组合式有源传感器状态监测与容错控制研究

针对传统传感器状态监测方法准确性不高的问题,提出一种组合式有源传感器状态监测与容错控制方法。该方法分为2个部分:前一部分进行传感器状态监测,包括状态信号去噪处理、小波包能量熵特征提取以及利用参数优化后的概率神经网络识别传感器健康状态3个步骤;后一部分设计容错控制模型,以状态监测结果为参考,切换控制策略,实现容错控制。实验结果表明:与其他3种传统方法相比,在该方法控制下容错控制误差在±1 r/min,波动较小,控制效果更优。

开式循环冷却水系统用无磷预膜剂的试验测试与项目应用

针对传统含磷预膜剂在使用过程中存在的技术问题,本文开发出由锌盐、有机羧酸聚合物,分散剂和稳定剂复配而成的无磷环保型循环冷却水预膜剂。通过试验测试确定了该预膜剂的最佳使用条件并进行了竞品对比。结果表明预膜剂的最佳使用工况条件为T=20~40℃、补加钙硬50ppm,pH 6.5,投药浓度800ppm,预膜周期72h,挂片表面形成彩色光晕镀膜,CuSO4滴定法红点变色时长为23~25s。与竞品相比,该预膜剂具有更加优异的技术性能并在工程项目中得到实际应用,取得了良好的预膜效果。

变长度柔性机械臂的双柔性伺服驱动系统振动抑制策略

变长度的柔性机械臂在旋转运动过程中由于受到环境扰动以及自身柔性的影响导致了伺服驱动系统输出转速的波动现象,这会加剧柔性机械臂的振动,严重影响了柔性机械臂的运动精度.基于此,设计了一种基于干扰观测器的PI控制策略来抑制伺服驱动系统转速的波动.首先使用拉格朗日原理建立了双柔性伺服驱动系统的动力学模型并分析了双柔性伺服驱动系统的传动特性;其次将基于干扰观测器的PI控制策略应用于双柔性伺服驱动系统的速度环中,并通过鲁棒稳定性分析设计干扰观测器中的低通滤波器参数;最后开展了数值仿真分析和控制实验.实验结果验证了提出的控制策略能够有效减少变长度柔性机械臂的转速波动,提高伺服驱动系统的运动精度.

驱动系统摩擦扰动的模糊平方项自适应滑模控制

为了提高滚珠丝杠系统的运动精度同时减少能耗,提出了一种新的模糊平方项自适应滑模控制方法,可以在降低能耗的同时有效提高滚珠丝杠系统的运动精度。采用集中质量模型建立滚珠丝杠动力学模型,同时引入LuGre摩擦模型,估计摩擦力。所提出的自适应方法可以在非线性滑模面的趋近和滑动阶段根据误差平方项的变化来自动调节控制增益,设计了对应的边界层厚度模糊推理系统,在提高信号输出、减轻颤振和实现精确跟踪的同时减少高增益带来的能耗。实验数据显示,当使用设计的FASMC控制器时,最大跟踪误差为21.32μm,在工作台增加20 kg质量块和高速负载情况下,最大跟踪误差分别为22.15μm和24.97μm。与一阶滑模FOSMC控制器和其他自适应控制器的对比结果表明,所提出的控制策略可以有效提高跟踪精度和鲁棒性。

一体化、模块化的综合控制系统供配电设备方案设计

供配电设备是综合控制系统的重要组成设备,为综合控制系统提供直流供电,以及对综合控制系统所属设备进行配电控制;采用供配电一体化设计,将供电和配电功能集成在一个军用加固机箱里,有效控制了体积和重量,提高了功率密度,在设备小型化和智能化方面有所突破;供电部分采用了模块化设计,各电源模块内部采用相同的功能电路,提高了产品的标准化和互换性,提高了设备的维修保障性。

基于光纤微弯传感器的汽车动态称重系统设计

为解决目前汽车动态称重过程中存在的电磁干扰和精确度低的问题,在分析光纤微弯传感器测量原理的基础上,提出了一种基于光纤微弯传感器的汽车动态称重系统。压力的变化引起传感光纤发生弯曲变形,产生输出损耗,通过测量输出光强的变化实现汽车重量的动态称量;设计相应的光电转换和采样放大电路,并采用小波变换对采样信号进行去噪处理。对光纤传感系统的静态响应特性进行验证表明：在0-3 000 kg的范围内光纤传感系统具有良好的线性响应特性,灵敏度为3.8 mV/kg;动态响应实验表明：当汽车通过速度小于15 km/h时,光纤微弯动态称重系统的测量误差小于5.4%,能够满足动态称重的需要。

双向广度搜索算法在联锁进路自动生成中的应用

通过深入研究站场平面图的拓扑结构并与图的结构比较,在基于图搜索路径算法的基础上,运用一种改进的图的双向广度优先搜索算法来寻找基于邻接表存储的站场平面图的进路的搜索,并结合在实际进路搜索的过程,分析改进的算法的复杂度,进而总结出一种简洁效率的搜索进路方法。

基于LABVIEW的虚拟仪器温度检测系统的设计

虚拟仪器(VI)是计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物,是仪器发展的一个重要方向。LabVIEW是一个基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发工具。本文重点介绍了虚拟仪器的界面,LabVIEW应用,并设计了一个基于虚拟仪器的数字化温度测量和控制系统,阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计。

SF_6及SF_6混合气体火花放电生成物分析

采用质谱分析和红外光谱吸收分析的方法,分析了SF_6以及SF_6/N_2,SF_6/空气混合气体火花放电前后的成分,测得了放电后生成的物质,并讨论了放电生成物形成的理机。

改进Hilbert-Huang变换在轨道不平顺中的应用

轨道车辆系统动力学数据包含轨道不平顺、轮轨关系等多方面的丰富信息。针对该类数据中噪声成分高、非线性特征明显,提出了提取非平稳信号中瞬态特征的信号的改进Hilbert-Huang分析方法。该方法借鉴了快速带通滤波思想,通过自适应带通滤波算法求得固有模态函数,能在降噪的同时检测出信号中瞬态成分的时间频率、幅值等信息。利用该改进方法对模拟信号进行处理,可以避免模态混叠现象。对某客运专线铁路实测轨道车辆动力学数据进行研究的结果表明:该铁路样本段轨道不平顺存在着不同程度的短波和中长波不平顺。说明改进的Hilbert-Huang变换方法可以为保障铁路安全运营提供一种新的途径。

基于动态柔性变结构的控制系统优化设计

含有积分环节的PID控制使得电机控制系统响应缓慢,加之换向过程电感的作用,相电压波形与理想方波有较大差距,导致转矩脉动大,转速响应缓慢.通过改变柔性变结构的控制策略,并结合稳定的线性系统,提出了一种基于动态柔性变结构的控制系统优化设计方法.仿真实验结果表明,采用动态柔性变结构控制较传统PID控制具有更好的控制性能,转速响应快,转矩脉动小.动态柔性变结构控制适用于其他控制系统的优化设计.

基于ARM的故障断路器定位系统

为了实现对配电网中故障断路器的快速搜索,提出了一种基于ARM微处理器、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术的故障断路器定位方法.以ARM微处理器为平台,利用全球卫星定位系统提供精确的位置、时间信息,用地理信息系统提供丰富的数据信息,解决电网断路器跳闸后故障点的快速定位,为快速维修提供准确的位置信息.

基于自动机模型数据关联性能评估算法

提出了一种基于自动机理论的性能评估方法,通过在有限自动机模型中增加描述观测的时间序列,来扩展其对数据关联过程的表达能力;使用时序有限自动机模型来描述关联处理算法的模型;使用带时间属性的字符串表示目标航迹。对数据关联的时序有限自动机模型进行一致性和可达性分析,并在此基础上给出了性能评估算法。实验结果证明该方法可以有效地评价关联算法的性能。

一种基于ADS5232的高速数据采集电路的设计方法

利用高速ADC芯片ADS5232设计了一种实用的高速数据采集电路,其中ADS5232集成了2个采样通道,不需要外部提供参考电压,简化了PCB设计.2个通道使用同一个时钟,可实现同步采样.每个通道的最高采样速率达到65MS/s,精度为12bit.采集电路包括ADC前端、ADS5232和FPGA 3个部分,支持单端和差分模拟信号输入,使用FPGA实现高速控制,在片内配置RAM作为采集数据的缓冲区,同时可设计接口模块用于跟片外应用电路的连接.该电路能够实现高速AD、高速控制、高速缓存以及与外部逻辑的高速接口.

基于RISE3201的低压电力线载波通信方法研究

针对目前基于低压电力线网络通信信道编码技术进行了探讨与研究,并在此基础上实现了电力线通信。通过对目前比较常用的载波通信方法进行比较,进而为通信信道编码提供研究基础,根据电力线系统设计的具体环境情况进行选取,并对低压电力线设计方法加以改进,以达到对低压电力线上数据传输进行差错控制的目的。在编码方法的基础上搭建基于RISE3201低压电力线数据通信硬件和软件部分。

电网企业营销数据综合治理系统设计

为提高电网企业能源市场竞争力,有效的营销策略制定至关重要,而营销策略的制定离不开大量全面的准确性的营销数据信息支持。为此,设计一种电网企业营销数据综合治理系统。首先利用开发板上搭载的数据仓库工具集成各业务系统当中的电力营销数据,然后经过通信传输到处理中心,微处理器运行各种数据治理业务程序,最后将治理结果通过触摸显示屏显示出来。结果表明:所设计系统应用下5种类型的电力营销数据最终综合得分均达到90分以上,证明系统的治理效果较好,提高了数据质量。

基于虚拟仪器的多点温度检测控制系统

介绍了一种基于虚拟仪器的多点温度检测控制系统。阐述了系统硬件设计方案和工作原理,具体包括Pt100测温电路和温度控制电路设计。利用NI公司的LabVIEW软件在PC机上编程实现了多点温度采集、动态图形显示、存储、报警、数据回放、控制等功能,用较少的投入实现了多点温度检测控制,系统在实验室运行得到了预期的效果。

远程实时课件数据的异步传输更新仿真

针对当前远程实时课件数据在传输过程中,存在网络带宽窄传输速度慢,导致数据传输效率低、传输准确性差、网络数据流量损耗大的问题,提出了基于分流优化的数据异步传输更新算法。通过构建数据异步传输模型,采用位图传输法计算无线传感器网络接收率,并推算出数据的平均传输次数,评估数据链路质量,通过计算中心节点的自感阈值实现中心节点更换,并依靠网络数据输送的带宽状态及下一跳中心节点的能耗水准对异步数据采取分流优化,最终实现高效的数据异步传输。实验结果表明,所提算法的数据传输效率高,能够有效提高数据传输准确性,降低网络数据流量损耗。

步进电动机自动加减速运行的研究

介绍了一种步进电动机自动加减速控制方案,其核心内容是自动根据步进电动机要运行的总步数自动选择加减速级数及最高一级的速度。在这一点上它具有智能控制的特点,因而具有重要的实用价值。

基于LabVIEW的EAST破裂防护快速充气阀远程控制及数据采集系统

高压气体注入是目前托卡马克装置缓解破裂的主要手段,一种靠涡流驱动的适用于等离子体破裂防护的快速充气阀已经在中科院等离子体物理研究所研制成功,为了使快阀实现远程可控、可监视,并且实时记录充电电压及工作气压的变化情况;我们以研华工控机及NI-6299数据采集卡为硬件技术,lavVIEW8.6为编程环境的控制及采集系统;该系统充分利用labVIEW图形化编程语言直观特性进行控制及数据采集;该快阀远程监控及数据采集系统的建立,很好地满足了快阀系统的控制要求;这一系统的可靠性已经在台面实验中得到了验证,在试验中该系统可以实时显示快阀系统的主要状态,并可实现对电压、气压进行远程调节并记录试验数据;其性能将2012年春季EAST等离子体放电试验中继续进行检验。