RFID技术在开放性实验室管理系统中的应用

本文针对高校实验室传统管理方式存在的弊端,提出了基于RFID技术实现开放性实验室的管理。基于RFID技术的实验室管理系统具有效率高、准确性高以及适应性广等特点,提高了实验室管理工作的效率和水平,满足了开放性实验室教学有序规范进行的需求,本文还介绍了该系统核心技术的实现方法。

超导磁储能装置在风电系统控制中的应用

超导磁储能装置(SMES)是将超导技术、电力电子技术、控制理论和能量管理技术相结合的一种新型储能装置。在实时补偿系统中,由于各种原因会产生不平衡功率,SMES从这一新的角度出发考虑提高电力系统稳定性的问题。理论研究表明,SMES是一种提高电力系统稳定性的非常有效的新措施。为促使这一理论的广泛应用,同时进一步提高SMES的可靠性,研究将超导磁储能装置应用于风电场,以稳定系统输出;在此基础上,对风电场中超导磁储能装置的信号选取和控制策略等关键技术进行研究,阐述了未来的发展趋势。

污水处理流程一体化控制系统设计与实现

分析了城市污水处理的现状,以及处理过程中存在的不足,针对天津某污水处理厂生产需求,结合污水处理过程的流程性和阶段性特点,阐述了一种基于以太网,处理过程局部控制和流程化一体控制相结合的方案。电气控制采用AB公司PLC控制器与上位机结合的方式,实现了全方位优化控制,有效改善了工作条件,提高了控制性能,达到节能降耗目标。通过现场系统的调试运行,验证了所设计控制系统的正确性和有效性。

基于Matlab/Simulink和Ansoft/Rmxprt的开关磁阻电机系统控制仿真研究

开关磁阻电机(SRM)应用前景看好,结合采油机设计,通过SRM数学模型研究建立了由位置选择模块、电压逆变模块和电机本体模块等,经转速、电流双闭环构成的SRM系统,基于Matlab/Simulink构建了SRM仿真模型。又使用Ansoft/Rmxprt构建相同参数的SRM系统模型并进行分析。两者仿真结果基本一致且符合理论规律和经验数据。采用Matlab/Simulink和Ansoft/Rmxprt的仿真各具特点,可根据需求选择或配合使用进行电机系统及其控制策略的研究、分析和优化。

电动助力系统控制单元的设计及实现

为了实现对汽车转向时的主动控制,提高汽车的主动安全性,获得良好的路感,良好的汽车助力转向系统(EPS)显得尤为重要。本系统在前人的基础上进行优化设计,提高了系统性能。文中介绍了EPS的工作原理和系统组成。并在研究助力转向控制原理的基础上,设计了以56F8346为控制器内核的电子控制单元(ECU)和以IR2130为核心的驱动模块,并且介绍了电源电路和信号转换电路。在完成硬件部分设计的基础上,给出EPS软件控制的总体流程。实验结果表明,所设计的EPS控制器能很好地改善助力效果且性能稳定。

考虑储能可靠性的多能源系统出力协调控制

针对多能源电力系统中优化调度问题,提出一种考虑储能(energy storage,ES)可靠性的多能源系统优化方法。首先建立含热源储能的多能源系统结构及其内部优化原理,从多个角度表征热源储能设备的抗故障风险能力。其次建立含储能系统的双层优化模型,使用改进的混沌小生境粒子群优化算法(chaotic niche particle swarm optimization,CNPSO):上层规划模型以多能源系统总运行费用最小为目标,确定系统的优化配置方案;下层优化模型基于上层的优化配置方案,以考虑储能可靠性对系统进行优化分析。最后使用算例分析验证模型,研究结果表明该模型具有一定科学性和实用性。

应用于同步发电机励磁控制系统的模糊神经控制器研究

同步发电机输出电压和频率的稳定程度影响供电质量,提出一种用来稳定同步发电机输出电压和频率的模糊—神经控制器。该控制器由2个PI型模糊控制器和2个神经网络构成。采用此方案,降低了模糊控制器比例因子的调整难度。仿真结果表明,该系统在负载剧烈变化情况下具有良好的鲁棒性。

“新工科”背景下面向现代化新型电力系统实验教学改革研究

电力行业中电力的生产过程、调度和管理正在向着创新型和现代化的方向发展,传统课程教学日渐不能满足行业发展对人才需要。为适应新工科建设的国家战略方针,响应“新工科”建设呼唤高等工程教育实验平台的改革创新的号召,提高培养学生的专业综合能力,教学改革研究秉持“一流定位、新工科发展和工程认证OBE机制”教育理念,建立科研反哺教学机制,将思政教育融于实践教学,形成“科研—教学—实践”一体化,相互渗透,相互促进,围绕面向现代化新型电力物理仿真教学进行创新发展,建设多项现代化、创新型实验室,完善闭环反馈教学体系,使学生们符合现代电气人才要求的同时,拥有较高的职业素养和分析问题、解决问题的创新实践能力。

平抑风电波动的混合储能系统控制方法

采用高功率密度的超级电容器和高能量密度的锂电池组成的混合储能系统平抑风电输出功率波动。通过滑动平均滤波获得并网功率与混合储能系统参考功率,采用离散傅里叶变换将混合储能系统参考功率分解,分别将高频信号和低频信号分配给超级电容器和锂电池。采用模糊控制方法对储能的荷电状态进行调节,实现功率的优化分配。仿真结果表明,所提出的控制策略能有效地平滑风力发电出力波动,同时保证储能设备的荷电状态维持在合理范围内。

风电系统电压稳定性的Hopf分岔控制仿真

针对风电系统平衡点的Hopf分岔,计算了含静止无功补偿器风电系统的Hopf分岔点,并通过解析算法判断Hopf分岔类型,分析了无功功率及静止无功补偿器对风电系统电压稳定性的影响.为了消除Hopf分岔,提出采用线性反馈控制方法控制风电系统的Hopf分岔.实验结果表明,风电系统无功功率增加导致系统出现Hopf分岔,静止无功补偿器通过补偿无功功率延迟Hopf分岔,提高系统的电压稳定域,线性反馈控制方法有效地消除了风电系统的Hopf分岔.

一种改进的Mean-shift算法在运动目标跟踪系统中的应用

为解决复杂背景下运动目标的跟踪,提出一种新的基于Mean-shift的目标跟踪算法,该方法首先通过运动检测方法分割出跟踪目标区域,然后通过卡尔曼滤波算法预测下一帧跟踪窗口的起点,在此基础上采用Mean-Shift算法跟踪目标区域;实验结果表明在有干扰的条件下算法仍能实时有效地进行跟踪,与传统方法相比具有更好的自适应性、稳定性、鲁棒性以及更高的识别率。

多目标优化在大型加工中心轻量化设计中的应用

为保证某大型加工中心的加工精度和切削效率,以其关键部件立柱为例,提出以质量及一阶固有频率为多目标优化的机床轻量化设计方法。首先根据有限元法利用有限元分析软件ABAQUS对立柱进行动静态特性分析,根据立柱结构分析提取影响1阶固有频率与质量的关键因素。通过均匀试验设计,利用MATLAB建立目标与关键因素的多元线性回归方程并进行灵敏度分析,找出敏感性因素。运用响应面法建立敏感因素与目标的2阶响应面数学模型,进而建立以减轻质量与提高固有频率为目标的立柱优化模型,最后应用MATLAB对数学模型进行优化求解。立柱经过优化后,提高立柱固有频率的同时质量减轻13.6%。

CAN总线协议分析及实验仿真系统设计

CAN总线局域网在工业控制系统中得到广泛应用,但是国内缺少实时性分析与评估的有效工具,鉴于此,在介绍CAN总线的特性及分层结构的基础上,开发了基于CAN总线应用协议的实验仿真系统,进行应用协议的在线测试、评估,为网络系统的设计、开发、测试及消息模型的研究提供实验平台。实验表明,该系统功能完备、性能可靠、方便实用,是一个较好的工具。

基于S7-1500的轧辊位置自动调整系统在直接成方冷弯型钢机组中的应用与研究

针对直接成方冷弯型钢机组的轧辊位置调整方式存在的效率低、可靠性及成型精度不高以及自动化程度低等缺点,设计了轧辊位置自动调整系统,该系统运用自动控制技术、传感器技术、工业通讯技术及人机交互界面(HMI)组态技术,以高性能的PLC控制器为控制核心,通过PLC控制的三相异步电动机驱动与减速器连接的齿轮及联轴器机构,从而带动与上下水平轴相连的轧辊产生位移,采用限位开关标定零点位置并通过对检距传感器信号的分析与反馈,构建闭环控制系统,进而提高轧辊位置调整精度。现场使用表明,整个系统操作简便、稳定性好且用时少,轧辊位移最大检测误差仅为-2～+2 mm。该系统可以根据钢管规格自动调用相应轧辊位置数据,在提高计算和换型的速度以及精度的同时,避免了人工的浪费,使企业生产效率得到大幅度提高。为了能够对配辊参数进行预测以及方便对机组的管理,引入机组健康管理系统来分析和监测机组运行状态。

基于STM32的负压隔离舱控制系统

设计一种由STM32F103RB作为主控芯片的直流无刷电机控制系统,通过输出PWM波到MC33035芯片来调节电机转速,再通过对舱体内外压差的实时反馈调节,达到稳定负压隔离舱内外压差的目的。采用STM32内部定时器和硬件乘法器完成PWM信号的产生以及气压差、电流双闭环增量式PI控制;且对该控制系统进行了阐述。试验结果表明,空中转运过程中舱内负压最大值为-60Pa,最小值为-120Pa。远低于安全压力-15Pa。飞行过程舱内负压与高度成正比。此控制系统有较好的动态性能,控制精度与当前国内主流负压隔离舱精度相当。

基于单片机的工业无线遥控系统

针对传统工业遥控存在的安全隐患问题,设计了一款基于C8051F120单片机的工业无线遥控系统。给出系统的总体结构、硬件组成与软件流程。对高压清洗爬壁机器人的测试结果表明:该系统发射端与接收端在比较恶劣的工业环境下仍能进行稳定的无线数据收发,控制精准,提高了工业现场远距离作业时的安全性和可靠性。

应用型电气工程及其自动化学生专业设计的探讨

根据应用型电气工程及其自动化专业学生的特点,探讨了在实践课程体系中设置的介于毕业设计和课程设计之间的专业设计的教学目标、定位和教学要求;并对专业设计的改革思想、多种技能模块的设计、搭建专业设计多种控制应用平台等方面进行了阐述;最后对专业设计成效进行了分析。

基于FPGA的动力电池管理系统研究与开发

构建了基于单片机芯片MC9S12DG128与FPGA的电池管理系统,实现了数据监测、电池均衡、安全管理、荷电状态(SOC)估计、局域网(CAN)通信等功能。详细介绍了使用该系统模块的电池包的分布式结构特点,电池管理模块的CAN总线接口及硬件和软件功能设计。

5R串联机器人运动学分析及其控制系统研究

针对国内工业机器人市场基本为进口产品垄断以及高校对于工业机器人教育仍采用传统实物加示教演示等状况,该文设计开发一款基于STM32F407的经济型5R抓取机器人系统并将其运用于教学演示和简单操作应用。首先,根据DH法对该5R机器人运动学模型进行构建,并推算出其正逆运动学公式。运用Matlab软件中的Robotics Toolbox工具包进行运动学仿真,采用Monte Carlo法和jtraj函数对机器人工作空间及轨迹规划进行求解,最后通过实物平台进行相关验证。实验表明,该系统运行稳定、响应速度快、符合仿真结果,从而说明机器人控制系统设计的合理性,为工业机器人教育提供一种新的思路。

基于BP神经网络的智能灯光控制系统的研究

智能灯光控制系统是智能家居控制系统的重要组成部分;在分析了目前智能灯光控制系统缺陷与不足的基础上,提出了BP神经网络在智能灯光控制系统的应用,将BP算法嵌入到智能灯光控制系统的数据处理模块,提高控制系统对于数据的处理能力;系统通过引入BP神经网络的自学习能力,改善了智能灯光控制系统智能化程度低的问题;通过实验分析,该系统能够提高智能灯光控制系统的智能性,给人们提供了一个舒适的居家灯光环境;同时,BP神经网络在智能灯光控制系统的应用,对于解决智能家居控制系统解决智能化程度低的问题也有一定的促进作用。