工业运输电动车往返自动控制系统设计

本文介绍继电控制系统在工业运输电动车中综合应用的基本工作原理,通过继电控制系统控制电动机供电线路,实现电机正转、反转、停机,从而达到了电动车正向、反向运行和随时停车的目的。该系统设计简单,适合控制往返重复运动的工业运输电动车,并且能降低工业生产成本,有效提高生产效率。     

固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数准确提取方法

为解决固体粉末类物质太赫兹折射率和吸收系数提取不准确的问题,采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术以聚乙烯(PE)与聚四氟乙烯(PTFE)为研究对象,分析一元和二元混合粉中孔隙率对光学参数提取的影响;以有效介质理论为基础,提出基于Landau-Lifshitz-Looyenga(LLL)模型的折射率和吸收系数提取方法。结果表明：经过LLL模型修正的PE和PTFE粉末的折射率与文献中报道热塑成型的PE和PTFE板一致,证实了LLL模型在固体粉末太赫兹光学参数计算应用中的有效性。研究成果可为固体粉末的太赫兹标准光谱数据库建设和物质定量识别等领域提供指导。     

基于增量式PID算法的温度调节控制系统设计

以三菱FX2N系列可编程控制器为控制中心,采用PT100铂热电阻传感器作为采集元件,通过变送器传输到PLC,再由PLC和PID算法处理后,将所得到的数据与所设置的需求温度值进行比较,以判别当前温度所需的相应控制方式,并通过组态王软件进行温度变化的实时观察与记录,实现了对温度的检测、监察及控制,以保证系统温度变化的相对稳定性.仿真与实验测试结果表明,对PLC程序、各硬件模块、组态软件设计等方面进行联结调试后,实现了对温度数据的实时监控,并具有较高的稳定性与效率性,达到了所预期的功能效果.     

基于STM32单片机的四足仿生蜘蛛机器人控制系统设计

以四足机器人为研究对象，针对四足机器人在复杂环境下稳定性较差、越障能力有限的问题，设计了一款新型的仿生蜘蛛。该控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计，以STM32单片机为控制核心,通过PCA9685舵机控制板控制整体12个舵机。蜘蛛携带的MPU6050陀螺仪模块将蜘蛛整体的运行姿态实时反馈给中央控制器，由此调整每条腿的角度，实现整体平衡的控制。同时位于蜘蛛前方的HC-SR04超声波模块实时监控前方障碍物的距离，进行避障处理。利用Protues仿真环境分析其各项功能的可行性，并进一步完成实物的设计制作与测试。仿真与实物测试结果表明：该系统能够较好地完成预期功能，实现在非结构地形上的平衡控制、躲避障碍物、运载物资等功能，为提升四足机器人的稳定性提供了较好的解决方案。     

基于单片机的四旋翼飞行器控制系统设计

本文以无刷直流电机为核心驱动动力,通过R5F100LEA,陀螺仪,电磁铁,金属探测仪,红外传感器,以及超声波传感器组成核心控制系统。采用脉冲宽度调制信号控制四旋翼控制动力驱动模块,通过对四旋翼工作模式与控制参数的研究,得到相应的控制算法,然后编程实现,使其能实现自动平稳飞行。     

基于增量式PID算法的温度调节控制系统设计

以三菱FX2N系列可编程控制器为控制中心,采用PT100铂热电阻传感器作为采集元件,通过变送器传输到PLC,再由PLC和PID算法处理后,将所得到的数据与所设置的需求温度值进行比较,以判别当前温度所需的相应控制方式,并通过组态王软件进行温度变化的实时观察与记录,实现了对温度的检测、监察及控制,以保证系统温度变化的相对稳定性.仿真与实验测试结果表明,对PLC程序、各硬件模块、组态软件设计等方面进行联结调试后,实现了对温度数据的实时监控,并具有较高的稳定性与效率性,达到了所预期的功能效果.     

液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统分析及仿真研究

在液压凿岩机凿岩掘进过程中，钻孔深度及岩石负载等因素的变化会导致钻孔偏斜。针对此问题，提出一种液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统，并详细分析该控制系统纠偏的工作原理，建立其控制系统的数学模型，揭示凿岩机推进系统的推进力与凿岩所需的轴压力之间的关系。在此基础上，构建液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统仿真模型；对水平钻凿和垂直钻凿不同的岩石硬度工况进行仿真研究，得到液压凿岩机推进系统的轴推压力变化曲线。结果表明：在凿岩机钻凿过程中，钻凿岩石硬度的不同导致凿岩机推进油缸的回油压力产生较大变化，分析得出凿岩机推进系统的推进力与实际钻进过程所需的推进力不匹配是钻孔偏斜的主要原因，验证了液压凿岩纠偏控制系统的可行性和可靠性；为液压凿岩装备钻凿防偏斜技术提供了理论与技术支持。     

溶洞（Ⅰ类）防卡钎液压系统设计与仿真研究

针对凿岩机执行钻凿工作时的第Ⅰ类“卡钎”溶洞卡钎工况时钎杆突然凿入溶洞使钎杆卡死的问题，提出一种防卡钎阀和防溶洞（Ⅰ类）卡钎液压控制系统。基于溶洞（I类）卡钎工况产生时凿岩机系统的变化情况，设计卡钎液压控制系统，详细描述该系统及防卡钎阀的工作机理；设计了防卡钎换向阀，控制两个液控口给凿岩机输送液压能，以实现凿岩机轻冲击和重冲击两种状态的施工需求，可快速有效预防卡钎事故、稳定可靠，并对该系统进行了详细地仿真分析。结果表明：系统回转液压马达的流量受系统节流阀孔通径的影响较大，受回转压力的影响较小；根据轻冲击时冲击能应尽量减小且重冲击时的冲击能应尽量取大值的原则，选择轻冲击控制节流阀和重冲击控制节流阀的通流孔径分别为2.3、7.5 mm时，系统有良好的凿岩效果，验证了防卡阀在预防防溶洞（第Ⅰ类）卡钎有较好的效果。该设计方案和所设计的液压控制系统为液压凿岩装备防溶洞卡钎技术提供参考。     

基于DL模型与时域耦合波理论的PCA THz调制机理研究

太赫兹电导天线是太赫兹源或探测器的最常用器件之一。针对太赫兹波与金属微结构之间的相互作用效应以及远场辐射调制机理问题,本文提出了基于DL模型与时域耦合波理论的光电导天线太赫兹波调制机理研究。在工形光电导天线上引入金属微结构,采用DL模型理论求解瞬态电流以及时变电磁场,并经由格林函数处理后实现PCA THz的远场辐射;同时建立了瞬态电流和局域电磁模式之间的耦合模型,利用时域耦合波理分析了微结构光导天线THz波辐射的机理。研究结果表明:本文引入的微结构改变了等效模型的辐射阻抗,局域电磁模式能够存储能量6 ps后通过调整结构间的耦合系数以散射损耗形式释放出来;且存在耦合作用时,组合微结构对应共振频率处的辐射得到极大增强,该结论为后续光导天线结构设计和太赫兹波辐射调制奠定重要基础。