基于单片机和线阵CMOS的激光三角测距传感器设计与实现

介绍一种基于STM32单片机和线阵CMOS传感器的激光三角测距传感器的系统实现。包括原理电路部分以及算法程序部分的设计与实现。     

基于信赖域的无线传感器网络节点定位算法

在无线传感器网络中, 基于测距的无线定位方法通常基于各类测距模型, 以最小二乘法估计位置初值, 再利用优化算法提高定位精度. 由于测距过程受到各类噪声及其分布变化的影响, 在低信噪比情况下传统优化算法存在精度降低、收敛性差等性能恶化的问题, 通常导致估计的结果不是最优. 针对这一问题, 将信赖域算法用于迭代优化过程, 使用锥模型函数逼近定位目标函数, 将目标函数的优化过程转变为一系列最优化子问题. 仿真结果表明, 该方法性能稳定, 收敛速度快, 在低信噪比环境下比传统算法具有更好的定位性能.     

一种用于家庭牧场的RSSI定位算法

针对家庭牧场对羊的定位需求,提出了一种用于草原环境的RSSI定位算法.该算法采用噪声模型处理原始数据,结合质心算法进行目标定位及路径距离计算.实验结果表明,该算法可较准确地计算出牧场内羊的位置坐标及活动的路径距离.     

基于行波法的10kV电缆单环网在线故障定位系统

针对电缆单环网故障定位问题,本文以行波理论为基础,对10kV电缆单环网在线故障定位系统进行研究。通过对电缆单环网结构进行分析,将单环网分为不同级别的T型组合单元,对每个T型电缆单元提出具体测距原理及算法,同时对所有的T型单元依次进行测距并统计分析测距结果,汇总后得到单环网的测距结果,并利用电力系统仿真软件(power system computer aided design,PSCAD)对T型单元故障进行仿真,仿真结果验证了算法和判据的可行性与正确性;最后对电缆单环网在线故障定位系统的硬件和软件进行设计。该系统可以实现对10kV电缆单环网故障的在线监测和定位,与其他测距装置相比,可以快速准确地找到故障点,从而减少停电检修时间,确保供电可靠性,有利于提高经济效益。     

一种改进的DV-Hop改进算法

针对DV-Hop算法在定位过程中产生的误差,提出了一种基于RSSI跳数修正和坐标修正的DV-Hop改进算法。该算法通过RSSI技术对邻居节点的跳数进行修正,并对定位处的节点坐标进行修正。仿真结果表明:改进算法在一定程度上减小了定位误差。     

基于双目视觉的红绿灯距离测量

红绿灯路口的交通事故对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁。针对该问题,将双目视觉的测距技术应用在前方红绿灯距离的测量方面。研究了基于双目视觉的红绿灯距离测量系统。系统通过2个CCD摄像头从不同视角采集前方红绿灯的图像信息,得到左右两幅双目图像对,对左右两幅双目图像对进行处理、定位;然后采用全局匹配的方法进行特征点提取,找到对应的特征匹配点对,得到视差;再根据三角测量原理,恢复出被测目标的三维信息和深度信息,实现对前方红绿灯距离的测量。实验结果表明:该设计方案能有效地测量前方红绿灯距离,方法简单有效,具有较高的测量精度。     

基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法

现有大部分电缆–架空线混合输电线路故障测距算法无法从原理上消除双端数据不同步的影响,针对这一问题,提出一种基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法。首先,针对不对称短路故障,利用系统两侧的电流、电压推算故障点电压,通过正序电压分量与负序电压分量的比值消除不同步角;然后给出混合线路故障测距函数,根据测距函数的单调性可知仅在故障点处其函数值为零,因此可采用二分法等搜索算法求解故障点;最后针对对称短路故障,提出采用正序电压分量与正序电压故障分量的比值消除不同步角,从而求出故障点。基于PSCAD的仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障位置、过渡电阻和不同步角等因素的影响。     

基于超声波与红外线技术的测距系统的研究与应用

通过超声红外技术测距时,受温度影响存在超声波速度波动的问题.提出了基于BP神经网络的温度补偿算法,通过建立温度与超声波速度之间的映射关系,达到补偿速度测量的目的.针对BP网络容易陷入局部最小值的问题,采用引入动量项的BP网络来优化连接权系数,在全局范围内更加快速准确地找到最优化的权值和阈值.通过建模和仿真可知,温度补偿算法具有很好的数据融合和预测能力,很好地改善温度对超声波速度的影响,提高了测距的稳定性和准确性.     

中性点经小电阻接地风电场集电线路单相接地故障测距研究

风电场集电线路呈现多分支、多电源接入的形态。线路发生单相接地故障后,不同分支上风机依据感受到的电压降的不同而自动投入不同的低穿控制策略,从而会导致输出不同的分支电流,使得基于阻抗原理的测距方法失效。该文巧妙地利用风机箱变高压侧采用三角形接线的现实,无零序电流回路,提出基于故障区段逐次搜索的单相接地故障测距方法,并引入描述故障点弧光接地的对数电弧模型,实现了较高的测距精度。仿真算例和实际案例数据验证了算法的有效性。该算法可同时求解得到故障点电弧的长度,为后续的故障类型辨识奠定了基础。     

电缆故障测距的模型仿真与系统设计

针对电缆发生故障后难以准确定位的问题,提出了一种多频相位法的故障测距方法.构建了电缆故障行波分离的等效模型,在此基础上对短路和断路两种故障情况推导出不同的测距公式.在软件Matlab中建立电缆故障模型,通过选择不同的故障距离和频率分别对短路和断路故障进行仿真分析,仿真结果证实了此测距方法的准确性.最后在理论研究和仿真分析的基础上,设计了一套电缆故障测距系统,实验结果进一步验证了此方法的可行性和优越性.