基于Linux的嵌入式便携气相色谱仪温控系统

近年来,随着现场检测工作的迫切需要,便携式、微型化已经成为气相色谱仪发展的一个重要方向。传统的色谱温控系统由于结构复杂、体积较大难以实现便携式。针对这一问题,文中设计了基于Micro2440控制板和Linux系统的嵌入式气相色谱温度控制系统,该控温系统的主要控制过程为主程序通过温度采集模块得到当前温度值,然后根据当前温度值经过PID算法计算出本次加热时间并执行加热。通过实验表明,文中设计的气相色谱温控系统控温精度能达到±0.5℃,并实现了程序升温功能。     

基于DSP的PID高精度温度控制系统的设计

介绍了一种基于DSP的高精度温度控制系统的设计。该系统采用DSP TMS320LF2407A为微处理器,利用DSP内部集成的模数转换器采集温度数据,并经过PID算法处理控制PWM输出,该输出进行功率放大后控制半导体制冷器,从而使受控对象在要求的时间内达到设定的参考温度。着重阐述了系统的结构、工作原理、软硬件的设计,对系统设计的特点进行了详细的说明,并给出了系统控温曲线。实验结果表明:该系统具有稳定性强、温度调节速度快的特点,控温精度达到±0.1℃,很好地满足了系统实际测试要求。     

高精度大范围的光学晶体温度控制系统

为解决固体激光器工作时光学晶体产生的热沉积问题,保证其工作性能稳定,提出了一种基于半导体制冷器(TEC)的高控温精度、大控温范围光学晶体温度控制方案。分析了TEC的工作特性和光学晶体的热效应与传热机理,将TEC工作过程中自身温度变化引起的电气特性改变与光学晶体温度的变化同时纳入控制环节,建立了温度-电流双闭环温度控制模型,设计并完成了一套高控温精度、大控温范围的光学晶体温度控制系统。实验结果表明:本系统在-15~120℃的温度控制范围内,可以迅速稳定在任一设定的温度点,其控温精度优于±0.002℃;当设定温度和实际温度之间的偏差在20℃以内时,其收敛稳定时间小于60s,可以满足固体激光器中光学晶体对控温范围与精度的要求。     

面向嵌入式应用领域的GPS接收机设计

本文基于GPS接收机射频前端和基带相关器模块,设计了面向嵌入式应用的GPS接收机软件.为了适应于高动态或其他恶劣条件,设计了双模态的载波跟踪环路：一种是适用于高动态的FLL辅助的PLL;另一种是适用于低动态的PLL.可以根据锁定卫星信号的情况来进行模态之间切换.在静态条件下和动态车载条件下实验验证了所实现的嵌入式GPS接收机.实验结果表明：在静态条件下,位置精度优于5 m（标准差）,速度精度优于0.1 m/s（标准差）;在车载实验中,商用GPS接收机和研制的基于嵌入式应用的GPS接收机精度大体相当.     

基于MIMU/GPS的组合导航设计及试验

根据航弹和MEMS技术特点设计了基于MIMU/GPS的组合导航系统.MIMU采用模块化设计,提高了可靠性;参考JDAM的性能指标,计算各模块指标;采用一种双频圆极化微带天线改善天线的宽带宽角特性,提高了GPS接收机灵敏度;借助GPS广域差分增强系统得到精密GPS星历和广域差分电离层网格改正数,有效解算定位精度提高了10倍以上.根据需求,合理简化组合导航数学模型并采用改进的模糊自适应Kalman滤波,仿真和实验表明,该设计满足制导精度在5 m以内的要求;并可在国产导航系统成熟的条件下,实现平稳过渡.     

基于MIMU/GPS的组合导航设计及实验

根据航弹和MEMS技术特点设计了基于MIMU/GPS的组合导航系统.MIMU采用模块化设计,提高了可靠性;参考JDAM的性能指标,计算各模块指标;采用一种双频圆极化微带天线改善天线的宽带宽角特性,提高了GPS接收机灵敏度;借助GPS广域差分增强系统得到精密GPS星历和广域差分电离层网格改正数,有效解算定位精度提高了10倍以上.根据需求,合理简化组合导航数学模型并采用改进的模糊自适应Kalman滤波,仿真和实验表明,该设计满足制导精度在5 m以内的要求;并可在国产导航系统成熟的条件下,实现平稳过渡.     

GPS多天线系统研究

GPS多天线技术,旨在降低GPS在大坝等形变监测等方面的应用成本.文中研究的多天线系统,使得一个GPS接收机可以联接多个天线,从而实现一机对多点的监测.实验表明,该系统对GPS信号的衰减、GPS测量精度几乎没有影响.     

基于OPUS ONE的GPS接收机设计

伴随着集成电路的迅速发展以及用户的要求,GPS接收机正朝着小面积、低功耗的方向发展,因此单片式结构是发展的必然趋势和研究的热点.介绍了一种基于OPUS ONE芯片组实现GPS接收机的硬件设计方案,给出了软件设计的流程图.该GPS接收机具有体积小、功耗低、集成度高的特点.     

双频实时动态GPS接收机的设计与研制

双频实时动态GPS(全球定位系统)接收机可提供当前的三维坐标等位置,因其动态、实时而高效的显著特点,越来越多地应用于测绘领域。阐述了GPS系统的组成和GPS接收机的工作原理,提出了国产双频实时动态GPS接收机的设计思想和实现方案。     

神经网络辅助卡尔曼滤波在组合导航中的应用

为使基于微机电系统的捷联惯性导航/全球定位(MEMS-SINS/GPS)组合导航系统在GPS接收机无法正常工作时,仍能提供满足精度要求的导航信息,提出了径向基函数神经网络(RBFNN)辅助自适应卡尔曼滤波(AKF)的信息融合方法。首先,基于该方法设计了由神经网络训练与预测两种模式构成的组合导航系统。在GPS可用时,对RBFNN进行在线训练;在GPS失锁时,由RBFNN预测AKF更新过程的量测输入。然后,建立了RBFNN与AKF的数学模型,并设计了RBFNN的训练策略与AKF的自适应算法。最后,通过跑车实验验证了该信息融合方法的有效性。实验结果表明,在GPS断开时间为40s和100s时,系统的位置精度分别优于15m和90m。该信息融合方法能在GPS失锁时对导航误差发散进行有效阻尼,是适用于小型无人机、制导炸弹与车辆的一种低成本、高鲁棒性、中等精度的导航方案。