飞机除冰液加热与供液监控系统设计与实现

在飞机集中除冰模式下,除冰液的快速加热和大流量供液是飞机地面除冰系统工艺与设备的关键技术,为了提高飞机地面除冰的安全性和高效性,充分发挥除冰设备的效率,有必要对除冰液的加热和供液进行有效地监控和管理。介绍了除冰液加热与供液装置的工作原理,构建了基于上位机和PLC构成的分布式监控系统,对系统的硬件结构和网络组态形式进行了详细地描述。针对高粘度液体加热和大流量供液问题开发了除冰液管路压力控制算法和加热与供液软件模块,基于组态软件开发了上位机监控和管理单元。依据使用要求,在试验系统上分别对温度和压力参数进行实验,实验结果显示该系统能够满足使用要求,设计方案可行,为同类系统设计提供了参考。     

飞机除冰液加热系统单神经元PID控制仿真

针对在飞机除冰液加热系统中管路流量脉动造成温度波动的问题,提出单神经元PID控制策略,建立飞机除冰液加热系统的数学模型,并使用Matlab进行仿真。结果表明,单神经元PID控制策略对飞机除冰液加热过程的控制,比常规的PID控制器速率快、稳定 性高。     

飞机除冰服务资源的并行机调度方法

以冬季机场除冰资源优化安排问题作为研究对象,以提高飞机除冰资源利用效率为目标,通过对机场飞机除冰过程调度问题的理论和方法进行研究分析,提出了采用混合调度算法来解决机场除冰调度问题的研究方案.在此基础上构建数学模型来实现除冰资源的最大化利用,并对模型进行了算法仿真和对比分析.结果表明,采用该算法对飞机除冰调度问题进行求解,可以实现除冰资源的更有效利用,能够更好地提升现有人工调度方法的资源利用效率.     

多目标遗传算法及其在飞机除冰调度中的应用

飞机结冰问题是困扰北方机场冬季保障的一个难点问题,一般采用分散式方式进行飞机除冰,但是该方法存在缺乏统一调度、资源浪费和环境污染等诸多问题。针对分散式除冰方式存在的诸多问题,该文采用了多目标遗传算法优化飞机调度模型,该算法以pareto理论为基础,以除冰时间最短、费用最少为优化目标,通过迭代寻优的方式搜索得到问题的最优解。通过仿真实验表明,该算法能够得到较好的飞机除冰调度解。     

复杂多约束条件下航班除冰延误机理及资源优化配置

针对机场除冰运行存在的除冰航班延误频发、除冰资源使用粗放的问题,提出了考虑航班延误机理的除冰资源优化配置方法.研究了多参数综合影响的除冰效率及航班动态随机环境下的除冰排队延误机理.分析了除冰运行过程的复杂多约束条件,构建了以最小化除冰液消耗、除冰车需求和除冰延误架次为目标的飞机除冰资源多目标优化配置模型.利用自适应网格多目标粒子群算法求解模型并提出了基于多属性决策优化的除冰资源优化配置方法.除冰资源优化配置后除冰液消耗量、除冰车需求量、除冰延误架次相较于优化前分别降低了13.9%,12.8%, 19.3%.该方法为机场除冰运行资源优化提供了新思路.     

飞机集中除冰车辆优化调度方法研究

针对大型机场的飞机集中除冰车辆优化调度问题,采用遗传算法进行集中除冰车辆优化调度,提高大型机场的除冰作业效率,减少因飞机结冰造成的航班延误时间。该方法设计了染色体结构,初始种群生成方法,适应度函数和控制参数,完成了除冰车辆优化调度模型的建立。最后通过算例,验证了遗传算法对飞机集中除冰车辆分配调度的优化性能,为飞机集中除冰车辆优化调度提供了新策略。     

飞机地面除冰运行延误分析与调度方法

基于可拓理论对影响飞机地面除冰延误的影响因素进行了分析研究,基于分析结果设计出飞机地面除冰运行决策算法(HPFS&MD),构建了资源受限条件下大型枢纽机场飞机除冰地面运行多Agent模型,利用北京首都国际机场实际航班数据对上述算法进行了仿真实验验证.结果表明,将本文设计的HPFS&MD算法应用于大型枢纽机场的飞机地面除冰运行调度中,在飞机除冰总延迟时间、飞机延迟数量以及飞机延误率这三个指标上均优于传统的先来先服务(FCFS)策略,且HPFS&MD算法在兼顾不同驻场航空公司飞机除冰过程公平性的基础上,对多机型、不同除冰状态以及大量航班调度过程的表现也明显好于FCFS.     

基于Fuzzy自整定PID参数的飞机除冰车温度控制

针对新型飞机除冰车加热系统的大迟延特性和模型不确定性,设计了Fuzzy自整定PID参数的Smith预估飞机除冰车温度控制系统.根据实验数据及其工作原理建立了加热系统数学模型,并用Matlab进行仿真,仿真结果表明所设计的控制系统在稳定性、准确性,鲁棒性方面明显优于该除冰车现有的Smith预估控制系统.     

基于LabVIEW的电热防除冰温控系统设计

设计了一套基于LabVIEW和Agilent 34972A数据采集仪的电加热温度控制系统,用于对防除冰对象的表面温度进行监测与控制.以LabVIEW软件为设计基础,PC、Agilent 34972A、温度传感器与功率控制器共同构成监控系统.通过数据采集仪内置的LAN接口与PC通信,利用LabVIEW上位机软件,实现采集的温度数据实时显示和存储.针对飞机电热防除冰系统,设计开发了周期性加热和设定温度区间加热两种模式.实验结果表明,基于Agilent 34972A搭建的测控系统构造简便,采用LabVIEW的在线编程与控制,操作便捷,提高了测量精度和测量效率.两种加热控制模式能够自由切换,对航空工程领域电热防除冰测控系统的设计开发具有参考价值.     

飞机除冰车加热系统的P-Fuzzy-PID控制

根据新型飞机除冰车加热系统的实验数据及其工作原理,建立了加热系统数学模型,并针对该系统的大迟延和模型不确定性,将基于模糊规则切换的P-Fuzzy-PID多模控制引入到加热系统的温度控制中。理论分析和仿真结果表明,应用这种方法所设计出的飞机除冰车加热系统,在稳定时间和稳态精度方面均优于单一的PID控制和模糊控制。该研究具有一定的实用价值,为P-Fuzzy-PID控制在飞机除冰车加热系统中的应用打下理论基础。     

光学视觉传感器技术研究进展

视觉传感是人类感知外界、认知世界的主要途径，研究表明人类获取的外界信息大约有80%来自于视觉。作为感知外界信息的“电子眼球”，视觉传感器是消费电子、机器视觉、安防监控、科学探测和军事侦察等领域的核心器件。近年来视觉传感器技术发展迅速，不同类型的传感器从不同维度提供丰富的视觉数据，不断增强人类感知与认知能力，视觉传感器研究工作具有重要的理论与应用需求。本报告以典型光学视觉传感器技术为主线，通过综合国内外文献和相关报道，从CCD图像传感器、CMOS图像传感器、智能视觉传感器以及红外图像传感器等研究方向，梳理论述近年来光学视觉传感器技术的发展现状、前沿动态、热点问题和趋势。     

基于固体电解质的CH_4电化学传感器评述

基于固体电解质的电化学传感器可以在高温条件下实时、原位地检测气体组成。固体电解质和电极材质的不同会直接影响传感器的灵敏度、选择性以及响应时间。根据测量原理的不同,固体电解质基CH4电化学传感器通常分为电流型CH4传感器和电势型CH4传感器,对这两类传感器进行了详细的介绍,并对固体电解质基CH4电化学传感器在海底火山、热液喷口区等高温高压极端环境的研究与应用进行了展望。     

机器人力微分传感器的研究

在机器人力控制中,为了提高系统的稳定度和品质,需要引入力微分反馈.本文讨论了力微分信号的获取方法及途径,设计了一种基于电磁式原理的微分传感器,分析了它们在腕力传感器内的布局.这些研究对促进微分器的实用化有重要意义.     

基于LCP衬底的柔性湿度传感器研究

介绍了一种新型柔性电容式湿度传感器.该柔性电容式湿度传感器采用液晶高分子聚合物(LCP)作为衬底,金属铜(Cu)作为叉指电极,聚酰亚胺(PI)作为湿度传感器的湿敏介质.LCP衬底的应用使得该传感器具有良好的柔性和可弯曲性.该柔性湿度传感器与传统硅基湿度传感器相比较具有成本低廉、结构简单、制作方便等优点.该柔性湿度传感器在25℃下的平均灵敏度为0.04%pF/%RH,最大回滞为±4.16%RH,其平均灵敏度在25℃~70℃范围内受温度影响较小.在25℃下其响应时间和恢复时间分别为36 s和39 s.该柔性湿度传感器可以应用于环境湿度检测、人工电子皮肤系统和可穿戴设备等领域.     

自主机器人非视觉传感器数据采集系统的研制

介绍了一种基于数字信息处理器(DSP)的非视觉传感器数据采集系统。它以DSPTMS320LF2407A为核心,集成了超声波传感器、红外测障传感器、红外测距传感器和方位传感器等模块,通过多传感器信息融合,可以弥补超声波传感器的盲区问题和多次反射问题,本系统通过串口或者通用系列总线(USB)进行通信。经实验验证:该系统结构简单、配置灵活、功耗低,具有较高的可靠性和实时性。     

硅基热流式微流量传感器研究

采用微电子技术和微机械加工技术,在硅衬底上设计制作了集微型加热器和温度传感器于一体的热流式微流量传感器.在恒功率的工作模式下,分析了微流量传感器的特性曲线.实验结果表明,硅基热流式微流量传感器的测量范围在10～800 μL/min之间.     

平板式二氧化锆氧传感器的研究进展

由于日益严格的排放法规,平板式二氧化锆氧传感器将成为汽车尾气控制应用的主流传感器。介绍了平板式氧传感器的制备工艺、结构和三种平板式氧传感器的工作原理并进行了对比。最后,展望了平板式氧传感器的发展前景。     

基于现场总线的网络化智能传感器研究

针对当前工业过程自动化、制造自动化、电力系统自动化等相关领域中传感器小型化,智能化和网络化的发展趋势,在分析网络化智能传感器特点的基础上,开发了一种基于PROFIBUS的网络化智能传感器,并给出了该传感器的系统结构,硬件及软件的实现方法。     

Image compression sensor based on column parallel architecture

We propose a novel image sensor which has compression function on its sensor plane. The image compression sensor can significantly reduce the amount of pixel data output from the sensor. The proposed sensor is intended to overcome the communication bottle neck for high pixel rate imaging such as high frame rate imaging and high resolution imaging.

The compression algorithm is based on conditional replenishment. It detects motion and encodes only the pixels in moving areas. We have been investigating pixel parallel and column parallel architectures of the image compression sensor. In this paper, we present the column parallel architecture of the proposed sensor. In this architecture, fill factor and power dissipation are comparable to conventional MOS sensors in spite of integration of the processing circuits. We have fabricated a prototype chip based on the column parallel architecture. We describe the circuit and layout design and the results of some experiments using the prototype.     

基于IEEE 802.15.4无线传感器网络的山体滑坡检测系统

该文通过分析无线传感器网络的特点,提出无线传感器网络在山体滑坡检测方面的应用,并进行检测系统的设计,同时对系统设计关键问题提出相应的解决方案。