煤矿采煤机变频器实时监测系统设计

针对煤矿采煤机变频器在安全监测方面存在的问题,设计了一种新型的采煤机变频器实时监测系统,给出监测系统总体设计方案。硬件部分给出主控制器选型,并设计电流监测电路、温度监测电路、电压监测电路及CAN总线接口电路;软件部分分别对下位机和上位机进行程序设计和开发,并给出下位机程序框图和上位机结构框图。通过实验测试,测试结果表明设计的实时监测系统达到预期目标,满足工程需求,具有一定推广意义。     

基于LabVIEW的多通道螺纹机构松动预警系统设计

针对螺纹机构长期应用中可能发生松动的问题,设计了基于Lab VIEW的多通道螺纹机构松动预警系统。主要介绍了螺纹机构松动预警的原理,给出了系统总体结构并分别说明了监控终端电路、下位机及上位机的设计细节及工作过程,最后对系统进行整体测试,测试结果表明:设计的系统能够对多路螺纹机构的状态进行集中监控,性能稳定可靠,在输电杆塔等需要进行螺纹机构松动预警的场合具有重要意义。     

基于RS-485和组态王的机房温度远程监控

为了实现机房温度的远程监控和提高机房工作的可靠性,设计了基于RS-485总线和组态王的机房温度远程监控系统。上位机通过RS-485总线与下位机通信,下位机将DS18B20采集的温度信息实时显示出来并传送给上位机。给出了系统总体结构、系统硬件电路和软件实现流程图。实验结果表明,系统测量准确、测温范围宽、控制方便,具有一定的实用价值。     

高精度多通道温度与应变测试系统设计

在传感测试系统中,多通道多变量的实时监控可以保障测量的准确性。文中以8通道温度调理电路和8通道应变调理电路为基础设计了温度与应变测试系统。系统由FPGA控制FLASH实现温度与应变数据的大容量存储。通过USB将数据发到上位机用LabVIEW进行实时显示。经过温度调理电路和应变调理电路对温度与应变的调理,使温度与应变对应输出电压有很高的线性拟合度。实验结果表明,多通道温度与应变测试系统能够精确进行实时数据监测和大容量数据存储。经过8 h工作测试,系统稳定性良好。     

基于USB-HUB的能谱仪通讯系统设计

针对能谱仪中上位机需要同下位机的多个部件进行数据通讯的要求,给出了一种通过在下位机控制板上集成USB-HUB,实现上位机与下位机多部件数据通讯的方案。从硬件电路和软件编程两方面进行了详细的阐述,并就设计中的注意事项进行了说明。实验结果表明:该方案实现了数据快速、稳定的传输,减少了上位机与下位机之间的接口数量,方便操作人员使用。     

基于变波特率的RS485消防车检测系统的设计

介绍了用于消防车的分布式检测系统中设计与实现的RS485网络.该系统由上、下位机构成,下位机包括有流量、压力、温度、转矩、转速、功率等参数检测的12块仪表,提出了一种应用于中小型分布式实时检测系统的变波特率RS485主从式总线结构,解决了传统主从式通信方式的通信阻塞问题,并详细阐明了该方法的实现过程,给出了上、下位机之间的通信协议.为RS485网络的设计与实现、设备升级等应用提供了一种有效的思路,具有良好的应用前景.     

基于STM32的多通道温度测量系统研究与设计

针对智慧农业、工业仪表、航天航空等诸多应用领域中对多通道温度参数测量分析的实际需求,该文设计了一种基于STM32片内ADC(Analog-to-DigitalConverter,模拟/数字转换器)采样多通道温度的测量系统,给出了恒流源激励与温度标定电路,热敏电阻PT100信号调理电路,多重ADC采样程序,TFT-LCD实时显示及Python数据统计分析。实验结果表明,该多通道测温系统最大测量误差为0.05℃,具有功耗低、性价比高、稳定性好等优势,能够有效满足相关应用领域中对多通道模拟信号进行量化分析的实际应用需求。     

静重式力标准机控制系统的设计

介绍了1MN静重式力标准机控制系统的设计。在系统中，采用PC机为上位机进行监控，通过接口电路实现与下位机的通信，达到发送指令，接受反馈信号的目的。下位机使用西门子公司S7—200可编程控制器和MCS-51单片机，一方面接收上位机发出的控制指令，实现对现场动作的控制，另一方面．将设备的状态信息及时返回到上位机，实现真正意义上的实时控制。     

多道粮仓温度检测系统的一种设计方案

介绍了一种多道粮仓温度检测系统的硬件组成和软件结构以及基于RS－485通信的网络测控系统。系统在每个粮仓中配置能独立工作的从机，主要负责采集现场的模拟量，经模拟开关送入A／D转换器转换为数字量，存储并传送给上位机，当温度超过报警温度时，发出报警信号。上位机将下位机的数据以曲线和表格的形式表示出来，清晰明了地显示出仓内温度状况，上下位机采用RS－485半双工方式通信。由上位机对粮仓进行监控，管理人员不需要深入现场，就可查看实时温度数据，对粮食灾情进行综合分析预报，实现粮仓管理自动化、智能化。     

基于RS-485总线的温室环境监测系统

文中设计了一套能实时控制温室内温度、湿度、以及CO2浓度等多参数的温室环境监测系统.该系统以PC机为上位机,低功耗单片机P89LPC932为下位机,由一台PC机与多台下位机组成主从式分布结构,采用总线式RS - 485通信网络进行数据传输,可实时传输各环境参数值从而实现远程控制.     

Metamodel-based global optimization using fuzzy clustering for design space reduction

High fidelity analysis are utilized in modern engineering design optimization problems which involve expensive black-box models.For computation-intensive engineering design problems,efficient global optimization methods must be developed to relieve the computational burden.A new metamodel-based global optimization method using fuzzy clustering for design space reduction(MGO-FCR) is presented.The uniformly distributed initial sample points are generated by Latin hypercube design to construct the radial basis function metamodel,whose accuracy is improved with increasing number of sample points gradually.Fuzzy c-mean method and Gath-Geva clustering method are applied to divide the design space into several small interesting cluster spaces for low and high dimensional problems respectively.Modeling efficiency and accuracy are directly related to the design space,so unconcerned spaces are eliminated by the proposed reduction principle and two pseudo reduction algorithms.The reduction principle is developed to determine whether the current design space should be reduced and which space is eliminated.The first pseudo reduction algorithm improves the speed of clustering,while the second pseudo reduction algorithm ensures the design space to be reduced.Through several numerical benchmark functions,comparative studies with adaptive response surface method,approximated unimodal region elimination method and mode-pursuing sampling are carried out.The optimization results reveal that this method captures the real global optimum for all the numerical benchmark functions.And the number of function evaluations show that the efficiency of this method is favorable especially for high dimensional problems.Based on this global design optimization method,a design optimization of a lifting surface in high speed flow is carried out and this method saves about 10 h compared with genetic algorithms.This method possesses favorable performance on efficiency,robustness and capability of global convergence and gives a new optimization strat     

铅酸蓄电池充电控制技术研究

根据铅酸蓄电池充电原理,介绍了几种常用的充电方式,然后结合铅酸蓄电池的自身特点,给出判断其是否充满的不同控制方法。分析了时间控制、电压控制和温度控制等技术的优缺点,以便将最优的控制方式成功应用于智能充电设备设计中。     

基于均匀布点的全局优化方法

把实验设计中的均匀设计思想引入优化设计,提出了一种将确定性和随机性相结合的优化方法。该方法根据均匀设计原理在优化模型的设计变量空间内均匀分布一系列点,然后,将可行域内的上述系列布点作为优化模型的一系列局部最优点。最后,比较所有局部最优点的最优值,即认为在一定程度上获得了该优化问题的全局最优解。该算法可求取非线性多峰函数的全局最优解。编制了计算程序,给出了计算实例,计算结果表明该设计方法是可行的。     

设计空间差别处理优化方法及其在汽车轻量化设计中的应用

提出了一种设计空间差别处理方法,改进了传统的设计空间移除方法会移除全局最优的弱点。首先应用昂贵点构建一个逐渐缩小的重点空间,同时将在设计空间移除方法中被删除的空间定义为其他空间,然后每次迭代都应用二阶多项式响应面（QF）同时搜索这两类空间,并分别从中选取数目不同的新的昂贵点参与QF的更新和重建。该方法采用在其他空间中选择少量新的昂贵点来代替移除空间,有效地避免了局部最优的陷阱。多个标准函数算例的验证表明,新的方法具有较高的精度和效率。将该方法应用于某款车的后车架轻量化设计中,经过优化,后车架系统的质量减小了7.67kg,即整个系统质量减小了10.4%,且其刚度性能得到提高。与以前提出的混合自适应元模型方法相比,新方法的精度和效率都有显著提高。     

光纤位移传感器信号处理电路设计

为了实现光纤位移传感器的信号检测,提出了一种测量传感器微弱信号的方法.通过使用MAX274和AD637等元件设计了性能较好的滤波电路和相关检测电路.重点阐述了带通滤波器的设计原理和实现方法.实验结果表明,设计出的信号处理电路对所设计的光纤位移传感器,能够有效地滤除信号中的噪声,并且传感器也有较好的信号输出.     

网格曲面上测地B样条曲线交互操作与重用

针对现有曲面上自由曲线设计重用方法的不足,提出一种流形网格曲面上曲线几何变换方法,达到曲线重用与再设计的目的。网格曲面上的曲线用测地B样条表示,具有与欧氏空间中传统B样条相一致的明确数学模型;引入对数映射理论将给定的源曲线控制顶点映射到切空间,获得它们的法坐标,按照曲线迁移前后控制顶点法坐标保持不变的原则,建立曲线迁移前后控制顶点的对应关系,实现类似于欧氏空间中的平移、旋转和缩放等几何变换。以网格曲面上离散对数映射理论为基础,将欧氏空间中的对称定义拓展到曲面空间,提出曲面上曲线的广义镜像概念并给出具体的算法实现。法坐标很好地保持了控制顶点之间的测地距离和相对位置关系,因而也保证了曲线迁移重用过程中的形状保持性。试验结果表明,所介绍方法健壮、有效,能满足曲面上曲线的交互设计要求。     

空间光学仪器结构件的动态特性分析及优化

利用CAE的建模及仿真手段对空间光学仪器结构进行了动态特性分析、发射运载过程及空间环境激励响应的仿真,并对方案进行可行性研究。利用有限元法与优化方法相结合的手段进行了可行方案的优化设计,为解决在空间光学仪器的设计过程中如何针对环境条件合理选择设计参数提供了积极的、有价值的参考。     

便携式毒剂检测仪设计

神经性毒剂是构成化学武器的重要基础，因此毒剂的检测有着极其重要的意义。介绍了基于单片机设计的微功耗便携式毒剂检测仪。根据对生物传感器的原理分析，详细给出了毒剂检测仪的工作原理、硬件结构设计及其软件实现方法。同步设计了监控外部环境温度及时间的电路。该电路设计具有低压微耗、体积小及可通信等特点。     

最小二乘法在铂热电阻测温中的应用

】根据铂热电阻不平衡电桥测温的原理,进行了测温误差分析,利用最小二乘法,给出了一组多项式公式。很好地解决了铂热电阻不平衡电桥法测温方案中的非线性误差,并在实际应用中得到验证。     

基于空间坐标系的齿轮建模方法与应用研究

给出利用空间坐标系创建齿轮模型的一种方法,即用坐标系方程计算出齿轮轮廓曲面和齿根过渡曲面的三维坐标值,然后利用Pro/E的曲面命令把这些坐标值上的点啮合成轮廓曲面模型,利用曲面模型对齿坯模型进行实体化操作,即可实现齿轮的快速精确建模。通过实验表明,在Pro/E设计环境下,基于空间坐标系的齿轮三维建模方法,建模精度高,速度快,是一种高效的齿轮建模方法。