能量均衡的AD Hoc网络路由协议研究

传统的AD Hoc路由协议由于节点的能量不均衡,导致网络耗能较大,减少了网络生命周期;从能量均衡角度提出了一种能量优化的Ad Hoc网络路由协议(EOARP协议),通过引入公共经济学中洛伦茨指数法来衡量网络的能耗均衡,结合节点通信繁忙程度、节点剩余能量等因素建立代价函数PEQ,选择剩余能量相对较高,通信繁忙程度较轻的路由链路,从而达到均衡网络的目的;仿真结果表明,EOARP协议在数据传输性能、能量均衡、以及网络节点剩余能量等方面指标均有较大改善,有效地延长了网络生命周期。     

基于Windows下Qt与脉冲发生器的串口通讯实现

串口通讯在工业领域有着重要的作用,大部分工业设备都使用串口通讯和上位机远程通讯;VC6.0的简单易用在工业中经常被使用制作各种复杂的监控控制软件,但是VC的图形绘制、API接口功能和所制作软件移植性存在很多不方便的地方,该实现方法成功使用了VC嵌套Qt的方法解决了该问题;以脉冲发生器仪器为下位机举例,在Windows XP环境下,使用VC6.0嵌套Qt3.3,制作上位机RS232通讯控制图形软件;使用该软件通讯功能用户可以设置不同的脉冲发生器参数,输出不同的脉冲序列,该软件所使用的界面、线程、串口支持类全部由Qt支持,不使用MFC功能,最终完成软件编写;结果表明,在很低的电脑配置中,Windows环境下,使用VC嵌套Qt的方式也能快速的设计出一款界面完整、功能齐全、稳定性高、移植性强的工业控制软件。     

基于气象因素的集中供热系统热负荷预测研究

集中供热系统各子系统的给定值都是由预报热负荷决定的,提供准确的热负荷预测是提高供热质量的基础;传统热负荷预测仅考虑室外温度的影响,并且热负荷预测模型参数的辨识仍依靠传统数学工具,精度不够高;为了更准确预测,研究了多个气象参数对集中供热系统热负荷的影响,采用了多元回归法,利用1stOpt软件中的LM-UGO算法建立了集中供热系统热负荷预测模型;实验结果显示,室外温度对热负荷有直接影响,风速或日照对室外温度有直接影响,然后间接影响热负荷,同时,多元回归拟合的平方相关系数均在0.900 0以上,模型训练、测试的平均绝对百分比误差均在4.00%以下;应用实例表明,热负荷预测模型的训练与测试均比较合理,这种多元回归法适用于在热负荷预测邻域推广与使用。     

支持多种温度传感器的多通道低温测量系统的设计

中性束注入(neutral beam injector, NBI)系统的低温泵上必须设置一组温度测量点以监控其工作状态;为满足NBI温度测量需求,设计了一种支持多种温度传感器的多通道低温测量系统;系统采用24位Σ-Δ模数转换(analog-to-digital converter, ADC)芯片AD7193执行模数转换,采用控制器STM32F103ZET6控制设定恒流源、切换测量通道、ADC、以太网通信、串口通信、温度数据处理以及其他控制电路;该温度测量电路的设计可以用于由恒流源驱动的四线制低温温度测量领域。     

商用车维修服务链关键技术研究

作为构建商用车维修服务链的关键设备,设计了一种基于J1939协议的车载商用车故障诊断系统;该系统扩展了传统车载故障诊断系统,利用无线通讯技术将采集到的J1939车辆故障信息和GPS定位信息实时上传至车辆监控中心;目标是实现商用车车辆动态监控、故障诊断和预警以及车辆维修保养服务的网络协同管理;系统以Cortex-A8为主控制器和嵌入式Linux为平台,包括故障采集与分析模块,利用Qt设计用户界面;经多次测试实验,故障诊断快速准确,无线传输数据实时性强,丢包率低。      

基于PSO-DE算法的污水处理优化控制研究

针对目前污水处理系统能耗过大,处理效果差等问题,提出了基于改进型粒子群算法的优化控制;采用粒子群差分进化算法(PSO-DE)可以提高粒子全局搜索能力与收敛速度,克服粒子早熟现象;在实际应用中建立以溶解氧浓度(DO)与污泥排放量(Qw)为变量,以能耗与出水水质为约束条件的数学模型,通过算法全局寻优求解,验证结果表明该算法能保证出水水质前提下降低污水处理能耗。     

基于GPS的车辆定位监控系统

针对车辆被盗、非授权驾驶等车辆安全问题和公车私用现象,提出基于GPS技术实时地进行车辆跟踪和定位,实现车辆轨迹汇报、防盗等功能;在Linux环境下,使用C语言编写了一套简单的车辆定位系统,系统采用GPS模块,实时地采集车辆的经纬度、海拔高度、车辆行驶速度等信息,实现了车辆定位信息的记录、输出、锁定、打印功能,并通过TCP协议将车辆监控数据上传到网页上,实现让监控人员可以清晰地查看车辆行驶状况的功能;并使用QT设计了一个显示界面输出定位信息,同时实现了根据时间将符合条件的定位数据进行筛选的功能。     

起落架磁流变减摆器模糊PID控制算法的研究

为了减小飞机机轮的摆振,提高飞机乘坐的舒适性和驾驶的安全性,将磁流变控制技术应用于飞机起落架减摆器,实现减摆器阻尼力的实时智能控制;针对磁流变减摆器,建立了飞机起落架摆振的半主动控制非线性动力学模型,设计了模糊PID控制算法,并使用Matlab/Simulink建立了半主动控制仿真模型;通过调节流过磁感线圈的电流大小改变磁流变减摆器的阻尼力,从而减小机轮摆动实现半主动控制;通过动力学仿真,在给定速度下分别对比未安装减摆器、被动控制下以及半主动控制下机轮摆角、侧向位移、侧滑角随时间变化的曲线,结果表明了模糊PID控制算法的正确性和可行性,该控制策略可以较好的抑制机轮的摆振,同时也表明模糊PID控制算法具有良好的可控性,减摆效果也明显优于传统的被动控制。     

基于FPGA的多速率信号发送器的设计

针对传统多速率信号发送器信号的非线性失真大、可调性差等问题,文中提出了一种基于FPGA与DAC5682的新型的设计方案;方案中着重介绍了DAC5682数模转换模块的实现方式以及多速率信号处理算法的实现;DAC模块可以同时实现4通道的数模转换,采样率可以达到1 Gsps;同时,为了验证FPGA算法设计的可靠性,文中首先通过MATLAB平台对算法进行了仿真建模分析;然后通过硬件描述语言将算法移植到FPGA电路上,在modelsim中实现了综合后仿真;最后给出了仿真波形;通过仿真验证,发送器具有良好的滤波效果,并可根据实际需求灵活的对基带频率以及变换后的混频模块进行相应的变换和升级;通过FPGA+DAC的设计,简化了系统结构,还能较为高效的实现系统中的各项技术指标;该系统可以广泛应用与移动通信系统中。     

基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议

在无线传感器网络中,分簇技术是一种有效延长网络生命周期的方法;但是这种多跳的网络模型,如果节点均匀分布并且簇的大小相等,则靠近基站的簇头由于要中继更多的数据,则会导致能量空洞现象;因此提出一种非均匀分簇方法来缓解能量空洞问题;首先,通过节点的剩余能量、到基站的距离以及邻居节点数量来选择簇头;簇一旦形成之后,通过单跳和多跳的混合机制将数据发送到基站;实验结果表明,此协议能有效地延长网络的生命周期,均衡网络能耗,有效延缓能量空洞的形成速度。