基于ＰＩＤ算法的帆板角度控制系统设计

介绍了基于PID算法的帆板角度控制系统的组成及工作原理。基于PID算法的帆板角度控制系统是由主机和从机组成的多机控制系统,主要完成帆板角度的PID闭环控制、角度的设定、各类显示及与从机的通讯等功能,从机主要完成帆板角度的实时显示和与主机的通讯等功能。系统采用PI调节规律,具有快速性调节的优点,可消除稳态误差。     

电磁控制运动装置设计与实现

电磁控制装置是采用STC12C5A60S2单片机为核心控制芯片,以电磁驱动模块来控制电磁线圈吸合,从而靠磁力控制运动摆锤形成单摆。利用角度传感器来精确采集旋转角度信息,表实现摆的摆角连续预置摆动。摆动20秒后发出声、光提示,并在5秒内平稳停在静止点。由12864液晶屏显示各项信息,配以按键实现系统功能。     

基于ExEX-2E1-Z金属传感器的钢球运动状况系统设计

为了避免在硬塑料管道工程建设中塑料管道参数测量的误差,设计了一套探测管道内钢珠运动状况测量系统,系统整体设计由单片机控制模块、传感器测量模块、信号处理电路、显示电路和机械装置等多个部分组成。系统硬件以STM32F103单片机为控制核心,以ExEX-2E1-Z金属传感器与SCA61T-FA1H1G倾角传感器为关键测量模块。系统软件主要使用KEIL 5软件对STM32F103单片机完成编译程序,以此来驱动金属传感器与倾角传感器对数据的测量分析,得出钢球的运动状况,并通过彩色液晶显示模块显示出钢球运动状况测量结果。在测量方法上,采用最小二乘法建立倾斜角计算模型来进行曲线拟合,从而实现角度测量。系统整体功能主要为了实现在非透明没有加工痕迹的硬塑料管材中测量出钢球数量、方向、周期以及角度等运动状况测量数值。     

计算机控制的帆板控制系统

众所周知,矿井风机的排风量受到外部风向、风道畅通程度影响。通过帆板偏转角度测试可以准确检测矿井的排风量。基于此提出并制作了一种用于矿井通风机风道的帆板控制系统,能够智能检测与控制矿井风机的排风量,且可由电脑远程控制。为了保证测量和控制的准确性,采用了数字滤波算法和改进的PID积分算法。电脑可实时显示并控制帆板角度和风扇转速。实验证明其控制速度快、超调量小、稳定性好。     

基于LM3S811的帆板控制系统设计

为实现对帆板转角的控制,设计了一个帆板自动控制系统.该系统以32位ARM微控制器LM3S811为控制核心,在设定的模式和间距(风扇与帆板之间的距离)下,采用PWM技术和PID控制器来调节风扇风力的大小,从而实现对帆板转角的实时控制.整个系统软硬件设计合理、操作简单方便,控制精度较高.试验结果进一步验证了设计方案的正确性.     

表面等离子共振传感系统控制电路的设计

根据Kretschmann型表面等离子共振传感系统的需要进行设计,实现基于C51单片机,包括上位机、4×4键盘和1602液晶功能等多种用户交互方式的硬件控制系统。使用C语言编写单片机控制程序,实现键盘和液晶显示操作控制功能,并操作步进电机进而控制传感器入射光角度,还通过串口转RS485控制泵和阀进而精确控制样品的注入。上位机上编写了与单片机通信的Labview串口通信程序,单片机接收处理指令,实现了上位机上的传感器入射光角度控制。提供了全面易用的表面等离子共振传感器系统功能。     

基于单片机控制步进电机的小车位移研究

采用AT89S52单片机控制步进电机的转动,带动小车移动,使用超声波传感器来测量小车位移,实现小车由初始位置移到指定位置的功能.系统主要由单片机控制器、步进电机驱动电路、超声波传感器测量电路、红外遥控、显示电路、锁定装置等部分组成.系统设计安全可靠,程序设计简单易懂.系统测试采用实时检测和先走后检测方案测量小车位移,通过对测量时间和精度的比较得出两种方案的优劣.     

步进电机在检测系统中的控制与应用

步进电机具有旋转稳定、控制精确、重复性高的特点,在检测系统中通过单片机STC89S51实现角度的精确控制,由AD转换芯片采集被测传感器在固定旋转角度输出的电压。上位机完成对步进电机控制命令的发送及采集电压的显示、保存、打印等功能,上位机软件采用图形化语言LabVIEW编写。下位机通过RS-232接收上位机的指令,完成对电机的驱动控制和传感器电压的采集。     

基于SHT10与单片机技术的温室监测系统

本设计基于单片机技术,实现温室的温、湿度自动检测与控制.设计中,以单片机89S52作为控制核心,采用数字温湿度集成传感器SHT10进行数据采集转换,以键盘输入方式进行温湿度值设定,用液晶屏实现温湿度数据的实时显示.温度与湿度的调节装置能够保障温湿度参数的变化不超过设定范围,否则报警并自动调节.系统已经在小型温室大棚中试用,完全达到设计要求.与传统的温湿度测量方案相比,本系统测量精度更高,控制更加精确,外围电路更加简洁,而且节约了人力成本.     

模拟路灯控制系统

本系统采用ATMEGA16L单片机为主控芯片,采用光敏电阻分压的方式感应周围环境明暗的变化,采用光电传感器采集物体运动所产生的信号,时钟采用精确的时钟芯片并由字符型液晶作为显示,利用按键设定、修改开关灯时间.最后由支路控制系统采集分压值经单片机处理后来控制路灯的变化以实现对路灯的合理控制.     

基于多传感器的无叶风扇控制系统设计

针对目前无叶风扇自动控制水平低的问题,提出了一种基于多传感器的无叶风扇控制系统设计方案。系统采用热释电传感器HC SR501、红外传感器GP2Y0A02YK0F分别进行了人体位置及人与风扇之间距离的检测,并运用PWM技术控制了无叶风扇的风速。实验测试表明,此系统可跟随人体位置变化自动调整无叶风扇的吹风角度,能根据人与无叶风扇之间的距离控制风扇的出风速度,并在一定范围内为使用者提供恒定的吹风速度和良好的吹风感受,较好地实现了无叶风扇的智能控制。     

太阳能板最佳安装角度测量系统设计与实现

研究设计了一种太阳能板最佳安装角的测量系统,通过现场实地测量直接得出太阳能板安装的最佳方位角与倾斜角,用微控制器控制太阳能板全方位旋转,循环采集太阳能电池板输出数据,采用最大平均功率法分析采集到的数据得到太阳能板的最佳安装角。给出了我国南昌地区某日的实测实验结果,从平均功率随角度坐标变化趋势曲线可以得出当日的太阳能板最佳角度,为各地区太阳能板最佳安装角的测量提供了技术参考。     

Study on high‐precision angle sensor and angle measurement technology

In recent years, high‐precision and high‐resolution encoders are expected for nanotechnology control systems. High‐precision angle calibration devices are required and hence, they have been developed according to industry expectations. The accuracy of the disk and angle sensor was calibrated with high precision using the same accuracy measurement system, and a high‐precision angle sensor was achieved. Using the high‐precision angle calibration system, the encoder was realized with a high level of wide accuracy of 0.2 second. In addition, a high‐resolution angle sensor with 30 bits was created, and the multifunctional angle sensor which has acceleration data and bus communications for a servo system was developed. The principle by which an angle sensor calibrates the accuracy by itself has been developed. The base technology for applying an angle sensor to a nanotechnology system was established. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 162(3): 68–77, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20650     

三角法激光位移传感器的参数优化设计与分析

根据激光三角位移传感器的工作原理,分析了入射激光与光轴夹角θ,CCD与光轴夹角φ,物方截距d0,焦距f等光学参数之间的约束关系,进而由粒子群优化算法(PSO)研究约束下的激光位移传感器光学部分的测量精度问题,得出光学参数对光学部分分辨率的影响规律.结果表明:在光学透镜和工作范围确定后,θ和φ越小,测量精度越高.其中,θ和φ合适的取值范围分别为30 ～60和30 ～50,d0则由PSO计算得到.依据该优化方法以及分析,对测量范围为±3.5 mm的实验系统进行参数优化,结果提高了实验系统光学部分的分辨率,同时改善了测量的线性度.     

基于AT89C51型单片机光伏控制器的研究

基于AT89C51型单片机的光伏控制器能够实现在太阳能电池板自动捕光系统中，经过调节太阳能电池板受光面和太阳光线的角度来衡量发电效率。经过光电传感器将采集的光信号变成电压信号，通过模数转换电路模块将光电传感器转变后的模拟电压信号经过电压采样后，将模拟电压信号转变为数字电压信号，再将经过处理后得到的信号传输给单片机，经过单片机控制驱动来控制电机，完成太阳能电池板自动捕光的任务。     

一种可穿戴指间角度测量系统设计

针对人机交互的需求提出了一种可穿戴的指间角度测量系统。 首先,基于弹簧片和应变片设计了可穿戴的指间角度传 感器及其便携式测量电路,对指间角度的测量原理和传感器的测量电路进行了详细分析。 其次,基于 LabVIEW 开发了测量系 统的上位机软件,对指间角度传感器的数据进行滤波和角度解算,并采用图片分割旋转的方法实现了指间角度的可视化动态显 示。 最后,为验证系统的有效性进行了实验,结果表明,在 0 ~ 30° 测量范围内,设计的指间角度传感器的非线性误差为 2. 38%FS,迟滞误差为 1. 94%FS,重复性误差为 5. 29%FS,总精度为 6. 11%FS。     

喷嘴变角度吹扫防止引风机积灰振动

输送气流中含有一定粉尘的离心风机在工业生产中的地位极其重要,含尘风机在运行过程中常常发生积灰现象,导致风机振动而频繁停机进行清灰。针对火电厂锅炉引风机积灰振动这一故障,对射流喷嘴吹扫装置进行了研究。模拟了改变喷嘴角度后的吹扫情况。根据对模拟研究结果分析,得出了风机负荷和喷管流速对最佳吹扫角度的影响。同时得出最佳吹扫效果的角度,有效地防止引风机积灰振动,对电厂安全稳定运行有着重要意义。     

基于μC/OS-Ⅱ的舵角测量显示系统

本文介绍了一种数字化的舵角测量显示系统，可以当做舵角表或随动舵角设定表使用。利用ATmega8L单片机完成舵角值的测量计算，通过多种方式显示。实时嵌入式系统μC/OS-Ⅱ可以保证该测量系统的实时性和可靠性。     

一种多功能智慧路灯杆用环形显示屏设计

LED显示屏作为多功能智慧路灯杆的重要组成部分,其新型产品的研发设计意义重大,不仅可以促进多功能智慧路灯杆的建设发展,同时可以作为发布公益类广告及商业广告的平台。显示屏的可视范围对多功能智慧杆在信息发布上影响大。传统多功能智慧路灯杆采用单面平面屏或双面平面屏,显示的可视角小、可视面积有限。多功能智慧杆用环形LED显示屏丰富了多功能智慧路灯杆的整体造型,增加LED显示屏的可视面积,加强多功能智慧路灯杆上显示功能的实用性。     

跟踪型感应同步器测角系统特性分析

通过工作原理与特性分析,提出了感应同步器跟踪型测角系统作为位置速度混合传感器。结合仿真转台的研制,文章介绍了反映测角系统动态特性的阶跃响应曲线和跟踪位置信号。理论分析和实验研究证明采用感应同步器跟踪型测角系统检测位置和速度信号是可行的,在仿真转台的研制中应用该系统是很成功的。