两轮智能车的自平衡控制策略及设计

介绍了两轮自平衡智能车的平衡控制策略及该系统的硬件设计:以飞思卡尔单片机MCF52255为核心,采用加速度传感器MMA7260和陀螺仪对车体倾角及车模角速度进行检测,对检测到的数据融合计算后得到精确的车体倾角数据,从而控制PWM输出对车模姿态进行控制。实验测试表明,该车模直立及运行状态平稳,抗干扰能力较强。     

星球探测车运行方式选择策略

在外太空复杂的未知环境下,星球探测车如何以尽可能短的路径安全的行驶到目标位置是探测车完成探测任务的前提条件。针对此问题,提出了一种探测车在复杂地形环境下的运行方式选择策略,此策略采用多种传感器实时检测车体运行周围障碍物信息和车体运行参数的方法,对车体进行避障或是越障运行方式进行判断选择,在越障的同时检测车体姿态角度、加速度和驱动电机电流的变化情况以对车体运行的安全性进行判断。此策略增加了探测车自主运行的灵活性,可在保证车体运行安全的前提下减少探测车的行驶路径。     

电动汽车稳定性控制中的车体侧偏角观测器研究

采用轮毂电机独立驱动的电动汽车可采用直接横摆力矩控制(Direct Yaw-moment Control,DYC)等稳定性控制,而车体侧偏角(简称β角)是稳定性控制中的重要参数.直接测定车体侧偏角的传感器相当昂贵,所以需要从能够容易测得的参数来进行车体侧偏角的推测.Hori研究室设计了一种用于β角推测的观测器,并充分考虑了车辆运行工况变化所引起的系统模型参数变化,进行了观测器鲁棒性设计以及轮胎侧偏刚度在线辨识,使观测器具备了足够的鲁棒性来克服大的模型误差影响,试验结果证明了该观测器的有效性.     

四轮迷宫机器人的三维建模与软硬件设计

迷宫机器人的机械结构对其性能影响很大,通过Solid Works对车体、传动装置和各传感器摆放位置进行了三维建模和位置优化。系统电路设计中对系统电路架构、电源电路、红外传感电路、电机驱动电路、陀螺仪电路进行了详细的设计和叙述。软件设计中对系统软件架构、路径搜索算法和等高图法路径规划方法进行了介绍。     

2自由度铰接车体车辆越障偏移饱和控制

针对2自由度铰接车体车辆直线越障偏移问题,建立车辆越障运动的动力学模型.以后车体绕z轴的角速度、沿y轴速度和前车体相对后车体的横摆角速度作为被控量,建立误差运动学模型,对误差系统进行稳定性和能控性分析.由于净转向力矩有上限,采用反步法设计系统的抗饱和控制器,对运动偏移控制中的液压转向机构输出饱和现象进行抑制.通过计算得到了在偏移控制过程中液压转向执行机构的净输出力矩随时间变化的曲线.结果表明:加入抗饱和控制器后,通过前后车体间的转向液压系统控制前后车体相对角速度,车辆越障运动时的y向偏移误差在5 s后收敛至0,前后车体夹角、后车体进方向的偏角也随时间逐渐收敛至0,车辆沿直线路径行进,证明抗饱和控制算法能有效地消除越障偏移误差.     

基于振动台试验的加速度积分位移

轨道不平顺是铁路车辆系统振动的主要激励源，车体构架运行姿态的变化会对轨道几何不平顺检测精度造成影响.理论上可通过位移传感器对车体构架的运行姿态进行测试，但多数情况下测量困难且精度较低，而采用加速度传感器测试，又存在各种噪声干扰，使积分位移中含有趋势项漂移误差.针对此类问题，提出了一种从加速度数据中获取位移时间序列的低频衰减频域积分方法.该方法从测量加速度积分开始，采用基于滑动平均的最小二乘法预处理方法，去除积分过程中的噪声产生的误差，还原实际由于轨道不平顺产生的振动响应.结合滑动平均方法、高通滤波器和频域积分，通过多次平滑、滤波和积分，得到重构位移信号，避免了信号的失真.该方法的主要优点是重构位移不存在长周期漂移.通过与振动台实测数据的对比分析，验证了该方法的准确性和可靠性.     

某城市地铁振源系统参数影响预测

为了研究正在建设的某城市地铁振源系统,根据地铁拟采用的车型、块下胶垫和扣件等参数,建立车轨垂向耦合振动模型。计算车体、轮对和道床的垂向最大振动加速度,分析车体运行的平稳性及振源的减振效能。结果表明:该城市地铁拟采用的振源系统具有良好的减振效能;A型车车体运行平稳性优于B型车;低速时,参数的选取对振源系统的减振效能没有明显影响,随着车速的增加,减振效能呈降低趋势且不同参数间差距扩大,但当车速大于60 km/h时,减振效能趋于稳定;对减振效能的贡献,扣件最大,块下胶垫的阻尼其次,而A、B型车体和块下胶垫的刚度影响则不明显。     

北方车辆集团将填补国内大型车体焊缝全自动检测空白

正中国兵器工业集团北京北方车辆集团有限公司申报的2015年科研项目"装甲车辆铝合金车体关键焊缝多波束检测技术研究"通过了国家有关无损检测专业立项,将于2016年启动实施。该项目将针对装甲车辆铝合金车体焊缝无法进行无损检测的问题,构建多波束车体焊缝全自动检测系统,编制分析软件处理来自3D激光扫描焊缝的三维信息,控制机器人焊接系统完成焊     

坦克冷却风测试系统设计及风压分布特性分析

针对坦克在实际工况诸如车体震动强烈、传感器装配困难、电磁干扰等条件下的测试需求,研究并设计了坦克冷却风实车测试系统,完成了阵列传感器的设计及实际装配,以及恶劣工况下坦克冷却风的实测.重点研究分析了冷却风风压信号的特点,采用频域滤波的方法实现了对风压畸变信号的修正;分析了坦克在几种不同转速情况下的风压分布情况,并获得了冷却风风压分布特性即排气流场特性.结果表明:测试系统稳定,风压测试方法可行,实现了坦克在发动机转速为500~2 000r/min范围内的冷却风测试.     

基于动能转化的汽车制动模型的建立及仿真

分析汽车制动过程时普遍采用的制动模型是从车体受力角度建立的。提出一种基于动能转化建立制动模型的新方法。该方法根据车体动能主要消耗在轮胎与地面的摩擦和制动器内摩擦的原则,推导出制动过程的数学模型。为验证制动模型的正确性,在Matlab／Simulink环境下对安装防抱死制动系统（ABS）的模型和未安装ABS的模型进行仿真实验。仿真实验结果与装有防抱死制动系统的车体道路试验结果相比较,结果表明基于动能转化方法分析制动过程是可行的。     

静电传感器在煤粉质量流量测量中的研究与应用

采用静电传感器对气力输送管道中的固体颗粒进行在线质量流量测量,在节约能源和提高过程效率等方面具有重要作用,介绍了静电传感器系统中速度传感器及浓度传感器的构成,给出了煤粉质量流量测量系统的方案设计。     

光纤应变传感技术研究

光纤应变传感技术是近年来研究很活跃的一项新型传感技术。本文分析讨论了光纤应变传感技术的原理、方法及系统。并就各种光纤应变传感技术的方案进行了评述。     

一种新型灵敏度可调式光纤光栅传感器

以光纤光栅为敏感组件,设计了一种嵌入式等强度悬臂梁结构的灵敏度可调式光纤光栅传感器．将传统的感测片长度固定的传感器架构设计为感测片部分嵌入主架构的传感器,通过改变悬臂梁感测片长度来达到灵敏度调节的效果．由理论分析和振动、位移灵敏度调节实验验证,此传感器装置可以达到调节灵敏度的效果,而且可调节范围较广．     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 053.57mg/m3的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。     

基于LabVIEW的非接触式传感器标定仪设计

针对接触式传感器在汽车电子节气门实际应用中的不足之处,利用虚拟仪器LabVIEW平台开发可编程非接触式传感器标定系统,综合运用Labview和.Net交互编程的方法,实现基于96360芯片传感器的标定和检测。结果表明,该系统可以完成自动检测和标定,经工程化后,可应用于实际。       

LPG气敏元件批量测试分选系统硬件设计

介绍了LPG气敏元件批量测试分选系统硬件设计,对测试系统的工作原理进行了叙述。给出了系统硬件电路的实现方法,该测试分选系统已经在生产中应用,实际应用表明该系统实现了LPG气敏元件高效、准确的批量测试分选,已经成为LPG气敏元件生产中的重要装备。     

传感器基本性能分析

在检测和自动控制系统中,传感器对系统的功能起着重要的作用.系统的自动化的程度越高,对传感器的依赖性越大,因此,在利用传感器设计开发测量或控制系统过程中,必须了解传感器的性能,根据系统要求,选择合适的传感器,并设计精确可靠的信号处理电路.     

光纤智能皮肤的理论与实验研究

光纤智能皮肤压觉传感器主要应用于机器人的机械手上,构成智能手掌。在光纤智能 布设了二维分布式光纤阵列,利用光纤微弯损耗传感机理,实现了对压觉的识别,即对压力大小和位置的传感与检测。在传感系统中,采用光纤微弯压觉式传感器制成传感单元,当有压力时,使传感单元发生微小位移,通过分布式传感器使得光纤中传输光产生损耗,再通过ＰＩＮ光电马光信号转变为电信号,最后经放大电路放大。在巡回检测系统中,采用循环计数器     

可靠传感网聚类路由算法研究

为延缓传感器网络寿命，提高能量使用效率，提出一种新的能效高的可靠聚类路由算法--多类头方法的传感网 聚类路由算法.该算法采用每个类多类头节点共同承担类头节点的作用--收集数据、融合数据并发送数据包到基站，来 解决单类头节点因故障等原因带来的不可靠而导致的能量损失，以及改善网络能量使用效率和提高数据传输可靠性.在仿 真环境下，该算法与单类头方法的聚类路由算法进行了比较，结果表明，该算法改善了能量消耗均衡性，提高了能量使 用效率以及类头节点数据传输可靠性，从而也延长了网络寿命.     

无线传感器节点研究现状分析

分析了传感器节点的国内外研究现状、发展趋势.重点介绍了目前国内外无线传感节点的硬件平台类型及典型的嵌入式操作系统,最后分析了无线传感器节点的发展趋势,为目前无线传感器节点的研究发展指引方向.