基于外触发的脉宽可调激光脉冲信号产生系统的设计与开发

针对不同应用领域对激光脉冲宽度可调的需求,研究了一种基于外触发的脉宽可调纳秒级激光脉冲信号产生的设计方法并开发了实现的电路系统,该系统实现纳秒级脉冲信号脉宽可调、与外触发信号保持同步上升沿;分析并介绍了系统中可控延时电路、脉冲信号重组电路、激光器功率控制和温度自动控制电路等主要硬件部分;对各电路的实现原理、主要器件选型及电路调测进行重点分析与阐述,最后进行集成与测试:系统产生纳秒级激光脉冲信号脉宽可调范围为0.25~63.75 ns,脉宽调节精度为0.25 ns;在设置不同脉宽时,激光脉冲能量稳定性指标不超过0.92%。实验结果表明:该电路系统实现了纳秒级脉冲激光信号的脉宽精密可调、脉冲调节范围满足应用需求、激光脉冲能量稳定性好,从而验证了所开发系统的可用性,取得较好的预期效果。

基于外控恒压调速阀的垛式液压支架支柱承载特性分析

针对垛式液压支架降柱过程中立柱失速的问题,基于外控恒压调速阀改进平衡回路,研究立柱在负载作用下的承载特性。利用AMESim搭建液压支架平衡回路的仿真模型模拟立柱工作过程,分析外控恒压调速阀的结构参数对立柱承载特性及外控恒压调速阀阀口流量特性的影响。结果表明:立柱受到冲击时,安全阀开启卸荷;立柱下行时平衡回路作用防止立柱失速。减小外控恒压调速阀的阻尼孔直径与调控活塞面积可提高系统响应速度,平衡回路稳定性能提升,立柱承载特性得到改善。

电气控制技术在节水灌溉装置中的应用研究

以节水灌溉装置自动控制为研究对象,基于电气控制技术对灌溉装置控制系统硬件电路进行了设计,并对节水灌溉装置系统自动控制流程软件进行设计。工作时,传感器对种植区域内的温度和湿度参数进行采集,控制系统根据参数信息进行灌溉操作,可有效提高种植过程中的水资源利用率。所设计的控制系统能够将种植区域内的环境参数信息进行实时显示,便于系统应用人员进行操作控制。

油耗测量设备控制系统设计

为实现某款工程机械用发动机油耗测量设备正常工作,对其控制系统进行了设计。该控制系统以STM32单片机为控制单元,分别对电源管理模块、单片机模块、电磁阀驱动模块、传感器选择与信号处理模块、数据存储模块和显示屏模块等硬件电路进行设计,并完成了对应的软件开发。测试实验结果表明:该控制系统能够控制电磁阀启停,使设备平稳供油连续测量,与高精度油耗仪器对比,该设备测量误差在1.5%以内,满足了预期的要求。

智能数显扭矩扳手硬件电路及控制系统设计

设计了一款智能数显扭矩扳手以更好地实现人机交互,该扭矩扳手扭矩精度高、能够进行无线充电且可实现拧紧角度检测等功能,解决了目前扭矩扳手在应用量程范围内精度较低、扳手接插式充电方式容易磨损、扳手控制系统架构无法满足现有装配系统需求、扳手设计针对复杂的生产现场不能满足操作员的理想操作性能、扳手使用寿命低等问题。在硬件电路方面,在满足功能需求的前提下以长续航、低成本以及高精度为原则进行关键元器件和电路的选型与设计;在控制系统方面,总结了智能装配系统功能需求,以拧紧作业实际操作应用需求设计扳手控制系统,然后对智能数显扭矩扳手进行扭矩标定及疲劳实验验证。实际扭矩标定及疲劳实验结果表明,智能数显扭矩扳手精度在±1%以内,且疲劳寿命在15万次以上,扳手硬件电路及控制系统整体性能稳定,满足设计要求。

基于MCU集成电路技术的智能仪器仪表硬件电路设计与实现

微控制单元(Micro Control Unit,MCU)集成电路技术具有强大的处理能力和可配置性,能有效支持复杂的数据处理和控制任务。智能仪器仪表对高精度、高可靠性及良好用户交互性的高标准需求,正驱动着相关人员探索先进的硬件电路设计方案,以适应日益严苛的工业应用标准。介绍基于MCU集成电路技术的智能仪器仪表的硬件电路设计与实现,阐述关键组件的选择与设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)布局设计等,并探讨硬件电路的实现,旨在为智能仪器仪表的设计提供一套完整的解决方案。

可进化硬件的基本原理与关键技术

可进化硬件 (EvolvableHardware ,EHW)研究将进化计算技术应用于系统 (特别是电子系统 )内部结构的设计、调理、实时自适应等方面 ,以实现复杂电路的自动化设计和显著提高电子系统的自适应和容错能力。简述了EHW的基本原理、关键技术和应用前景 ,介绍了EHW研究的最新进展 ,总结和比较了各类实现方法的主要特点 ;在此基础上 ,总结并讨论了该领域亟待解决的开放性问题 ,指出了相关的研究方向和有望获得突破的解决途径。

机滚船遥控驾驶系统电路设计

为实现机滚船无人驾驶,设计了一套机滚船的遥控驾驶系统电路.该系统电路由遥控发射电路、遥控接收电路和中央处理单元三部分组成.田间试验结果表明,该系统遥控距离大于50 m,工作可靠,适合田间作业.

二甲醚发动机电控单元的硬件设计

针对二甲醚发动机PRVI(Pump-Rail-Valve-Inject)燃料喷射系统设计了电子控制系统,它必须对二甲醚发动机的多个参数进行电子控制。该电控单元主要包括传感器处理电路、单片机系统电路和功率驱动电路。在系统中采用了模块化电路设计,同时从硬件和软件两个方面综合考虑了抗干扰性。在本电控单元的开发过程中,作者利用Protel99se仿真软件对硬件电路进行了仿真,从而提高了设计效率和降低了开发成本。

基于CAN总线的新型智能脱扣器研究

给出了一种基于CAN总线的智能脱扣器设计 ,介绍了CAN总线的硬件接口电路设计和软件设计。实验表明 ,这种脱扣器不仅可靠性高 ,并着重实时性好 ,电磁兼容性强 ,而且体积小、成本低、实现容易 ,有广阔的应用前景。

针织大圆机运动实时控制技术

针对现有针织大圆机运转状态模式切换易出错、速度控制不稳定且精度较低等问题,提出一种基于ARM处理器的针织大圆机运动控制设计方案。结合针织大圆机运行、点动、强迫运行、停止等多种运动状态的特点,归纳分析了变频电动机的控制方式和运转特性。根据针织大圆机运动控制工艺,构建了本方案的总体设计架构,论述了关键硬件电路设计与运动控制算法,并进行软件开发。对点动、运行、停止3个按钮不同的工作状态进行分类,得出当前时刻针织大圆机所需的运动状态。对变频电动机采用模拟量输入进行速度控制,并采用脉冲宽度调制(PWM)控制其模拟量输入的大小。为控制针织大圆机运转速度的稳定性,研究PWM在不同频率值下模拟量输入的电压波动情况,结合实际情况选择最合适的频率值。测试结果表明,该方案具有较高的实时性及稳定性,满足针织大圆机的控制要求。

变形蔡氏电路中的混沌控制

研究了针对蔡氏电路的一个变形电路的混沌控制方案 ,以期将混沌轨道控制到某个周期运动上去 .应用外力反馈控制法 ,设计了两个不同的控制律 ,分别将控制信号加在第一和第三个方程上 .结果表明 ,控制律取适当的线性形式 ,并适当调节控制信号的强度 。

空间光通信ATP系统中的跟瞄技术

在空间光通信中,为实现准确捕获和高精度跟踪,ATP系统采用复合轴控制技术。复合轴控制系统的主轴控制,即粗跟踪控制, 其系统由速度环路和位置环路组成, 控制过程由TMS320VC5416 高性能DSP芯片来完成。仿真和实验结果表明,主轴控制系统的跟踪精度在1 以内,满足ATP系统对精度的要求。

现场可编程门阵列在逆变器控制系统中的应用

介绍了现场可编程门阵列 (FPGA)器件的内部结构特点及其在三点式逆变器控制电路上的应用 ,给出了该设计的仿真波形 。

教学型双足步行机器人的结构及其控制电路设计

教学型双足机器人的研究制作是桌上型的重量很轻的作实验用的小型双足步行机器人。研究舵机的驱动控制方法、框架的设计以及制作能通过伺服电机控制运动的一种经济型的双足步行机器人。用单片机与CPLD控制伺服电机,通过预先给定机器人各个部位的运动轨迹,运算确定好各关节的旋转角度及控制系统的控制算法,以实现机器人的实际行走过程。

三轴飞行仿真转台控制系统设计

为实现转台的高精度控制,设计了转台数字控制系统。该控制系统以MSP430单片机为控制核心,采用模块化的设计理念和开放式的结构形式,设计了转台控制系统的硬件电路,并对其功能和原理进行了论述。以VC++6.0为开发环境,设计了控制系统的上位机软件结构;以IAR EW 5.0为开发环境设计了控制系统的下位机软件结构。为验证控制系统的性能,进行了控制实验,结果表明:系统控制效果良好,达到了预期效果。

万能式断路器用智能控制器软、硬件设计

智能控制器是供电主线路万能式断路器的中枢控制部件。本文主要介绍智能控制器的硬件、软件设计，将控制器分成电源、信号采样电路、环境温度检测电路、显示和键盘扫描电路、控制驱动电路和软件等几部分进行详细论述，并附以详细的插图，最后对控制器试验结果作全面介绍。

实现基于FPGA的硬件算法加速器

目的通过具体的方法和示例,说明使用FPGA来实现硬件算法加速是一种较好的方法。方法通过采用FPGA实现CRC算法的硬件加速器与采用传统的软件优化相比较,说明FPGA的优越性。结果基于FPGA的硬件算法加速器,既可提高系统的计算能力,也可节约成本,缩小系统体积。结论根据目标系统的功能需求,使用FPGA来实现硬件算法加速是一种有效、简便、经济的方法。

基于TMS320LF2407A开关磁阻电机控制系统的研究及实现

首先介绍了开关磁阻电机调速系统及各运行状态控制,其次在分析开关磁阻电机运行原理、调速特性和控制方法的基础上,提出了高速变角度电压斩波控制—低速定角度电流斩波电压斩波控制的控制策略,PWM控制采用双闭环调节器来实现电压斩波。针对实验用30 kW开关磁阻电机驱动系统,基于TI公司的TMS320LF2407A,设计了控制器的硬件电路及软件流程,最后给出了系统在不同转速下的绕组电流及不同负载情况下的电流波形曲线。

基于MC9S12XEP100的纯电动物流车整车控制器设计

该文基于飞思卡尔核心控制器MC9S12XEP100设计了一款纯电动物流车整车控制器,包括硬件设计、应用软件设计,并进行了整车控制系统的集成设计和测试验证。硬件设计充分考虑接口和使用环境的强干扰,采用防护性强的硬件电路布局布线;应用软件设计制定了整车控制策略、CAN通信管理、加速踏板解析策略、制动能量回收系统以及故障诊断及处理措施;基于外围硬件电路对整车控制器需采集的模拟量信号和开关量信号进行集成设计,并结合标定系统模拟整车运行环境,对整车行驶性能进行验证。试验结果表明,开发的整车控制器能满足整车需求,制定的控制策略能正确解析驾驶员意图,实现预期功能。