基于《悉尼协议》的电力电子技术2+6教学新模式实践与研究

《悉尼协议》是三大国际性工程教育协议之一,其内容和相关要求为我国工程技术人才培养的国际化和规范化提供了很好的方向。电力电子技术课程是高职类电气工程专业的一门核心课程,专业性较强,且与工程实际紧密联系。提出一套基于《悉尼协议》的电力电子技术课程“2+6”教学新模式,实现与工程技术实践和国际行业规范双接轨,并探索实现《悉尼协议》的本土化、实用化。

基于变论域模糊PID控制和KNX技术的LED照明系统

提出一种变论域模糊PID恒照度调光控制器,能自适应调变论域范围来消除模糊控制死区,其主控芯片为STM32F103C8T6。系统LED驱动器由AC/DC变换单元与KNX通信单元组成,适应宽电压输入范围交流电压90～265V,输出功率300W。测试结果表明,系统能效大于90%,稳定性好,恒照度控制精度比论域固定的模糊PID调光系统更高。

城市综合管廊监测监控中的信息智能体和消息主动触发技术

城市综合管廊的监测监控智能化管理系统是数字化智慧城市建设的重要组成部分。针对综合管廊监测监控系统数据量大和信息传输效率低等问题,介绍城市综合管廊监测监控的智能化管理平台架构,提出综合管廊监测监控信息智能体的概念,论述信息智能体的消息主动触发技术,分析综合管廊监测监控智能体联盟的实时交互流程,阐明综合管廊监测监控智能体联盟的实现方式。

论高职“传感器自动检测技术”课程教学策略探究

板书教学模式和翻转教学模式结合是由任务驱动、问题为导向的一种新型教学方式,已作为课堂教学的有效手段。这种形式对于高职院校对课程知识吸收不能完全适应满足社会需求。所以按照高等职业教育课程教学要求,本课程主要采用基于三微资源引导下按内容结构来分层,将理论教学多种模式和综合实验实践环节混合模式相结合来建构不同的教学互动性学习环境,设计了本高职课程多元化教学方式。建立高职院校课程特色的"导、学、练、议"多元化教学模式。

塑料管材自动无屑切割机机械和控制系统的设计与应用

为提高塑料管材切割机的自动化程度和切口的平整度,设计了可以实现管材自动切割且切割过程无切屑产生的管材切割设备。在阐述了现有塑料管材切割机种类的基础上,对塑料管材自动无屑切割机的总体布局和各功能模块进行初步设计,分析了自动送料装置、切割装置、夹紧装置和控制系统等部分的工作原理和功能,简述了无屑切割的工作原理,分析了自动无屑切割装置的工作流程并据此提出了设计方案。在控制系统的设计中,介绍了控制系统的工作原理,对组成控制系统的硬件和软件部分进行了设计。

工程机械电液驱动冷却系统特性研究

为了提高重型机械的运行效率、保障其运行安全,设计了电液驱动独立冷却系统,并通过一维和三维仿真得到了该新型结构的运行变化规律,对新型独立热管理系统进行了样机测试,仿真结果表明,在全工况范围内该新型电液驱动冷却系统都具有较好的冷却效果和节能特性,环境温度越低节能优势越明显;新结构内部流场分布均匀,表明结构设计合理。经台架测试表明采用独立冷却系统后,散热能力得到提高,热管理系统能够将系统的热平衡温度控制在91℃左右,控制效果满足实际工作需求。变量液压泵工作在2000r/min以上时整个系统的工作效率在60%左右。

一种基于电子隧穿机制的柔性氢气传感器

氢气传感器在涉氢安全领域扮演着重要角色,随着可穿戴设备大量应用,柔性氢气传感器的发展日益受到重视。纳米粒子薄膜以其离散的纳米颗粒状结构和独特的电学响应性质成为了理想的柔性氢气敏感材料。通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性衬底上沉积钯(Pd)纳米粒子薄膜构筑了一种柔性氢气传感器。通过上百次反复弯折,该传感器体现了较好的机械性能和电学稳定性,气敏性能在弯折循环前后无衰减。通过系统研究应变状态下的氢气响应性质,发现拉应变使Pd纳米粒子薄膜的氢气响应度增大,而压应变效应则相反。其原因主要归结为应变导致的纳米颗粒间距变化,拉应变产生的较大的纳米颗粒间距会使得传感器电流基线降低,且足够大的纳米粒子间距更能容纳Pd纳米粒子吸氢导致的晶格膨胀,反之亦然。此外,拉应变使Pd纳米粒子薄膜对氢气的响应时间显著缩短,而压应变产生的效果则相反。该氢气传感器探测范围达到0~10%,响应时间可达数秒量级,探测下限为25×10^-6。在低氢气浓度范围内,响应度ΔI/I0与P1/2H2呈现线性关系,对4%浓度氢气的响应度可达600%,灵敏度可达3.28% Pa-1/2。这些结果表明,该传感器具备优异的传感性能,在柔性气体传感器领域具有极大应用潜力。

雷达流量站在线监测系统的设计与实现

随着水利部门对河流、渠道水文监测的要求不断提高,流量在线监测已经成为急需解决的问题,因此设计了一种基于RG30雷达流速仪的流量在线监测系统。可以利用太阳能电池和市电作为供电电源,通过遥测终端定时采集流速、水位数据并根据流量模型计算流量数据,然后将流速、水位、流量数据通过无线传输模块上传至监控中心数据库,通过软件平台显示数据。在象山县隔溪张水库渠道进行安装,试验表明系统运行稳定,数据测量准确。

基于STM32的农村供水站监控预警系统研究

农村供水站由于点多面广、地处偏远等原因基本都处于纯人工巡查管理状态,落后的管理模式已经成为影响农村饮用水安全的隐患,也无法满足国家“乡村振兴战略”以及浙江省水利工程标准化建设的要求。为了解决此问题,结合农村供水站运行管理规范,研究设计一种监控预警系统。该系统由数据采集终端、串口摄像机、门磁感应器、红外感应器、无线传输模块以及监控中心服务器等组成,可实时监测人员考勤、加药消毒、过滤罐冲洗、水泵运行、水质和图像等农村供水站工艺流程中的各项指标,然后通过无线传输模块将数据上传至监控中心服务器显示和保存,同时支持现地触发上传、召测上传和定时上传3种工作模式。系统完成后在余姚市某供水站进行试点,测试效果良好,具有一定的推广应用价值。

安吉县农村饮用水自动化监控系统设计及应用

农村饮用水供水站作为民生工程,直接关系到村民饮水安全。为响应“全面推行水利工程标准化管理”以及“农村饮用水达标提标行动”中提出的推进工程信息化管理的要求,针对目前安吉县内部分农村饮用水供水站存在工作情况监测不及时、视频监控能力不足的问题,设计一套安吉县农村饮用水自动化监控系统。通过信息化系统建设,将水站控制以及图像信息集中到监控中心,并顺利对接浙江省农村饮用水安全监管平台,提升安吉县农村饮用水工程管理的自动化、信息化水平。

城市地下综合管廊统一管理业务集成平台的设计

为保障城市地下综合管廊的安全、经济和高效运行,针对系统集成、设备接口和数据兼容等问题,设计综合管廊统一管理业务集成平台,包括综合管廊统一管理平台的架构和接口设计、业务基础平台组件构成和在线巡检技术、BIM和GIS可视化技术等。应用实例表明,平台可对系统感知到的管廊内部数据进行融合、分析和处理,并借助平台内各业务模块的集成设计,为各项管理工作提供一体化的智能解决方案。

地下综合管廊运维统一管理平台的设计与应用

为保障地下综合管廊的安全、经济和高效运行,建立了运维统一管理平台。以十堰市地下综合管廊运维统一管理平台为例,着重介绍了管理平台的总体设计、业务基础平台构成、运行监测模块的智能化集成。最后对运营经济效益作了分析。

高职自动化类人才培养方案探讨

针对高职自动化类专业的人才培养,本文以浙江省机电职业技术学院电气电子技术系为例,以提升学生的学习积极性和主动性,增强其就业竞争力与可持续发展能力为目的,从确定专业定位、创新人才培养模式、科学构建课程体系和教学模式、深化产教融合等方面对高职自动化技术专业人才培养方案进行了系统设计。

关于绿色电力的电厂自动化控制研究

近年来,随着经济的迅猛发展,环境污染的问题也日趋严峻,因此,节能环保成为了广大人们群众十分关注的问题。为了加强对环境的保护,大力发展绿色电力也成为电厂势在必行的发展方向。电厂作为发电场所,主要是靠自动化控制系统来实现自动发电。所以,想要真正意义上实现绿色电力,就必须要求电厂的自动化控制顺应绿色电力的发展要求。本文对电厂自动化控制系统的概念进行了简单介绍,然后探讨了有关绿色电力电厂的自动化控制系统的建立方法。

手持式可见光光谱分析仪的设计

在可见光光源照明领域中,生产环节的不合格或者在使用过程中灯具老化都会导致光源中蓝光分量过多,会对人体产生一定的伤害。设计了一种手持式可见光光谱分析仪,它由以ESP32模块为控制核心、C12666MA为光谱传感器的采集设备,和Android智能手机上完成光谱数据分析与显示的App程序组成。设备和App通过WiFi进行信令和数据交互。将光谱传感器和模数转换的驱动添加至MicroPython固件中,实现了光谱数据的实时采集。提出了一种光谱传感器自适应积分时间控制算法,实现了快速、高质量的光谱数据采集。实际测试表明,所设计的分析仪满足实测的需求,同时具有成本低、效率高和性能可靠的优点。

农村供水站管理中图像抓拍装置的设计与实现

针对农村供水站标准化建设试点中,无线图像抓拍时存在的使用移动侦测功能图像抓拍数量过多造成用户查看数据不方便以及大大增加流量成本的现象,以及使用定时抓拍功能经常拍不到管理人员进门导致抓拍效果不佳的情况,提出并设计了一种基于门磁开关的图像抓拍装置,同时通过计算分析得出门扇开度为60.00°,支架尺寸为50.00 cm的最佳安装条件,最后通过现场测试证明该装置能够实现一次开门或关门仅抓拍一次图像,有效解决之前存在的问题,结构合理、成本低、安装方便、运行稳定,抓拍效果良好,能够很好地满足用户需求,在农村供水站的标准化建设和安全管理中具有推广价值。

两旋翼飞行器非奇异固定时间自适应姿态控制

针对具有系统不确定性和外部干扰的两旋翼飞行器,提出一种非奇异固定时间自适应控制方法。构造新的非奇异终端滑模面,并基于该滑模面设计固定时间控制器。同时,构造辅助函数避免控制器设计中的奇异值问题。设计自适应更新律估计系统不确定和干扰的上界,从而无需已知其上界的先验知识。基于李雅普诺夫定理证明滑模变量、系统姿态角误差和角速度误差能够在固定时间内收敛至平衡点附近邻域,且收敛时间上界与初始状态无关。最后,在两旋翼飞行器实验平台上验证了所提方法的有效性和优越性。

基于快速终端滑模面的两旋翼飞行器有限时间姿态控制

针对带有模型不确定和外部干扰的两旋翼飞行器,提出一种基于快速终端滑模面的有限时间自适应姿态控制方法,保证两旋翼飞行器对期望姿态角度的有限时间跟踪;构造快速终端滑模面,并设计分段连续函数避免滑模变量求导产生的奇异值问题;在此基础上,设计有限时间姿态控制器,并设计系统不确定上界的自适应更新律,抵消模型不确定性和外部干扰的影响;经李雅普诺夫方法证明滑模变量、姿态角误差、角速度误差等闭环信号最终一致有界,且有限时间收敛至平衡点邻域,收敛时间与系统状态变量初始值有关;最后,采用了矩形波和S曲线作为设定信号,设计相应的跟踪实验,并在两旋翼飞行器平台上验证所提控制方法的有效性,且分析双曲正切函数对系统控制输入影响,经实验测试其可减少系统颤振现象。

基于MPU6050六轴传感器的平衡车姿态检测及控制方案

笔者在两轮平衡车的实际调试过程中发现,小车的姿态检测和信号处理是关键环节,直接影响小车的控制平稳性。基于此,提出控制系统以STM32C8T6单片机为核心算法控制器,对姿态检测采用新型的MPU6050六轴传感器。该芯片以DMP(Digital Motion Processor)方式直接输出四元素,单片机将四元素转换成欧拉角,解算出的欧拉角即是小车当前的姿态。以该方式读取出的数据无需滤波数据处理,算法运行速度快、精度高、性能稳定,能够提高小车平衡控制的平稳性。

基于视频控件的闸站上位机提升方案设计与实现

随着水利工程标准化管理在浙江省全面推行,对闸站自动化控制的流程化、规范化提出更高要求。在以往的控制系统中,视频监控系统作为保证闸站运行安全的重要一环,并没有与上位机软件形成完善的闭锁,存在一定安全隐患。因此设计一种上位机提升方案,以C++开发的ActiveX视频控件为媒介,将视频监控引入到上位机控制系统中,通过上位机控制系统的流程设计,将视频查看与闸站操作紧密结合,提升闸站操作的安全性和可靠性。