编解码和时延约束下的网络化控制系统最优跟踪性能

本文研究了具有丢包、时延、编解码等通信资源受限下多输入多输出离散时间网络控制系统的最优跟踪性能. 基于频域方法, 采用二元随机过程来模拟数据包丢失, 并假设信道噪声是加性高斯白噪声(AWGN), 推导了在丢包、信道噪声、时延和编解码影响下的跟踪性能极限. 采用单参数补偿器(SDOF), 利用互质分解、Youla参数化等工具得到了编解码和时延约束下的网络控制系统最优跟踪性能的显式表达式. 结果表明, 跟踪性能与对象的固有特性(非最小相位零点与不稳定极点的位置和方向)、时延、丢包率和AWGN 功率谱密度密切相关.     

膜层参数对长周期光纤光栅传感灵敏度的影响

基于耦合模理论,采用三包层光纤光栅模型,对镀有敏感薄膜的长周期光纤光栅的传感特性进行了分析。当敏感薄膜的光学参数(薄膜折射率和薄膜厚度)发生变化时,长周期光纤光栅传输谱中谐振峰处的透射率不变,但谐振峰会发生平移。进一步对薄膜折射率和薄膜厚度对其传感灵敏度的影响进行数值模拟,得到了结构优化的高灵敏度长周期光纤光栅传感器典型薄膜光学参数值。计算结果表明,该类型传感器对敏感薄膜折射率的分辨率可达10-9。研究结果为高灵敏度长周期光纤光栅传感器的结构优化及其传感应用提供了理论支持。     

LPFG折射率模式响应及其在传感建模中的应用

基于光纤光栅的模式耦合理论,采用严格的数学模型,给出了三层介质长周期光纤光栅(LPFG)的纤芯模和包层模的本征方程,分析了长周期光纤光栅中的纤芯模式和包层模式的有效折射率随外界环境折射率变化的情形,以及外界环境折射率变化对长周期光纤光栅谐振波长的影响.通过在长周期光纤光栅外涂覆折射率对外界环境变化敏感响应的特定薄膜可以显著提高其传感测量的灵敏度.研究结果可为长周期光纤光栅传感器结构参数的优化设计和实际应用提供理论支持.     

基于倒立摆原理的智能平衡车设计

本文在一阶倒立摆理论分析与创新的基础上,以飞思卡尔公司推出的MK60FX512VLQ15单片机为平台,设计了一种性价比高、稳定性强的两轮平衡车控制系统.通过对车体速度以及姿态等信息的采集,使用PID算法对平衡车的安全行驶与平稳转向进行控制.同时通过蓝牙模块,将当前速度、姿态控制参数、转向控制参数等数据上传至上位机并保存,便于研究人员掌握小车信息,使系统具有更好的鲁棒性.     

基于遗传算法的图像分割处理技术研究

旨在使用遗传算法对带有底部噪声的图像进行处理,并通过对遗传算法的改进实现处理效果的提升。结合图像分割阐述了遗传算法的工作机制,分析了适应度计算、选择、交叉和变异等主要模块的设计方法,阐明了代沟与优秀个体的关系、不同代间的个体替换关系、交叉点的选取方法与变异位置的选择、种群数量的保持等关键性问题,并给出了参数设置的具体值。使用该算法对带底部噪声的图片进行了处理,结果表明传统遗传算法可以将目标图像从存在噪声的背景中分离出来,但处理时间为7.416 s。为提高处理效率,利用进化代数和个体的适应度值自适应地调整种群的交叉概率和变异概率对传统算法进行了改进。使用改进的遗传算法对同一噪声图像进行了分割处理,结果表明改进后的遗传算法图像分割效果更佳,处理时间仅为0.751 s,效率提高了近10倍。     

基于嵌入式系统及GSM的家庭智能安防的实现

由Freescale(飞思卡尔)的32位嵌入式单片机及GSM(Global System for Mobile Communications)模块构成的智能家庭安防系统以短信通信的形式,把危险情况发送到指定的手机.通过红外传感器、温湿度传感器和MQ2可燃气体传感器等来感知监测防区环境参数,当核心控制器所捕获并判断为某个危险信号时,立即将该信号通过GSM模块发送到用户设定好的手机上进行报警;用户收到报警信号后,可以将处理信息发送回处理器,处理器会按照要求进行操作,从而消除或者降低危险情况的危害程度.     

分散液相微萃取-气相色谱串联质谱法测定茶饮料中联苯菊酯

目的建立分散液相微萃取(dispersive liquid-liquid microextraction,DLLME)-气相色谱串联质谱法(gas chromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)测定茶饮料中联苯菊酿的分析方法。方法样品经分散液相微萃取提取(60μL氯苯为萃取剂,0.8 mL乙腈为分散剂,超声萃取0.5 min),采用GC-MS/MS在多反应监测模式(multiple reaction monitoring,MRM)下分析,外标法定量。结果联苯菊酿在10～200μg/L的浓度范围内线性关系良好,相关系数(r~2)大于0.99,检出限(S/N=3)为0.0027μg/L,在0.5、1.0和2.5μg/L3个水平的添加浓度下,回收率在92.5%～98.7%之间,相对标准偏差小于5.7%(n=6)。结论该方法操作简便快速、准确可靠、灵敏度高,可用于茶饮料中联苯菊酯的检测。     

不对称双极多端柔性直流电网短路电流特性分析

含金属回线的不对称双极柔性直流电网的短路电流特性分析是其故障类型判别和故障隔离的基础。不对称双极电网发生各种故障时的短路电流具有相似的特性,难以区分。文中针对不对称双极多端直流电网的短路电流特性进行分析。首先,建立直流电网的等效电路,其中换流器和线路分别简化为RLC串联电路和RL串联电路;然后,基于建立的等效电路,分析了单端换流站的短路电流特性;最后,基于单端换流站短路电流特性,分析各换流站的放电回路,研究了不对称双极多端柔性直流电网在各种故障类型下的短路电流特性。中国张北双极柔性直流电网的仿真结果验证了分析得到的多端柔性直流电网短路电流特性的正确性。