基于鲁棒PID算法的UEGO控制器的设计与实验

宽域废气氧（Universal Exhaust Gas Oxygen,缩写为UEGO）传感器可以在很宽的空燃比范围内提供有效的氧含量信号,它的结构特殊,必须配以控制器才能使用。利用鲁棒PID算法控制UEGO控制器中泵电压的大小和方向,并将泵电压反馈作用在UEGO传感器上。检测UEGO传感器上的泵电流,并设计非线性校正环节对其进行校正,校正输出值即为过量空气系数(λ)。利用dSPACE实时仿真系统实现UEGO控制器,并在汽车化油器发动机台架上进行相关实验。实验数据表明,在λ值静态和动态变化时,UEGO控制器都具有良好的鲁棒性和运行性能,响应快速且精度良好。     

基于阵列旋转和改进证据理论的平面 EMT 图像融合算法

为了提高平面电磁层析成像(EMT) 重建图像的质量,本文提出了一种阵列旋转和改进 D-S 证据理论相结合的平面 EMT 图像融合算法。 首次将传感器阵列旋转应用于平面 EMT 领域,提高独立测量值个数,并利用旋转阵列的测量信息实现 EMT 图像融合。 针对 Dempster 规则在处理冲突证据上存在不足的问题进行改进,利用数据聚类获取自适应阈值设置冲突和不 冲突两种证据,分别对应不同的融合规则。 仿真研究了旋转次数和成像效果之间的关系,利用不同旋转角度的信息和改进 D-S 证据理论进行图像融合,有效去除图像伪影,提高图像质量。 设计了 8 线圈平面电磁传感器,并应用于铝板缺陷检测,结果验证 了方法的有效性。 新方法较传统方法的图像相对误差下降 17. 0% ,相关系数提升 22. 7% 。     

面向工程教育专业认证的课程改革与实践

工程教育专业认证标准的毕业要求中能力培养都以复杂工程问题为背景,课程的教学设计是能力培养的基础,本文以"信号分析与处理"课程为例,介绍课程设计、教学模式及评价方法.以能力为导向设计教学大纲,以复杂工程问题为背景设计实践环节,采用混合式教学模式,完善课程的过程评价,在教学实践中取得较好的效果.     

周期性脉动流对涡街流量计的影响及解决方法

涡街流量计易受到由管道振动和流场扰动引起的噪声干扰，现场的测量精度得不到保证。文中分析了周期性脉动流对涡街流量计测量的影响，探讨了在脉动流干扰下出现的锁定现象，提出自适应陷波和解调方法相结合的方法，以提高涡街流量计的测量精度，并给出判断锁定现象的准则。     

面向强周期振动干扰的涡街流量计系统研制

涡街流量计是流体振动型流量仪表,易受管道振动、流场扰动等影响,在小流量条件下测量误差较大,尤其在强振动干 扰下涡街信号被淹没,无法准确测量。 本文研制抗强周期振动干扰的涡街流量计系统,采用带有电压负反馈的差动式电荷放大 器,提高小流量信号的放大能力;提出基于频移策略的频率方差算法,减少强周期振动干扰的影响。 首先通过频移策略降低相 近频率的影响,然后根据流量信号与周期振动干扰的频带宽度不同,通过计算和比较频率方差,判定流量信号频率。 研制了涡 街流量计信号处理系统并实验,结果表明,研制的系统扩展了量程下限,且在强周期振动干扰条件下可以准确提取信号,精度提 升 1 个数量级。     

自组织状态空间模型参数初始分布搜索算法

自组织状态空间模型为估计非线性非高斯状态空间模型中的未知参数提供了一种有效方法. 针对自组织状态空间模型中参数的初始分布难以确定的难点,提出了一种搜索自组织状态空间模型参数初始分布的算法. 所用搜索算法基于一种高效的进化模型,具有全局搜索能力,使得参数的初始分布向真实参数"移动". 数值实验分析结果验证了提出方法的有效性.     

多波长边缘电场传感器参数估计算法的研究

多波长边缘电场传感器由于具有单边穿透、多种穿透深度及层析成像等优点,广泛用于工业过程控制中被测多层样本特性的无损测量.如何建立传感器的输出与多层特性之间的关系一直是参数估计算法的研究难点.以三波长交叉指型边缘电场传感器为例,基于三维有限元仿真,建立了多层样本介电特性和互导电容之间的多元非线性回归模型,研究参数估计算法,实验结果表明算法的有效性.     

宽域废气氧传感器控制器的研究与实验

宽域废气氧（universal exhaust gas oxygen,UEGO）传感器是发动机闭环空燃比控制系统中最重要的传感器之一,其结构特殊,必须由控制器控制其温度和泵电压才能正常工作。针对温控对象的非线性特性,研究了分段加热控制算法。针对泵电压控制模块被控对象的不确定性,研究了鲁棒PID控制算法。基于dSPACE实时仿真系统实现UEGO传感器控制器,并在化油器发动机台架上进行实验。实验结果表明,控制器具有良好的鲁棒性和运行性能。λ值稳态时,控制器精度良好;λ值变化时,控制器能够快速响应。     

“传感器与检测技术”课程改革与探索

根据自动化专业的内涵,针对"传感器与检测技术"课程教学中的难点,在教学内容、教学方法、教材建设和实践教学方面进行了改革和探索。对内容进行归纳和整合,注重比较、强调应用,重视教材建设,加强实验和实践环节,取得了较好的效果。     

涡街流量计的系列研制和信号处理技术

综合了由作者提出的微电子技术、低功耗单片机特别是数字信号处理芯片构成的涡街流量计多种测量手段和非常有效的信号处理技术,在数字信号处理方法上作了比较有意义的研究,达到了较好的实用效果.