应用CPLD芯片的便携式流速仪

随着水利、水电现代化建设的发展，对流速测量的要求越来越高。国内虽然有对便携式流速仪研究的报道，但大多采用单点检测或多点非同步检测，速度慢、误差大，并且测量方式单一、存储容量小。为了适应野外流速测量的要求，实现多点、快速、高精度的流速测量和数据处理，我们进行了便携式快速高精度流     

光栅投影测量系统三维形貌拼接技术研究

针对尺寸较大或型面复杂的被测物形貌的测量,提出了一种基于投影仪投射标记点和全局控制点的三维形貌拼接方案。方案充分利用光栅投影测量系统的优势,以拼接相机坐标系为中介,将被测物表面在投影系统视觉传感器坐标系下的多视点云坐标转换到全局坐标系下,实现了将投影系统视觉传感器在不同位置、不同角度的测量数据统一到全局坐标系,完成拼接。该方案避免了人工标记点的粘贴,保持了被测物表面的原有形貌,提高了测量效率,同时克服了基于相邻图像重叠拼接中的误差累积问题。此方案方法操作简单,原理可行,精度可满足要求。实验结果表明:拼接的X,Y,Z坐标均方根误差分别为:0.056 mm、0.023 mm、0.165 mm,测量系统的绝对误差为0.33 mm。     

多周期同步测频法车速测量系统开发

本文利用多周期同步测频法开发车速测量系统.文章分析了传统测频方法存在的问题、采用多周期同步测频法实现整个测频范围内的等精度测量的原理、以及提高测量精度的方法,给出基于该方法的车速测量系统的软、硬件实现方式,并利用该系统进行实际测试.实验结果表明,该系统具有测量精度高、测量范围大、抗干扰性强等优点,适用于整车测试.     

多路超声波微压测量系统的研制

介绍应用超声波原理开发的一种集多路、高精度、快速数据采集处理和保存等功能于一体的智能化测压系统,以实现高效、准确、全自动多点微压测量。具体介绍微压测量系统的工作原理及硬、软件构成,并对该系统的测量分辨率、测量速度及可测量水柱的上下限值等作出评估。     

基于GPRS的明渠流速流量检测系统研究

根据明渠流速流量测量技术规范和远距离数据传输的需求,以旋浆式流速仪为一次测量仪器,设计了基于GPRS的明渠流速流量检测系统。系统采用固态存储技术,实现数据在下位机中的大量存储。通过采集电路及GPRS终端,利用通用分组无线业务(GPRS)和Internet网实现远程数据的采集与控制,解决了水文水生态监测中分散数据传输问题,实现了水文信息实时采集传输和处理的无线化、网络化、智能化。     

多光纤传感器数据融合测量表面误差的方法研究

提出了一种基于多光纤传感器数据融合测量表面粗糙度、平面度和平行度等误差的方法.研制了其测量实现系统;论述了光纤传感器测量表面粗糙度、平面度和平行度等误差的测量原理,以及其光电探测电路的设计;经实验表明该表面误差测量方法具有多误差同时快速测量的优点,为表面误差参数测量提供了新的思路和方法.     

某型发动机转速测量的实现

为了提高发动机转速测量的精度和可靠性,采用AT89C51单片机制作了飞机发动机智能检测控制系统,此系统通过对转速信号的采集、运算、分析来实现对发动机运行状态的在线监控,此系统采用多周期同步测频法来实现对转速的测量。结果表明:它克服了一般测频方法对被测信号计数产生的±1个字误差,提高了检测精度。系统具有体积小、成本低、精度高等特点,应用前景广阔。     

随动控制系统下的齿轮螺旋线拟合方法研究

设计了随动控制型齿轮测量系统齿轮误差计算模型。利用随动控制系统作为测量齿轮螺旋线偏差的控制方式,以被测齿轮的螺旋线偏差为研究对象;对被测齿轮的实际螺旋线建立分析模型,对其跟踪轨迹进行螺旋线拟合,并实现螺旋线偏差的计算。本模型能够在简化系统运动控制方式和结构情况下,有效地测量齿轮螺旋线误差,并对建立的分析模型的准确性进行了验证。     

一种基于指数积的移动机械臂联合标定方法

提出一种基于指数积的移动机械臂联合标定方法,以实现移动平台和机械臂两者间位姿标定与机械臂运动学参数标定模型的统一.机械臂运动学参数标定使用最多的是基于D-H参数法,但D-H参数法无法克服相邻关节平行或接近平行时的奇异性问题,以及建模过程复杂、建模后的模型通用性差等问题.基于指数积的移动机械臂联合标定方法建模时不会因为关节轴平行而出现奇异性问题,建模过程简单.通过对整个系统的运动学方程进行微分运算,获得末端位姿误差和移动机械臂零位状态旋量误差及关节旋量误差的线性化模型.利用伴随矩阵方式建立关节旋量理论值与关节旋量实际值的关系,并通过改变伴随矩阵实现基于最小二乘法的参数辨识计算过程中参数更新.使用高精度激光跟踪仪作为测量工具,通过实验验证所提出方法的有效性.     

RV减速器行星架主要参数在线检测研究

针对行星架轴承安装孔的孔组位置度、平行度、孔径尺寸和圆度公差在线检测,提出一种快速检测的方法来实现多传感器对行星架关键尺寸进行测量。以行星架外圆为定位基准,采用接触式电感传感器对孔组位置度和平行度误差进行检测;根据被测孔径特点,采用非接触气动测量方式实现对行星架轴承安装孔内径和圆度的快速评定的方案,详细分析了各参数的评价方法。通过对研制出的样机与三坐标测量机的测量结果进行实验比对,实现孔组的位置度误差<3μm、孔径及圆度误差<2μm、平行度误差<1μm和整机测量节拍<1 min,结果表明本系统的测量方法和评定算法准确可靠,满足企业在线生产需要。     

Analysis of underwater thruster model with ambient flow velocity using CFD

Thrust force is a very important factor for underwater vehicles. The thrust force that is determined by the pressure gradient between a propeller and a thruster can be represented by the ambient flow velocity introduced as the control volume and the axial flow velocity of a propeller. Because a change in ambient flow velocity triggers a change in the pressure gradient between a propeller and a thruster, a model taking account of the ambient flow velocity is required for an unmanned underwater vehicle (UUV) system. However, the axial flow velocity introduced into a propeller is very difficult to measure without accurate test devices. Therefore, in this study, the axial flow velocity is calculated with the computational fluid dynamics (CFD) method to use it as a basis for estimating the approximate value of the thrust force. As a result, a relatively accurate analysis of the effect of the ambient flow velocity on the thrust force can be obtained with considerable time and cost effectiveness as compared to the existing experimental methods. To evaluate the validity of the data from the CFD analysis results depending on the change in ambient flow velocity and the pressure gradient of a thruster, the resulting CFD values were compared with the thrust forces obtained in the previously performed thrust force experiment of a thruster depending on the ambient flow velocity in a circulating water channel.     

嵌入式软件模拟测试平台的设计与实现技术

总结了嵌入式软件模拟测试平台研制过程中所遇到的技术难点和相应的解决途径。该平台主要包括静态分析和动态模拟运行两个子系统，静态分析部分拥有逆向生成程序流程图的功能。介绍了生成“流程图图块文件”的思想。CPU模拟是该平台的核心，给出了CPU模拟的工作方式和流程，以及测试覆盖率的统计方案。采用了两种存储器体系结构，寻址方式的模拟不仅保证了正确地确定操作数，而且能够正确统计指令执行时间。介绍了模拟时钟的设计思想，以及中断控制模拟器的工作原理，描述了中断信号的发生、中断优先级的控制措施。     

基于动态估算的直流电机速度测量方法

针对常规直流电机测速方法中存在的精度低、低速测量滞后严重等问题,设计了一种高精度的速度动态估算方法.在M/T法的基础上,利用FPGA的高速、实时性特征,将光电编码器反馈信号进行滤波、倍频、鉴相,实现速度计算.针对控制信号的上升沿到第一个被测脉冲上升沿之间的不完整被测脉冲,利用小数估计不完整被测脉冲的思想,用前一个相邻完整脉冲来估算不完整被测脉冲值.仿真结果表明,该速度估算方法可以准确地测量直流电机的速度,测量结果输出滞后时间小于2 μs.     

一种矿井通风中精确测定风速的方法

针对超声波传感器接收超声波脉冲信号时由于存在起振过程,导致脉冲到达接收传感器的时间难以精确测定的问题,提出一种矿井通风中精确测定风速的方法,即通过拟合接收传感器接收到的正弦信号曲线及其包络线,计算出超声波脉冲信号到达传感器的时刻。对模拟采样数据的计算及分析结果表明,该方法能够达到较高的测时精度,从而能够保证矿井巷道测风精度。     

加速螺旋桨水声信号建模及其特性分析

加速或减速旋转螺旋桨的水声信号特征可用于被动探测与分类离靠港船只或水下航行器.文中从阐述螺旋桨匀加速旋转时尾流速度周向变化所具有的chirp周期特性出发,提出匀加速螺旋桨空化噪声的幅度调制包络可通过脉冲间幅度起伏的chirp周期高斯脉冲串信号予以建模,并给出了该模型的时域表达式.文中分析了chirp周期信号的简化分数阶Fourier变换谱特性,得到了在一定条件下chirp周期信号与其谐波系数间的关系式.文中通过水洞试验数据分析与仿真数据分析的比较,验证了匀加速螺旋桨噪声调制包络信号模型的合理性.     

奶牛个体识别及信息采集系统的设计

研制了奶牛个体识别及信息采集系统，实现奶牛的精细养殖、科学管理，不仅有利于提高牛奶的产量和质量，而且能够时时监测奶牛的健康状况，利于及早进行疾病预防；系统由上位机、信息传输卡和个体识别及信息采集卡三部分组成，其中个体识别及信息采集卡是整个系统设计的关键，超低功耗是奶牛个体识别及信息采集卡设计的主要优化目标，设计中采取了多种方法以降低卡的功耗；在硬件方面，选用了超低功耗器件及带休眠模式的低功耗元器件；软件方面，通过软件设置使元器件尽量处于低功耗休眠状态，并利用单片机中断系统的特点，使各种外部事件都在中断处理程序中完成，经过现场大量试验，系统工作正常，各项指标均达到了设计要求。     

钢丝绳实时测长系统

钢丝绳长度测量中的关键是如何检测与消除打滑带来的测量误差。为了准确测量钢丝绳的长度，提出了采用比较压紧轮和驱动卷筒的转速比的方法来检测是否打滑，并在程序中采用累积脉冲误差的方法来消除由于微小打滑而出现的舍入误差。实验结果表明，该系统工作可靠，测量误差小于0．2％。     

基于8052单片机的三相全控桥式整流移相触发电路的实现

该文介绍了基于8052单片机实现三相全控桥式整流电路中晶闸管移相触发的方法。三相全控桥通常有单宽脉冲触发和双窄脉冲触发两种方式,该方案采用双窄脉冲触发方式,克服了单宽脉冲触发方式所带来的缺点。还采用了中断查询方法来查询过零点出现的时刻,从而获得了满足技术要求的触发脉冲。     

Modeling and characteristic analysis of underwater acoustic signal of the accelerating propeller

The signal feature of propeller cavitation noise during acceleration or deceleration procedure can be used to passively detect and classify moving vessels and underwater vehicles in the port regions.By analyzing the chirp periodicity of the variation of propeller wake velocity under acceleration situation,this paper presents a time domain expression of the modulation envelope signal of the accelerating propeller noise,treating the signal as a Gaussian-shaped chirp periodic pulse train with increasing trend and fluctuating pulse amplitude.The paper investigates the characteristics of simplified fractional Fourier transform(SFRFT)spectrum of the chirp periodic signal,and thus obtains the relation between the chirp periodic signal and its chirp harmonics under the conditions of underwater passive detection.Furthermore,the experimental data of the cavitation tunnel satisfy the results obtained by simulation,which verifies the correctness of the proposed signal model.     

基于激光及无线通信的弹丸初速动态测量系统

设计并实现了一套基于激光、光电信号转换、无线通信、定时计数、单片机中断技术与膛口焰抑制机理的弹丸初速动态测量系统;研究了能克服火药气体的光学污染、抑制膛口焰和膛口各元件耐高温、高压、无线通信及抗干扰等关键技术,创造性地设计了一种能减小膛口焰(烟)影响,保证测速激光强度的多功能膛口测速装置及采用无线通信实现了动态测速,得到了有价值的试验数据;分析结果表明该系统可以实现弹丸初速的精确测量,并为弹丸初速的动态测量提供了一种新的方法。