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。     

IRIG标准颤振信号的在线监测方法研究

颤振试飞是飞行试验中的一项重要课题;颤振参数的实时在线显示为颤振参数在线校准的最重要环节,基于此提出了一种基于IRIG标准的颤振信号的在线实时监测方法;首先对飞行数据的IRIG记录标准进行了研究,并介绍了其中颤振参数的记录格式;然后对BCB界面化设计和Matlab数据分析的混合编程进行了研究,利用混合编程和多线程的组合方式,完成了网络数据提取、数据包获取、通道数据获取与显示和FFT变换与显示;通过对标准信号的在线实时监测,验证了软件的正确性和可行性,满足颤振参数校准的需求,最终实现了对颤振信号的在线监测。     

基于大数据的高速列车气动载荷作用下迭代学习主动控制研究

列车在高速运行的过程中与另一列车相交会时,将产生剧烈的瞬态气动载荷冲击而引起车体瞬间横向振动加剧,导致列车横向平稳性恶化;为了改善列车运行平稳性,采用大数据方法及迭代学习控制思想,提出基于高速列车运行大数据的迭代学习主动控制算法,并进行多体动力学与控制算法的联合仿真,进一步研究控制算法对会车气动载荷幅值变化和会车时间变化的鲁棒性;结果表明:大数据迭代学习主动控制经过5次迭代后对会车气动载荷激扰下的车体横向振动峰值降低52.67%,且控制算法对会车工况变化有较好的鲁棒性。     

基于物联网技术的教学楼电器智能监控系统设计

针对校园用电严重浪费问题,为实现校园节能,结合物联网和多种数据传输技术,设计了一种对学校教学楼各教室内电器集中化、网络化和智能化的监控系统;该系统以监控网关为自动控制中心,对ZigBee网络的终端节点采集的每个教室光强、温度、人员活动以及所有教室常用电器开关状态等信息,自动做出智能判断并向ZigBee网络终端下达开关常用电器以及门窗的指令;同时,连接至校园网的监控网关也作为服务器,采用浏览器/服务器和客户端/服务器模式,在Windows客户端、Android手机客户端和Web浏览器实时远程查看每个教室用电器的工作状态,并可以远程人为干预各教室门窗和用电器的开关;该系统不但实现了远程人为控制用电器,而且可根据各教室的光强、温度以及人员活动等情况,自动智能控制每个教室内常用电器及门窗的开关;实际测试表明,该系统具有良好的可靠性和稳定性,大大减少了校园的能源浪费。