基于STC89C52单片机的超声波测距系统

为了实现对中短距离的测量,比如在智能小车避障、车辆定位中对前方的障碍物进行判断,利用主控器件单片机和一系列外围器件进行超声波测距系统的设计.具体设计包括超声波发射电路、超声波接收电路、液晶显示电路及温度补偿电路等硬件模块,并利用Keil C平台进行了相应的软件设计.其中在接收电路中设计的增益控制部分有效地解决了当回波信号过于微弱时系统测量误差加大的难题.在实验室对设计好的测距系统进行了实地性能测试,实验表明,系统的测距最大值为120 cm,测量精度为0.1 cm.     

基于MPU6050模块的飞行姿态记录系统设计

为了实现对固体燃料低空模型火箭飞行姿态自动记录的需求,提出了一种基于MPU6050模块的飞行姿态记录系统设计方案,并完成系统的软硬件设计.该系统的硬件部分主要用来采集加速度模拟量并进行存储,软件部分采用C语言进行编程,完成数据读写和上传,数据处理借助上位机软件进行,还原实际飞行姿态.实际应用表明,该系统具有成本低廉、灵敏度高的特点,达到了设计要求.     

基于自适应控制电路实现的宽带高性能频率源

基于自适应控制技术,在宽带捷变频频率合成器的设计方案中同时引入自动调节滤波电路和带温度预校准功能的自动电平控制电路,有效降低了输出信号杂散,提高了输出信号的功率平坦度, 相比传统的利用分段滤波方式实现的宽带频率源,减小了模块体积。文中不仅详细介绍了这2个电路的实现过程,还从易于工程实现的角度出发,着重介绍了一些能有效降低调试工作量的方法。设计所得的频率合成器输出频率1 000 MHz~1 900 MHz,步进2 MHz,在–45 ℃~ +85 ℃的温度范围内,实现了杂散抑制优于–70 dBc,输出功率10 dBm±0.3 dBm的技术指标。     

基于“当前”统计模型的混合网格多模型算法

针对混合网格变结构多模型算法中用于描述目标运动模式的加速度估计不准确引起跟踪精度下降的问题,本文提出了一种基于“当前”统计模型(Current Statistics,CS)的混合网格多模型算法(Hybrid Grid Multiple Model, HGMM)。该算法以基于“当前”统计模型估计得到的加速度均值为依据进行网格划分,在线生成目标可能的模型集合,采用交互式多模型算法进行目标跟踪。在一般机动及强机动场景下进行了算法性能测试分析,仿真结果表明,该算法提高了对机动目标的跟踪精度。     

转子平衡测试信号获取电路的设计与实现

根据旋转体设备转子不平衡量引起的振动加速度信号频率和转子转速信号频率相同这一特点,基于互相关原理设计一个信号处理电路从强噪声中获取转子的不平衡量信号。将振动加速度信号和转速信号经过分析处理后,对它们进行互相关运算,使用该电路对5kg的校验转子进行现场动平衡测试。实验结果证明,在转速500r/min~1800r/min范围内,幅值最大误差不超过0.347g,最大相位误差小于5°,故认为其能满足典型旋转体设备转子的现场动平衡测试。     

地震作用下黄土边坡震陷破坏的动力离心模型试验研究

为研究黄土边坡地震动响应机制,以兰州地区典型边坡为原型,设计并完成了几何比尺1∶20的原状黄土边坡动力离心模型试验。系统地研究了黄土边坡的地震动力响应特性、黄土边坡的稳定性和震陷变形规律。表明黄土边坡的加速度放大效应随坡高呈非线性增大变化,且在坡体顶部到达最大;边坡坡面的动力放大效应大于坡体内的动力放大效应;边坡断面内坡肩下动力放大效应大于坡中下动力放大效应。强震作用下黄土边坡破坏形式表现为坡顶有明显的震陷下沉,坡顶、坡肩及坡面出现大量的震动裂隙。由于坡肩及破面震陷变形,以及坡体内震动裂缝发展,边坡中下部坡面出现挤出、隆起变形,并向临空面方向产生移动。坡体内震动裂缝发展形成了潜在滑移面,为边坡产生整体滑移提供了条件。     

地震作用下立体交叉下穿隧道动力响应振动台试验研究

随着国家路网的不断建设与规划,大量铁路隧道或公路隧道近接平行、交叉等工程现象不断涌现,受地形、地质条件以及线路走向等因素的限制,隧道近接交叉的工程问题越来越复杂。以立体交叉草莓沟1#隧道和盘道岭隧道为例,着重选取盘道岭隧道(下穿隧道)为研究对象进行振动台试验,重点分析受上跨隧道影响,超小净间距小角度立体交叉下穿隧道拱顶、仰拱断面的加速度和应变动力响应特征。在此基础上,以该场区沿线地震动峰值加速度0.15 g加载工况为依据,对环向最大地震应变规律进行分析,根据有效频率加速度计的范围和输入的功率谱振幅,利用SPECTE反应谱分析程序,对交叉中心拱顶和仰拱位置的加速度反应谱的分布规律进行对比分析和研究。试验结果表明:(1)受立体交叉隧道空间位置影响,超小净间距小角度立体交叉下穿隧道拱顶加速度时程和频谱较仰拱整体响应大,受振有效持续时间较长,空间分布表现为拱顶幅值反响突出的特点。(2)拱顶峰值加速度响应具有叠加效应,其加速度峰值比率表现为明显的非线性、非平稳性增大的特点,地震烈度越高,应变响应越大,拱顶破坏模式表现为交叉段–河侧–山侧的传递演化形式。(3)随着输入地震波增强,隧道仰拱动应变和加速度峰值比率增长变化表现出局部变化性质。(4)隧道围岩对地震波的高频段存在滤波作用,对隧道结构影响较大卓越主频段集中在1~10和11~20 Hz两个低频段,主频段卓越频率的取值为5,12.5 Hz。(5)不同地震烈度时,各特征点处应变峰值大小依次为:拱顶>仰拱>河侧拱腰>山侧拱腰,加速度响应的卓越频率与速度、位移响应三者之间受基频和阻尼影响,从而产生时间和空间等的差异变化,宜鼓励设计过程中提高该隧道的阻尼结构性能,阻尼比建议值取为20%。研究结果可为立体交叉隧道的抗震设计提供一定的理论指导。     

基于LabVIEW的随机振动信号生成技术

研究设计了一种基于Lab VIEW的随机振动信号生成系统。具体介绍了信号的产生原理,系统主程序的设计思想以及界面操作流程。该系统其操作简便、程序快速、谱线误差小,可做为振动信号源完成振动测试实验,具有一定实用价值。     

地铁车辆段试车线诱发上盖住宅振动的实测研究

为了研究地铁车辆段试车线列车运行诱发上盖住宅的竖向和横向振动特点及传播规律,针对国内某地铁车辆段试车线上盖住宅进行了现场实测,获得了列车以不同车速运行时上盖住宅各层的竖向和横向振动实测数据,并分析了楼板振动在时域和频域内的振动特点及衰减规律,探讨了不同车速对上盖住宅楼板振动的影响规律.结果 表明:当地铁车辆段试车线列车正常运行时,上盖住宅竖向振动明显大于横向振动,在上盖住宅5层出现最大振动响应,其竖向和横向分频振动加速度级峰值分别为75.71dB和56.04dB,对应频率均为40Hz;车致振动沿上盖住宅向上传播时,各楼层的竖向和横向振动随层高增大呈放大趋势,但在靠近顶层位置出现振动衰减,且竖向振动在低层的放大效应更明显;列车速度对上盖住宅的振动响应有较大影响,振动响应总体随列车速度增大呈放大趋势,但并非车速越大振动响应越大,建筑物各层楼板振动响应取决于不同车速下振动波的振源荷载特性和建筑物楼板本身的动力特性.     

木板夹芯房屋抗震性能试验研究

新疆是我国地震频发地区,在历次地震中当地的传统民居会遭受不同程度的损坏.为了解当地木板夹芯房屋的抗震性能,设计了一个1/4缩尺比例的单层木板夹芯房屋模型振动台试验,研究模型结构在各个工况作用下的结构动力特性、加速度和位移反应等.试验结果表明:在8度多遇地震(加速度峰值110gal)时,模型门窗洞口薄弱位置开裂,自振频率和刚度明显下降;在9度罕遇地震(加速度峰值620gal)时,模型上下两道木圈梁出现了明显的开裂,但木柱与墙体的横向木板连接稳固,结构整体性完好,此时模型的位移角为1/23.由此可知,木板夹芯房屋满足新疆大部分地区"大震不倒"的8度抗震设防要求.