基于LabVIEW的微流量控制系统的研究

针对目前计量泵存在的精度不高、价格昂贵、不能二次开发及变量喷雾过程中药液微小流量的控制等问题,提出了一种基于LabVIEW的电控喷油器微型变流量控制系统的设计方案。该方案采用小型电控喷油器和数据采集卡等设备,建立电控喷油器数学模型,分析电控喷油器流量最佳控制状态,采用实测数据拟合流量和电压间的函数关系。实验结果证明,该系统具有成本低、运行简单、稳定可靠和方便在线控制等优势,解决了农业变量喷雾过程中微小流量的控制精度问题,可广泛应用到农业变量喷雾技术中。

便携式心电仪信号采集电路的设计研究

便携式心电仪具有功耗低、稳定性高、使用方便等优点,使用越来越广泛。便携式心电仪中信号采集电路系统由探测电极、前置放大电路、带通滤波电路、50Hz馅波电路、主放大电路以及电平抬升电路等部分组成,其输出信号经模数转换后可进行显示和处理。为提高心电仪的工作稳定性、降低功耗,选用了低功耗、低电压的仪表放大器AD620,为消除50Hz工频干扰,采用了专门设计的50Hz馅波电路,确保心电信号的有效传输。采用Multisim软件对各部分电路进行了仿真,确保设计电路能达到预期目的。

电容法猪肉含水率快速检测的研究

猪肉的含水率检测对猪肉市场管理、贮藏和加工有很大的意义。为快速检测猪肉含水率,采用电容法设计并制作单一平面电容传感器探头和硬件电路,采用干燥法制作标准含水率样品,对传感器进行标定与验证试验。试验结果表明,利用电容法可以快速检测猪肉的含水率,含水率在60%～76.4%,测量误差±1.2%以内。温度特性试验表明猪肉的介电常数受温度影响很小,在常温范围内温度影响可以忽略。该研究可为猪肉市场管理、贮藏和加工提供参考。

基于LabVIEW学生宿舍智能监控系统研究

目前学生宿舍管理普遍采用的是查勤老师、值班阿姨和红外设备等监控方式,这些方式存在不能全面监控宿舍情况、不能有效保证学生隐私和对管理者来说费时费力等许多不足之处。在此基础上,采用"物联网"技术和NI PXI-6221数据采集卡以及网络通信等技术组合来构建学生宿舍智能监控系统,该系统能实现实时显示、网络查询、存储与管理、报警和解除危险等宿舍智能监控和管理功能。

基于LabVIEW农作物变量喷雾算法研究

给农作物实施精确喷射农药,对于保障粮食安全、节约资源、保护环境、提高农产品质量和农民增收意义重大。目前,常量喷雾是农作物喷施的主要方法,此法是对整个地块进行均匀喷施,浪费农药也污染环境。为此,研究了变量喷雾控制算法,使系统能够根据需要自动地调节喷雾量,实现变量施药作业,提高了农药利用率,减少农药残留和环境污染。仿真和田间试验表明,系统稳定可靠,可操作性好,能够满足农业生产的要求。

新型开放式实验室管理系统的研究

新型创新实验教学体现了高等教育中应以学生为中心的理念,是现代开放性教育的重要组成部分,它是针对传统实验教学模式的封闭性,不利于培养学生创造力的弊端提出来的一种实践教学模式。本论文研究的是培养学生理论结合实际、动手能力、创造力、想象和思维能力的有效手段。有利于学生学习积极性的培养、学习潜力的发挥、学生学习个性化的发展,全面培养学生的科学作风,培养适应社会要求的高素质应用型人才。

介电法小麦含水率检测试验研究

小麦从收割、收购到存储、加工都需要快速、准确获取其含水率,为此设计一种外边缘效应圆柱形电容传感器探头及相应测量电路。采用小麦样品对所设计的装置进行标定与温度特性测试。试验结果表明:该传感器具有较高的灵敏度和准确性,含水率在8%~20%之间,误差在0.5%以内;在14℃~32℃温度范围内,漂移量为0.19%/℃。

机电式流量阀的模糊控制实现与测试

为在线混药式变量喷雾农药流量检测设计一种机电式流量控制阀和流量控制系统。采用模糊控制算法,依托STC12C5410AD单片机实现对农药流量的模糊控制。对所设计的系统进行静态跟踪测试和动态响应测试,静态跟踪误差为±3.0%;初始流量为1.5mL/s,目标流量为3.1mL/s,阶跃响应曲线上升时间为0.35s,绝对稳态误差为±0.1mL/s,相对稳态误差在±3.2%以内。测试结果表明该流量阀采用模糊控制,其控制性能,超调量、响应时间和稳态误差能达到变量喷雾的要求。

基于电容法的稻谷含水率检测

为快速准确测量稻谷含水率,设计了一种单一平面电容传感器探头,并应用电容数字转换芯片AD7150设计转换电路。传感器探头将稻谷含水率转换成电容,转换电路将电容模拟量转换成数字量,经单片机处理后获得稻谷含水率。对传感器进行了标定试验和温度特性试验,结果表明稻谷含水率在8%～23%的范围里,含水率预测误差为±0.8%;温度在12～33℃范围内,稻谷含水率为12.86%时,温度漂移量为0.2%/℃。

3WY-A3型喷雾机变量喷雾实时混药控制试验

为依据作物对药液的实际需求进行变量喷施,达到节约农药和保护环境的目的,该文针对3WY-A3手推式喷雾机,设计了一种实时混药式变量喷雾系统。该系统主要包括混药装置、差压流量计、流量控制阀和控制系统硬件及软件等。通过实时混药控制试验,结果表明,药流量的控制范围为0.1～0.9mL/s,误差在±5%左右。该研究可为实时混药变浓度喷雾机的设计提供参考。

基于CAN总线和无线技术的输液网络监控系统

为实现大中型医院静脉输液网络化与智能化,设计了一种利用CAN总线和无线技术的输液监控系统。该系统包括执行机节点、CAN总线网络、主节点、无线数据收发系统、控制主机等。无线通信模块采用2.4 G的nRF2401通信芯片,而CAN总线通信模块采用SJA1000和PCA82C250,通过单片机控制,实现与其他节点通信。试验表明所设计的CAN总线和无线通信系统均能正常工作,数据传输错误率为0%。

实时混药式变量喷雾药液均匀性试验

实时混药式变量喷雾是依据作物对药液浓度的需求进行喷雾,对节约农药、减小污染有积极效果,而混合液的均匀性对喷药效果有重要的影响。依托3WY-A3型喷雾机完成了四喷雾头和单喷头的实时混药实验;为提高混药均匀性设计了药液混合器,并为之进行了混药对比实验。实验表明,无混合器时浓度均匀性稍低,最大平均相对偏差为±9%;使用混合器时药液的均匀性得到明显提高,最大平均相对误差为±3%,并达到均匀混液的要求。

基于CDIO模式下的《现代通信原理》教学探究

CDIO教育模式是以学生为中心的工程应用能力培养的一种有效模式,《现代通信原理》课程是电子信息类专业学生必须开设的一门重要的工程教育课程,其教学过程重在学生应用能力的培养。运用CDIO教育模式研究《现代通信原理》课程的教学改革是一种有效方法。本文探讨了CDIO教育模式的基本内涵,指出了传统《通信原理》课教学过程存在的不足,提出了《现代通信原理》课程教学改革的三大实践构想。

大规模过程系统优化方法

基于非线性约束的序列界无约束极小化方法,对大规模过程系统稳态优化的序列界约束极小化方法(SBCMM)进行了研究.对工程模型引进松弛变量处理后,SBCMM的罚函数仅包含等式约束的惩罚项,不包含界约束及不等式约束的惩罚项.原问题的解由求解一系列界约束极小化子问题而非无约束极小化子问题来获得.最后,用一类规模可变的非线性规划问题和一类最优控制问题对SBCMM进行了测试.数值结果表明,SBCMM可用于大规模过程系统优化求解,并且是稳定和有效的.

基于液体摆的柱面电容式倾角传感器

为实现平地机水平自动调整,设计并制作一种柱面型差动电容倾角传感器。该倾角传感器以两个半圆柱面为固定电极、水银为移动电极,分别构成两个电容即为差动电容传感器。当电容传感器倾角改变时,两个电容的值发生相反的变化。采用AD7150电容数字转换芯片,将两个电容的模拟电容值转换成数字值,由单片机进行处理获得电容差值与倾角的关系。理论和实验表明,倾角传感器有良好的线性度和宽的测量范围,且该方法可以获得较高的精确度,误差为:±0.30°,相关系数R2=1。在20℃~30℃温度范围内,温度对传感器倾角检测影响很小,可以不计。