SCADA系统设备驱动程序的开发

针对众多组态系统中无法使用特殊设备或用户自行开发的数据采集系统这一实际应用难题,以 ＳＣＡＤＡ系统“ＳＹＮＡＬＬ２０００”为背景,为 ＨＣＧ２０００型智能仪表开发了设备驱动程序,给出了 ＳＣＡＤＡ系统设备驱动程序开发的新方法．     

用于减小控制对测量影响的AFM新工作模式

原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）是纳米尺度线宽成像和测量的重要工具．但系统的非线性和控制器参数选择的多样性导致AFM控制的不确定性，影响了AFM测量结果的精确性和重复性．为克服这个缺点，分析了AFM的测量原理和工作模式的特点，在此基础上提出了一种新的工作模式——补偿模式．在这种工作模式中，结合了扫描器和悬臂梁的位置信息而得到被测试样表面的形貌图像．与恒力接触模式相比，在补偿模式下，AFM能够在高速度下以更好的精确性和重复性进行成像和测量．仿真和实验结果证明了这种新工作模式的可行性和适用性．实验结果说明该工作模式可以提高扫描速度16倍或减小均方根误差到约1／5．     

大中型异步电动机CAD软件包开发

针对我国电机CAD软件的应用现状，利用计算机软件开发技术，对西屋公司大中型异步电动机计算机辅助设计／分析软件包进行了进一步的开发，实际算例表明，开发后的软件包的计算结果准确无误，为准确快速地利用计算机进行电机设计奠定了坚实的基础。     

Controller Link和串行通讯技术在PLC监控系统中的应用

根据常用的串行通讯和CLK通讯的通讯协议，计算和比较了2种方式的通讯时间。CLK通讯方式的通讯速度比串行通讯方式提高20倍，保证了大型系统的正常运行。     

补偿压电陶瓷迟滞和蠕变的逆控制算法

研究了用于扫描探针显微镜,特别是原子力显微镜(AFM)中的扫描器高精度定位问题。压电陶瓷驱动器通常用于这种扫描器中,在无补偿的开环控制期间,它在输入电压和输出位移之间表现出明显的迟滞和蠕变。迟滞和蠕变降低了扫描器的定位精度并使扫描图像出现了畸变。给出了迟滞和蠕变模型及参数的在线辨识方法。在AFM的扫描控制中,使用基于该模型的逆控制算法补偿了压电陶瓷的迟滞和蠕变。在分析中,Preisach迟滞模型和对数蠕变模型被用于描述压电陶瓷驱动器的非线性。由于该方法不需要在控制过程中进行参数设置,因此很容易使用。此外由于是开环控制方法,可以具有更好的分辨率。闭环操作能够给出较好的迟滞和蠕变补偿,但由于在高带宽情况下传感器动态范围的限制,对于小扫描区域或样本特征,它减小了成像的分辨率。三角波轨迹跟踪的仿真结果说明轨迹误差在传感器噪声量级上,证明了这个方法的有效性。     

考虑摩擦力及试样表面倾角的原子力显微镜扫描模式

原子力显微镜(Atomic force microscopes,AFM)接触模式下的测量结果因受样本表面倾角和针尖一样本表面间摩擦力的影响而存在较大的测量误差.为避免针尖-表面间的摩擦力对AFM测量试样表面形貌的影响,并能够准确测量表面倾角,提出了一种新的AFM工作模式--消除倾角和摩擦力影响模式.在这种工作模式中,扫描方向垂直悬臂的长轴方向,通过测量悬臂的竖向和横向偏转而得到针尖所受的竖向和横向力,并计算得到针尖-试样表面间的van der Waals力及试样表面局部倾角,然后结合针尖项点和扫描器的位置及针尖-试样表面间距可以得到试样表面形貌的测量结果.在上述工作模式下,针尖-试样表面间的摩擦力是可控的,能够避免针尖或试样的损伤.仿真结果证明了这种方法的可行性.     

基于表面形貌空间频率特征的AFM操作模式

恒力模式和恒高模式是原子力显微镜的两种主要操作模式．前一种模式通常用于成像在垂直方向变化大的表面,但仅对低空间频率表面有效．后一种模式仅对光滑表面在高分辨率高扫描速度下的成像有用．为克服这些缺点,提出了组合恒高和恒力的新操作模式．使用这个模式,表面形貌的低空间频率成分利用垂直压电扫描器及其控制信号跟踪并测量,高空间频率成分利用悬臂信号测量．然后,表面形貌图像利用组合低频和高频成分得到．仿真结果证明了这种新的操作模式具有高速和高分辨率的优点．     

PLC在大型锅炉控制中的应用

基于西门子S7－200系列可编程控制器（PLC）构成了一个种新型的大型锅炉全自动控制系统，讨论了控制系统的功能和特点，给出了控制系统的硬件构成和软件设计。实际使用证明，该控制人有优良的控制效果和极高的可靠性。