 0C5 1单片机控制步进电机的加速、减速 ,并指出其不足之处。

ARSP型全自动高速网版印刷机单片机控制系统设计

介绍ＡＲＳＰ型高速网版印刷机印刷机理、误差分析、提高印刷精度和印刷速度，以及伺服电机的控制问题和解决方法。

汽缸套外径加工在线检测研究

为提高对汽缸套的无心外圆磨外径加工的加工精度和加工效率,提出了汽缸套外径加工在线检测外径尺寸方案,讨论了与在线检测相关的参数选取,传感器标定,硬件设计等问题。对检测的误差来源与对最终结果的影响作了定性分析,同时分析了同轴度误差可能造成的后果以及检测同轴度误差的方法,确定了在线检测同轴度误差的方案。最后采用计算仿真方法验证了方案的可行性。

汽缸套外径加工的自动化改造

为了提高对汽车缸套的无心外圆磨外径加工的加工精度和加工效率,设计了一套针对汽缸套外径的在线监测和上下料机构,采用了电涡流传感器来进行在线监测缸套外径尺寸,在达到尺寸要求时,自动报警,上下料机构自动地将已加工好的汽缸套从工位移开。详述了外径测量方案与系统程序,并分析了可能导致检测误差的相关因素。

磁动式氧含量分析仪的研制

对磁动式测氧仪的测量池、光路和数据采集系统进行了研究。从气体磁性推导出了哑铃球在非均匀梯度磁场中受到的转动力矩公式,给出测量池系统的设计方案,采用镀银刻蚀方案实现哑铃球系统的转动阻尼,分析了非均匀梯度磁场系统的技术要求。介绍线阵CCD光点位置探测光路和CCD数据采集与处理电路系统。为满足仪器定标、温度补偿和校正的需要,设置了五个功能按键,列表说明其功能。给出了仪器的校正方案和检测数据。实验结果表明:仪器在不同的温度点测量精度均可达0.2%以上,仪器的温度补偿性能、精度和稳定性达到了设计要求。

基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统设计

针对现有烫印设备存在自动化水平低和人机界面交互性差的问题,采用三维参数化设计方法对全自动烫印机的结构进行设计,以三菱新一代FX3GE系列PLC(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)和T5L智能触摸屏为核心搭建了全自动烫印机的网络化控制系统,实现了伺服电机与气缸的高速、高精度驱动,PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)温度控制以及多参数人机数据交互。针对传统固定路径顺序指令编程模式无法满足小批量定制化生产模式的要求的问题,提出了基于有限状态机(finite state machine,FEM)模型的全自动烫印机控制程序设计方法。首先,对全自动烫印工艺和运动工位的分布、数量和逻辑顺序关系进行功能规划与模块化设计,建立了层次化有限状态机模型;然后,根据状态迁移事件与状态转换条件构造了烫印动作的状态转换图;最后,结合图论思想,将状态转换图映射到邻接链表变量空间,并采用变量配置方式驱动邻接链表,从而完成对状态转换图的遍历和拓扑扩展。仿真结果表明,与传统的指令编程模式相比,基于有限状态机模型的全自动烫印机控制程序设计方法不仅提升了开发效率和组态化编程水平,有效降低了控制程序的维护成本,还保证了伺服电机与气缸的时序动作不会干涉和交叉,提高了控制系统的可靠性,具有广阔的工程应用前景。

CCD磁动式氧含量分析仪的分析与设计

介绍常见气体磁化率,利用氧气顺磁性,且磁化率明显高于其它气体的物理特性,分析磁动式测量混合气体中氧气含量的方案。通过在非均匀磁场悬挂一对充氮玻璃小球构成测量池;采用光杠杆对哑铃球扭转的角度信号进行放大,由CCD对光点位置信号进行探测,以提高分析仪灵敏度和精度;由NO、NO2的磁化率特性分析这两种气体对分析仪的影响,说明测氧仪的应用环境。通过对CCD像元值随气体氧含量、温度变化规律的分析,得出分析仪的分辨率可达0.048%以上;CCD像元值随氧含量变化、随温度变化基本呈线性关系,数据处理后可使仪器有较高的精度。

仿生种植牙三维有限元模型的建立

目的:建立成人上颌中切牙的仿生种植三维有限元模型,探讨仿生种植牙的生物力学特性。方法:以成人上颌中切牙为标本,通过螺旋CT扫描和计算机图像处理技术,获取中切牙各截面的轮廓坐标数据,再通过CAD技术进行单元网格的自动划分,形成SuperSAP模型数据文件,输入到SuperSAP93有限元专用分析软件后建模。结果:建立了有效的仿生种植牙三维有限元模型。结论:模型的几何相似性、生物力学相似性均佳,可用于仿生种植牙的生物力学研究。

仿生种植牙模型的三维有限元研究

目的研究仿生种植牙、天然牙和骨性结合种植体3种模型骨界面上的应力分布,从理论上探讨种植体的新模型。方法应用螺旋CT对上颌中切牙标本进行扫描,分别建立仿生种植牙、天然牙和骨性结合种植体模型,对3个模型施加同样的载荷,应用Super SAP93软件,计算出天然牙周膜和仿生牙周膜以及3种模型骨界面上的应力分布。结果仿生牙周膜和天然牙周膜内外表面应力的变化趋势相同;骨性结合种植体模型骨界面上在颈部出现应力集中;仿生种植牙和天然牙2个模型骨界面上最大Von Mises应力从颈部到根端的变化比较均匀,没有出现颈部应力集中现象。结论引入仿生牙周膜能起到天然牙周膜的生物力学功能,它能实现牙合力的分散和减缓作用,使仿生种植牙骨界面上的应力分布比较均匀,从生物力学相容性上说明了仿生种植牙模型的可行性。

AutoCAD与SuperSAP接口程序

利用AutoCAD的强大绘图功能及二次开发 ,编制一个与SuperSAP的接口程序 ,实现在AutoCAD中进行数据采集后传输给SuperSAP进行有限元分析 ,从而提高效率与准确性。

牙体周围组织有限元网格的自动生成

由于牙体及周围组织的结构复杂性 ,自动生成它们的有限元网格比较困难。文中提出了自动生成有限元网格的方法 ,采用AutoLISP语言编制了有限网格自动生成的程序 ,实现了牙体及周围组织有限元网格的自动生成。

仿生种植牙三维有限元模型

目的:建立成人上颌中切牙的仿生种植体三维有限元模型,为分析与探讨仿生种植牙的生物力学特性奠定基础。以成人上颌中切牙为标本,通过螺旋CT扫描和计算机图像处理技术,获取中切牙各截面的轮廓坐标数据,再通过CAD技术进行单元网格的自动划分,形成SuperSAP模型数据文件,输入到SuperSAP93有限元专用分析软件后建模。结果:建立了有效的仿生种植牙三维有限元模型。结论:模型的几何相似性、生物力学相似性均佳,可用于仿生种植牙的生物力学研究。

对磁动式测氧仪的稳定性研究

稳定性是影响测量仪器精度的重要因素,也是最难做好的技术指标。文章针对磁动式测氧仪存在不稳定的实验现象,从测量池各机械部件、光路、气路和CCD数据处理电路的结构出发,全面分析了影响磁动式测氧仪稳定性的各种因素。为了改善仪器的稳定性,保证仪器的测量精度,对各部件的设计制作给出了明确方案。实验结果表明:对磁动式测氧仪稳定因素的分析与改进是科学的,有效地提高了仪器的稳定性能。升降温实验CCD像元读数有着很好的重复性,最大像点偏差不超过2个像点;仪器输入气体后,CCD像元读数能很快达到稳定值。

仿生种植牙模型的三维有限元分析与结构优化

目的:研究不同弹性模量和厚度的仿生牙周膜对仿生种植牙模型骨界面应力分布的影响,优化仿生种植牙模型的结构.方法:对仿生种植牙三维有限元模型施加100N的载荷,应用三维有限元方法,分别对6种不同弹性模量和5种不同厚度的仿生牙周膜的仿生种植牙三维有限元模型的骨界面进行应力分析.结果:当仿生牙周膜弹性模量为689MPa、膜厚0.25mm左右时,骨界面上的应力最小且分布均匀.结论:在仿生种植牙模型中,取仿生牙周膜厚为0.25mm、弹性模量为689MPa时,能达到模型的结构优化.

德国高等专业学院特色及其对应用型高校转型的启示

德国高等专业学院产生于20世纪60年代。其与传统大学形成互补,在办学理念、培养方式等方面有其独特之处。在21世纪的今天,德国高等专业学校通过改革,适应时代发展的需要。2014年初,国务院做出"引导部分普通本科高校向应用技术型高校转型"的战略部署。在此战略机遇下,德国高等专业学院模式对国内地方新建本科高校转型过程中办学定位、产学结合、教学方法等重要问题,具有重要借鉴意义。