溶解氧模糊控制器的FPGA设计与实现

为提高溶解氧浓度(DO)自动控制的实时性与稳定性,根据污水处理过程中溶解氧浓度控制和模糊控制的相关原理,设计并实现了基于FPGA的溶解氧模糊控制器.该设计基于QuartusII9.1开发平台,结合FPGA实时性强和稳定性高的特点,使用VHDL语言,运用查表法的思想,并利用Matlab模糊控制工具箱计算出溶解氧模糊控制表.仿真结果表明,该模糊控制器能够实现对溶解氧浓度的实时控制.     

预估智能控制系统在污水处理中的应用研究

针对污水处理中溶解氧浓度控制具有较大惯性、纯滞后、具有一定不确定性及难以建立精确的数学模型等特点,提出了具有预估功能的智能控制策略,利用Matlab中的Simulink工具,对溶解氧智能控制系统进行了仿真实验,仿真结果验证了该控制策略的鲁棒性和有效性,具有推广应用的价值。     

污水处理过程溶解氧浓度的自抗扰控制

溶解氧是活性污泥法处理污水的一个关键变量,它关系到污水中有机物的生物降解、微生物生长和出水水质.多数污水处理过程选择溶解氧为被控量.然而,溶解氧浓度受进水流量,进水组分、浓度波动等诸多因素影响,较难控制.本文根据曝气量变化确定溶解氧浓度设定值,以污水进水变化率为控制量,设计线性自抗扰控制实现对溶解氧浓度的跟踪,进而获得对污水出水底物浓度的间接控制.设计两组仿真实验,分别模拟进水底物浓度固定和变化时,线性自抗扰控制对溶解氧浓度和出水底物浓度的控制;同时,设计仿真实验验证线性自抗扰控制对总扰动的估计和补偿效果.仿真结果表明,线性自抗扰控制可获得良好的溶解氧浓度跟踪和出水底物浓度控制效果;在进水水质波动时,线性自抗扰控制亦具有很强的干扰补偿能力,可保证出水水质.     

基于ZigBee的海洋信息综合采集系统设计

海洋信息采集系统集成了前端信息节点、路由转发节点和信息协调节点，系统采用分布式自组网结构，可以实现对海洋海水温度、酸碱度、溶解氧含量以及电导率等海洋水质参数的实时在线监测；系统采用时间同步算法，完成每个节点的同步休眠和唤醒，以降低系统功耗。     

污水处理过程的自适应控制

把自适应控制方法应用到污水生化处理过程中,主要是对溶解氧浓度的控制。使用双线性模型来简化溶解氧动态,对于一些不可以直接测量得到的重要过程参数,采用递推最小二乘算法来估计得到,并设置一步预测输出为期望的输出,从而得到对溶解氧浓度的最小方差自校正控制方案。仿真结果说明了空气流量和氧气吸收率(OUR)对溶解氧浓度的影响。     

污水处理过程溶解氧浓度的有限时间抗扰控制

溶解氧浓度是影响污水处理的关键因素,有效控制溶解氧浓度,可减少曝气能耗、提高出水水质.然而,溶解氧浓度受进水流量、组分、浓度、天气等多源干扰的影响.为保证水水质,提出一种改进型有限时间扩张状态观测器,综合有限时间控制与改进型有限时间扩张状态观测器,设计一种改进型有限时间自抗扰控制,以克服污水处理中的扰动和不确定性.在污水处理1号基准仿真模型上,改进型有限时间自抗扰控制获得了期望的溶解氧调控效果.仿真结果表明,改进型有限时间自抗扰控制能有效估计总扰动、提高污水处理效果.     

基于WSN的水质自动监测LED终端显示系统设计

基于无线传感器网络(WSN)技术,开发了水产养殖水质监测LED终端显示系统.该系统利用WSN汇聚节点与LED显示屏之间在线通信,提出了一种脱离PC机的数据传送方式,实现了水质参数(温度、pH值、溶解氧浓度)的自动监测与实时显示.汇聚节点以MSP430F149为处理器,nRF905射频芯片及其外围电路为无线通信模块,BQ2057W充电管理芯片及其外围电路为太阳能充电模块,以9针型态的RS-232接口电路组成串口通信模块.汇聚节点与LED显示屏通过串口通信,编写了两者之间的通信协议.     

基于ZigBee的大水域水质环境监测系统设计

为了提高工厂化水产养殖的智能化水平,提出了基于Zig Bee协议的无线传感器网络（WSNs）的水质监测系统方案。设计了主要水质参数溶解氧、pH值、氨氮传感器的变送器电路,实现了对溶解氧、pH值、温度、氨氮含量等多参数的采集、处理,并通过无线网络传给终端节点,终端节点通过RS—232串口将数据传送给监测中心。测试表明：该系统实时性好,测量误差小,满足大水域水质监测需求。     

海洋信息综合采集系统设计

系统由数据采集节点、路由器节点和协调器节点构成,数据采集节点采用分布式自组织网络结构,实现对水体温度、pH值、溶解氧、电导率等水质参数的检测;路由器节点完成对水质参数无线传输平台的搭建,实现数据和命令的上传下达,并对系统的异常状态进行报警;协调器节点通过人机交互界面对数据进行处理、存储和分析,实现水质的远程监控。利用时间同步算法,实现全网节点的同步体眠和唤醒,大大降低了系统功耗。     

污水活性污泥处理过程的溶解氧增益调度控制

考察污水活性污泥处理过程溶解氧控制效果的重要性能指标是溶解氧浓度的波动情况和能耗。针对溶解氧的非线性传递模型,本文提出了以溶解氧设定值作为调度变量的溶解氧增益调度控制方法。即在溶解氧设定值进行泰勒级数展开得到线性模型,采用参考模型方法设计控制器,再根据不同的调度值(溶解氧设定值),调度线性时不变控制器。仿真结果表明,本文提出的增益调度控制方法无论在能耗方面还是在控制精度方面都要明显优越于常规的开关控制和PID控制。     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

计算机辅助课表编排技术的研究

讨论了几种实用的计算机辅助课表编排技术及在实际编排中的应用。应用分析表明，采用分批与或图搜索和分批优化的匈牙利算法相结合的方法，在计算机辅助课表编排中是行之有效的。     

Complexity of approximation of 3-edge-coloring of graphs

The problem to find a 4-edge-coloring of a 3-regular graph is solvable in polynomial time but an analogous problem for 3-edge-coloring is NP-hard. To make the gap more precise, we study complexity of approximation algorithms for invariants measuring how far is a 3-regular graph from having a 3-edge-coloring. We show that it is an NP-hard problem to approximate such invariants with an error O(n1−ε), where n denotes the order of the graph and 0<ε<1 is a constant.     

桥面损坏状态评估专家系统探讨

介绍关于桥梁结构损坏状态评估专家系统，在讨论状态评估方法的基础上，重点介绍损坏状态评估因素关系树的建立及各因素状态的模糊表达式等，最后以桥面诊断过程为例介绍系统的构成及诊断流程图，知识表达方式，系统推理过程及工作流程。     

Topological formulation of termination properties of iterates of functions

We consider a number of decision problems, that appear in the dynamical systems and database literature, concerning the termination of iterates of real functions. These decision problems take a function as input and ask, for example, whether this function is mortal, nilpotent, terminating, or reaches a fixed point on a given point in . We associate topologies to functions and study some basic properties of these topologies. The contribution of this paper is a translation of the above mentioned decision problems into decision problems concerning well-known properties of topologies, e.g., connectivity. We also show that connectivity of topologies on is undecidable for n>1.     

实现三维喷绘的软件系统设计

对三维喷绘软件系统的设计,通过USB 2.0实现与喷绘主板的高速图像数据通信。基于ARM与MCX314的运动控制器实现实时三轴运动控制以及精确的喷头时序控制,论述USB驱动程序和ARM固件的开发。结果表明,该系统具有设计简洁、成本低、可扩展性强和实用性高等特点。     

矿用传感器的伪数据滤除方法

介绍了矿用传感器的组成和工作原理,分析了矿用传感器伪数据的表现形式和产生的原因,并从抗干扰设计、低功耗设计和信号输出方式等方面提出了矿用传感器伪数据滤除的基本方法。实际应用表明,该方法减少了矿用传感器产生伪数据的几率,提高了矿用传感器的稳定性和安全监控系统的可靠性。     

辐照仪控制系统的设计

通过使用可编程控制器中的专用脉冲输出指令和高速计数器,实现了对辐照仪步进电机的精确控制。介绍了辐照仪的工作过程和控制系统的组成,给出了控制软件的流程及控制步进电机转动误差的措施,并利用触摸屏实现了人机界面控制。实际应用表明,该系统性能可靠、控制精确、实用性强。     

《数据库系统概论》教学方法探索

针对<敷据库系统概论>课程的教学性质,结合其理论和实践教学并重的教学特点,对该门课程的本科生教学进行了探索.分析该门课程的体系结构和教学中存在的问题,给出了相应的解决办法,对该门课程的教学方法进行了研究、探索和总结.