基于模糊PID的玉豆带状复合适速排种控制系统设计与试验

为解决大豆玉米带状复合播种机多采用地轮驱动导致株距均匀性低和现有电驱播种机大多无法同时播种两种作物种子的问题,设计一种基于模糊PID的玉豆带状复合适速排种控制系统。该系统主要由STM32主控制器、GPS/BD测速模块、人机交互设备和驱动单体组成,采用CAN总线分布式控制各播种单体排种器转速,建立电机驱动信号与作业参数的数学模型,引入模糊PID算法并将转速差值作为反馈构建闭环控制系统,分别使大豆排种器和玉米排种器的转速快速准确地跟随播种机行进速度变化。台架试验表明,恒速作业状态下转速变异系数小于8.50%,株距变异系数均小于10.00%;动态调速过程中转速跟随性好,株距变异系数小于15.00%;引入模糊PID算法后,大豆株距合格指数大于92.00%,玉米株距合格指数大于94.00%,较无PID算法大豆株距合格指数提高2.03%,玉米株距合格指数提高1.59%。田间验证试验表明,电驱作业方式大豆株距合格指数均大于91.00%,较地轮驱动作业方式提高1.80%;玉米株距合格指数均大于93.00%,较地轮驱动作业方式提高1.68%。综上,本研究电驱排种控制系统解决了电驱无法同时播种两种作物种子的问题,并提高了排种性能。

输送带铺砂型排种器试验台的研制

排种器试验台是检测排种器性能的关键测试设备。针对现有黄油皮带法工作原理存在不足,研究采用铺砂原理研制了一套由排砂、排种、输送以及控制等工作部分组成的排种器试验台。经实际测试结果表明,铺砂能有效消除种子着落弹跳现象,高洁净度砂带可为计算机图像识别种子分布状况提供良好参照背景;该试验台还具有无油垢污染、种子可循环利用以及操作简便等特点。

汽车仪表指针识别方法研究

利用减影法和Hough变换对指针式汽车仪表指针的识别进行研究。PCI-6024E数据采集卡发出标准信号驱动汽车仪表,由CCD摄像机获取汽车仪表图像传输至计算机,应用中值滤波、二值化和细化对仪表图像进行预处理。然后根据减影法、Hough变换提取目标信息,确定仪表读数。实验结果表明,该方法简便、精度高。

基于模糊PI控制的三相异步电机Simulink建模与仿真

为了设计一个高性能的三相异步电机矢量变频调速控制系统,且考虑到要用于三相异步电机驱动的隔膜计量泵控制系统,采用了模糊PI调节器。利用Matlab/Simulink仿真软件对该控制系统进行了建模,在模糊PI调节器中设定合理的控制规则并选取合适的P值与I值。运行后所得的仿真结果显示,输出的转速、电流等波形曲线符合理论要求,整个加速过程时间短,且无超调现象。研究结果表明,采用模糊PI控制的三相异步电机矢量控制系统具有良好的启动、加速和调速性能。

连续测量活塞式液体流量标准装置的设计和应用

为获得较高水平的测量不确定度,并在测量过程中使流体保持定常流,设计了以形状规则、尺寸均匀的圆柱体活塞作为关键计量机构的液体流量标准装置。装置通过控制伺服电机驱动活塞作任一匀速直线运动,使活塞均匀等量置换出活塞缸体内的流体,以实现计量功能。研究表明,装置体积测量的准确度与活塞加工精度、机械安装和相关量的测量等有关。在综合考虑各种因素的基础上,通过分析和推导,建立了适合工程实际应用的测量模型和校准模型。经实践应用,验证了装置测量模型设计和应用的有效性。

基于MSP430和模糊控制的微量计量泵控制系统

以超低功耗单片机MSP430F149作为核心,设计了一套通过控制步进电机的方向和转速来实现流量控制的微量计量泵控制系统.采用模糊PID控制方式,实现了步进电机的闭环控制,并用LabVIEW开发了上位机控制显示界面,通过RS-232实现与上位机的串口通信.该系统稳定性好、控制精度高.

电磁流量测控系统在大型水力模型试验中应用的改进与特性分析

对由电磁流量计与电动执行阀组成的入流控制系统的传统控制方式进行了改进。对该系统的实际测控效果和动态性能指标进行了试验研究和理论探讨,并与数字化量水堰组成的入流控制系统作了相应的对比分析。

固体火箭发动机三维可视化无损检测系统设计

固体火箭发动机的内部缺陷会对发动机工作性能和发射平台的安全带来严重威胁。为了准确判别缺陷的性质和对发动机可能造成的危害,需要从空间的角度来观察分析,传统的二维序列图像无损检测方法无法建立起发动机的三维空间立体结构,容易造成误判、漏判。为此,通过分析固体火箭发动机二维断层序列图像的特点,经图像预处理生成三维规则体数据场,采用基于等值面的面绘制三维重构算法建立发动机模型,并对模型进行误差不受限简化,简化后系统的重构速度达到工业使用要求。固体火箭发动机缺陷的仿真结果与用CAD辅助编辑软件获得的实际固体火箭发动机缺陷相一致。重构的三维可视化模型精确反映出缺陷的空间位置、尺寸和形状等信息,达到了无损检测应用技术标准要求。

基于SPCE061A的出租车计价器的设计

设计并实现了以凌阳单片机SPCE061A为中心控制系统,配合SR430563数码管模块以及L298N电机驱动芯片的出租车计价器。该出租车计价器性能稳定,抗干扰性好,性价比高,操作简单。与现有各类计价器比较,该出租车计价器可以实现语音播报功能,方便一些特殊乘客。

气吸式电驱动排种器的电机控制系统

为了提高气吸式电驱动排种器的电机控制系统特性,在分析无刷直流电机数学模型的基础上,采用滞环控制与SMC滑膜控制策略结合的方法,对电机转速进行控制,并在MatLab/Simulink软件上对驱动电机的控制系统建立了仿真模型。仿真结果表明:驱动电机控制系统可在0.2s内快速响应,0.4s时突加负载,驱动电机的转速基本没有变化,启动与加载时运行平稳。

带平衡阀的挖掘机行走马达液压制动特性

为了改善挖掘机行走马达的液压制动特性,建立了平衡阀及马达的系统模型,分析了平衡阀和大流量单向阀的阀芯锥度、节流孔直径、阀芯质量、敏感腔体积以及弹簧刚度等参数对马达液压制动特性的影响。马达液压制动的理论和试验结果表明:节流孔直径和弹簧刚度是平衡阀最主要的影响参数,减小节流孔直径和弹簧刚度可延长马达的液压制动时间;马达的实际液压制动时间为0.8s,制动压力为1.2MPa,理论结果与试验结果相吻合。

基于单片机的出租车计价器检定装置的设计

为解决出租车计价器检定装置布线繁琐和检测效率不高的问题,提出一种以AT89C52单片机为核心的出租车计价器检定装置的设计方法。以霍尔传感器作为检测元件并产生脉冲信号,通过无线模块将记录的脉冲传送到与微处理器相连的无线接收模块,并与出租车计价器记录的脉冲个数进行比对,检测出租车计价器是否符合计价标准。系统还对检测台的设计进行了改进,使其在检测过程中更加快捷方便,提高检测台的使用寿命和检测效率。实验测试结果表明,该设计符合出租车计价器整车检定装置的技术指标要求,系统操作方便,检测精度较高,稳定性较好,能满足实际测试的需要。

基于PLC的高可靠性电机测速系统设计

介绍了用PLC和光电码盘配合使用的电机测速系统;可获得高可靠性的精度要求而又降低系统成本。重点阐述了该测速法的基本原理、软硬件设计。

基于飞思卡尔S12处理器的拖拉机仪表设计

论文介绍了一种已经优化的飞思卡尔中低端仪表专用16位单片机MC9S12XHY256为核心的新一代步进电机式拖拉机组合仪表的设计与实现方法,简述了拖拉机组合仪表的基本构成,并详细描述了该仪表的硬件与软件设计过程。

基于DDS技术的汽车仪表校验频率信号发生器

针对“便携式汽车仪表总成校验箱”系统的开发需要,设计了一种用于汽车电子转速表、里程表校验的频率信号发生器,论述了电路的设计原理和设计思想。利用单片机和CPLD结合,控制DDS集成芯片AD9850,按照自定义的通信协议,准确接收PC机的指令和数据,达到对信号频率和电压值在规定范围内实时任意调整的目的。具有体积小,成本低,可靠性高,完全满足汽车仪表校验的需要。

基于PLC的步进电机驱动排种器控制系统设计

播种过程中排种器的驱动方式对播种质量有很大影响。地轮驱动的排种器虽然控制简单,但因地轮滑移常造成排种器漏播;而以步进电机取代地轮来驱动排种器,可以精确控制播种株距,减少漏播现象的发生,提高播种质量。为此,以三菱FX3U系列PLC为控制器,分析控制步进电机的硬件电路和梯形图,通过数字编码器检测拖拉机行进速度,根据拖拉机行进速度和株距计算出步进电机所需脉冲的频率,并输出控制步进电机的速度。为操作方便,系统采用触摸屏进行参数设定和工作状态显示。研究结果对提高排种器的排种质量具有重要的应用价值。

基于步进电机的微量计量泵控制系统的研究与实现

针对传统微量计量泵控制精度低、难以满足大规模生产工艺流程控制的自动化要求等现状,采用步进电机技术,以THB6064H步进电机驱动芯片为核心,开发了一种通过改变冲程频率来实现液体计量的微量计量泵控制系统。该系统与上位机通过串口进行通信,使其更方便地应用到多种场合。经测试证明该控制系统具有成本低、功能全面、输入数据方便等优点。

流速仪计量检定装置研制及应用

完善水运工程计量体系建设,为流速仪的量值溯源和计量管理提供有力技术保障,该文基于PLC控制、2.4 G无线远程传输、步进电机精确动力驱动等技术,以通用计数器量值溯源流速仪的方法,设计、实施流速仪计量检定装置。装置调速范围大、远程控制、精确移动、操作简单,为流速仪在水运工程领域精确测量的应用提供强有力的技术支持。该装置为国家流速仪计量建标的建立奠定一定的基础。

4BQD-40型气力喷播机排种器自动控制系统的研究设计

排种器在4BQD-40型气力喷播机工作过程中起着非常重要的作用,决定着喷播机喷播的质量。为此,对气力喷播机排种器进行了研究,设计出排种器自动控制系统。该控制系统以S7-200 CPU222 CN型PLC为控制核心,当霍尔开关传感器检测到转动的拖拉机后轮上的磁片时,发出数字开关信号,PLC接收到该信号后改变高速脉冲的周期,并输入到步进电机驱动器,从而控制步进电机带动排种器精确转动,实现了喷播机排种器的自动控制,提高了其工作性能和播种质量。

一种RZB分量式钻孔应变仪原地线性标定技术及试验

由于运维时间长,RZB钻孔应变仪存在元器件老化、材质蠕变等问题,使传感器性能不断发生变化,需要定期对其进行原地静态物理标定。目前采用的以压电陶瓷为核心的静态物理标定方式存在迟滞、蠕变、非线性等缺陷,使标定结果精度差、误差大。本文设计了以陶瓷马达为核心、光栅传感器作为反馈、RS485总线为基础的远程线性标定机构,实现了RZB钻孔应变仪原地线性标定功能。在实验室开展原地线性标定模拟试验,传感器满量程的标定数据结果表明,标定分辨率达到2μm,线性度优于1%。