某型装甲车辆舱室温控系统

为解决装甲车乘员舱内温度控制问题,设计了基于CAN总线的半导体温控系统。系统使用AT89S51单片机作为控制器,多个DS18B20传感器构成分布式制冷节点,利用车内已有的CAN总线资源实现控制器对车内各制冷节点的温度控制。采用增量式PID算法调整PWM波脉宽控制半导体制冷片工作状态。在给定目标温度的前提下,进行了80 min的制冷实验。实验结果证明,系统性能稳定可靠,制冷效果达到预期要求。     

基于非线性双路光耦的光耦放大器频响分析

频率响应是光电耦合隔离放大器的一个重要参数。首先介绍了光敏三极管光电导工作模式和集成运放宏模型,然后利用该原理对使用双路光耦设计的线性光耦隔离放大器电路进行了深入研究,分析并推导了电路频响的计算公式。对该电路的频响与电路中元件参数的关系进行了仿真和实验,最终得出结论。     

基于离散余弦变换的IMF特征频率提取

针对经验模态分解(EMD)处理后,固有模态函数(IMF)分量通常会受到其他频率的干扰,导致物理意义不明确,提出应用离散余弦变换提取IMF中轴承故障特征信息的方法。该方法利用离散余弦变换对能量的集中性质,通过对离散余弦变换系数进行硬阈值处理重构信号,能够在时域有效凸显IMF的主要规律,在频域准确提取IMF的故障频率。     

基于形态提升小波的机械状态监测数据压缩研究

针对大型复杂机电设备状态分布式监测面临的海量数据传输问题,对比研究基于提升小波与形态提升小波的振动信号数据压缩方法。对实测浮点型振动信号,利用小波稀疏分解特性提出基于提升小波变换的机械振动信号数据压缩方法,通过变换后小波系数优化组合及改进编码方法,可提高阈值处理数据压缩效果。针对实测数据含大量冗余信息缺点,结合状态监测目的提出基于形态提升小波的数据压缩方法,利用形态学滤波器非线性分析特性,在振动信号网络监测数据压缩传输过程中实现信号预处理,预制噪声干扰,较好保留有用信息。所提最大区分度准优化选择分解层数,通过对比分析两种数据压缩方法表明,形态提升小波方法具有计算量小、分析速度快、压缩比高等优点。     

基于提升小波和LZW的机械振动信号数据压缩

针对机械状态监测系统中基于CAN总线的传感器网络数据传输量大且浮点型测试数据难以直接进行压缩的问题,提出一种基于提升小波分析和LZW的二级机械振动信号数据压缩方法.首先,利用提升小波对测试数据进行小波域稀疏分解,利用分块阈值对小波系数进行阈值估计和量化,去除噪声干扰,突出有用信息,实现初级数据压缩;其次,针对浮点型小波系数的数据压缩问题,提出了一种基于LZW的分裂并行量化编码方法,在不丢失数据信息的同时,进一步提高了数据的可压缩性能;最后,齿轮箱实测振动信号的数据分析结果表明了所提数据压缩方法的有效性.     

基于分布式温度监测的大空间半导体制冷系统

针对装甲车辆驾驶舱温度调节的迫切需求,对基于半导体制冷的大空间温度调节装置进行试验研究。设计了大空间试验箱、半导体制冷系统和基于分布式传感器的温度监测系统。选择不同类型的制冷片,使其工作在不同电流工况和散热条件下,得到了制冷片两端的温差与箱体内平均温度随制冷片工作时间的变化。结果表明:温度监测系统能够实时采集显示半导体制冷片冷热端与箱体内温度的变化情况;制冷片和制冷片工作电流的选择要与制冷系统的散热强度相适应才能达到良好的制冷效果;适当增加制冷片冷端的散冷能力,有助于降低制冷片两端的温差,提高制冷效果。     

磁通门传感器在车辆导航系统中的应用研究

针对现行车辆导航系统中测角传感器的一些不足和磁通门传感器的特点,将磁通门传感器用于车辆导航系统当中,测量车体的航向和姿态角.并针对在使用过程中存在的问题,提出了基于正交函数的最小二乘拟合法消除车体磁场对传感器测角精度的影响和卡尔曼滤波方法补偿测角过程中的观测误差,有效地提高了磁通门传感器的测角精度.最后,通过实验,验证了2种方法的可行性,测角的最大误差仅为0.74°,达到了令人满意的导航定位效果.     

基于稀疏分解的振动信号数据压缩算法

针对齿轮传动装置在状态监测与故障诊断过程中面临的大量振动信号传输困难问题,提出利用K-SVD算法进行信号的稀疏分解,进而完成对大量振动数据的压缩。传统K-SVD算法在字典更新过程中对时间的消耗量较大,特别是在大量振动数据压缩过程中,对数据压缩效率较低,为此提出一种K-SVD字典更新的改进算法。改进算法从单次迭代过程中参与更新的字典原子列数出发,每次奇异值分解后对多列字典原子同时进行赋值,从而减少单次迭代计算量。根据不同原子列数在稀疏分解过程中的迭代收敛次数、时间消耗与重构峰值信噪比,以此确定最佳的字典更新列数。实验结果表明:传统K-SVD算法对振动信号的数据压缩效率较低,改进算法能够在保证信号压缩比与重构效果的前提下,有效缩短训练字典的时间消耗。     

半导体制冷热力学循环机理研究

探究循环介质的最基本物理过程是改进半导体制冷系统及其提高热能转换效率的关键.针对该问题,以电子为热力学系统,深入研究了半导体制冷的整个热力学循环过程,指出焦耳效应和傅里叶效应是伴随产生的并不属于热电效应,而汤姆逊效应是应该考虑的因素.在此基础上,建立了半导体制冷系统的热力学模型,推导出了制冷系数的数学表达式,并进行了参数影响分析.该研究对半导体制冷装置的设计具有一定的指导意义.