基于嵌入式Linux的工业注塑机控制器设计

论文将嵌入式技术应用到工业注塑机控制器设计,分别以S3C2410为硬件核心芯片,Linux为系统软件平台来构建控制系统。针对控制器上位机在工程中的实际需要,论文对系统的运行流程进行了必要的分析,主要研究了控制器操作系统部分,建立了系统的显示、控制及通讯功能模块,采用多线程技术对系统功能加以实现;同时。实际测试结果表明系统完全可以满足设计要求,并具有良好的扩展性和二次开发可行性,实现了嵌入式技术和工业控制技术的结合。     

基于改进模型的气象无人机测风模型的硬件设计

基于改进型皮托-静压管测风模型分析了所需测量的物理量,选用适当传感器,设计了以C8051F120为主控制器、包含各测量模块的气象无人机机载测风系统。对系统的组成结构和硬件电路作了详细介绍,给出了相关软件流程。     

基于交混试验的微型电导电极系统设计

为了解决传统浓度计因探头体积大、不能多点测量而无法应用于交混试验的问题,创新性地设计了一种微型电导电极系统,并对系统各部分的设计进行了详细说明。阐述了电导测量部分和温度测量部分的实现过程,分析了测量模块电路的搭建,完成了系统的硬件设计。对浓度和温度的计算过程进行了推导,对测量电压反演到被测量的过程进行了详述,列出了系统的不确定度合成式,完成了系统算法设计。将微型电导电极系统应用于交混试验中,推导了交混特性因子的计算过程,得出了需标定电导电极的电极常数的结论,确定了交混因子的计算式,并对系统进行了总结和展望。该系统能够同时测量浓度和温度,具有测量探头体积小、实时性高、测量范围宽等优点。该系统可进行多点测量,满足交混试验的需求,还可应用于其他领域微小通道的浓度测量,应用前景广阔。     

基于惯性传感器的电力线路杆塔倾斜监测装置设计

针对电力线路杆塔倾斜角实时测量的需要,设计了一种基于惯性传感器的倾斜角度实时监测装置。装置硬件上由惯性传感器、单片机、通信电路和电源变换控制电路组成。软件上采用中断模式和尽量减少工作模块和通信次数相结合的工作策略以降低系统功耗,将6轴惯性传感器的加速度和角速度原始数据进行去极值平均滤波预处理,再经由互补滤波算法进行倾斜角度的综合计算,经实测倾斜角测量相对精度能达到1.30%。该装置在测量精度、功耗、成本和易用性上均能较好地满足电力线路杆塔倾斜在线监测的需求,具有一定的推广应用价值。     

三维光栅位移测量系统的硬件设计与实现

为了检测机床刀具的三维位移、实时显示刀具的进刀量,提高工件的加工精度,研究并设计了一种基于光栅位移传感器的高精度三维光栅位移测量系统。分析了光栅位移传感器的测量原理,介绍了该系统的硬件设计,设计了光栅位移信号细分辨向电路、主控电路、显示电路及控制电路,制作了系统电路样板,搭建了实验系统并对系统进行了实验。实验结果表明:硬件电路工作正常,系统运行稳定、测量精准,可满足机床高精度测量的生产需求。     

空间遥感器光机扫描控制器测试系统的开发与实现

为提高遥感器光机扫描控制器的研制效率,针对目前空间扫描系统常用的执行、测角反馈部件,研制一套开发测试系统,用于对扫描系统的动力学运动特性参数、角度测量特性进行测试,同时根据测试信息快速开发控制器,形成开发-测试的闭环,提高控制器开发的精确性。根据设计需求,对开发测试系统的结构、具体参数,快速原型机的构成、实时硬件开发平台,以及信息集成平台的结构进行了详细介绍。利用直流无刷电机、旋转变压器模拟系统以及快速原型机对系统进行了模拟测试,证明开发测试系统可有效进行扫描系统控制器的快速测试及开发。     

基于ZigBee技术的无线家居安防系统设计

设计一种通过测量门窗在振动中的加速度而监控家居安全的星型无线传感器系统。对系统的整体需求进行分析,设计系统的整体框架,根据实际情况完成了硬件和软件开发环境的选型,完成传感器节点和汇聚节点的硬件和软件实现。     

基于SERCOS总线的多轴联动伺服控制系统网络化研究

为了提高伺服系统多轴联动同步运行的控制精度,提出基于SERCOS(serial real time communication specification)总线技术的多轴联动伺服系统分布式网络控制,并利用DSP芯片的CAN控制器模块,采用CAN总线备用方式。在此基础之上对系统硬件和软件进行设计,并通过理论分析得出基于SERCOS总线的伺服系统的控制精度高于传统的串行通讯。     

基于ARM7的暖通空调直接数字控制器设计

为满足楼宇暖通智能控制的需求,对基于ARM7的楼宇暖通DDC控制器的设计进行了研究.采用模块化设计和在线编程等技术,详细介绍了控制器的硬件体系结构和各软件功能模块的设计,并对软硬件功能等进行了测试.结果表明,控制器具有显示直观准确、操作方便、运行稳定可靠等优点,适用于各类空调系统.     

可重构RFID信息采集系统设计与实现

设计并实现了一种可重构RFID信息采集系统.该系统建立在软件总线之上,各部件可以灵活地实现加入、替换或移除.通过系统配置表可以对系统结构进行动态改变.使用总控制器可以及时响应用户的暂时性和周期性重构需求.该系统可以动态地对系统进行重构,适应各种标准和用户需求的变化.     

基于数字式红外传感器的姿态测量盲区补偿法

单轴红外姿态测量系统在测量小型无人机姿态角时存在盲区,通过增加一组与原轴线相垂直的红外传感器,形成双轴姿态测量系统,对盲区进行补偿。两组红外传感器一定有一组位于倾角可测区域,通过测试目标轴的输出温差的大小,判断位于可测区域的轴线,可实现对目标轴姿态角的解算。首次采用数字式输出红外热电堆传感器设计实现了180°无盲区的姿态角测量模块,经过测试,其静态误差小于2°。     

单极板微位移电容传感器结构设计与优化

根据单极板微位移电容传感器结构优化设计的问题,提出了一种基于纵横推进法的电磁场仿真参数化建模方法。在建立合理的单极板电容传感器电磁仿真参数模型基础上,首先通过仿真实验选择保护环和绝缘层缺口的最优值。然后依据仿真得到的最优值,选择结构与最优值接近的电容传感器产品对比,取得了较好的研究结果,电容仿真值与实际测量值误差小于0.3%。最后对电容传感器极板倾斜对测量结果的影响进行了研究,极板倾斜2°时测量误差为1.6%。电容传感器结构优化结果满足实际工程要求。     

交替测量式掘进机定位系统误差建模与分析

交替测量式掘进机定位技术在多次交替测量过程中会产生累计测量误差,从而影响掘进机定位精度。目前主要围绕单次测量误差产生原因、误差分布规律及误差减小方法展开研究,未有针对多次交替测量误差分布规律的研究成果。通过分析交替测量式掘进机定位系统工作原理及定位过程,构建了掘进机定位误差模型。采用作图法验证误差模型的正确性,结果表明作图法与误差模型得到的定位误差基本一致,二者仅存在10^-3数量级误差。通过误差模型研究了角度测量误差、测距误差、推移步长及掘进机与测量平台间距对掘进机定位误差的影响,结果表明:角度测量误差越大,定位误差曲线的曲率越大,即误差增大越快,且Y_T轴定位误差增大速度远大于X_T轴;测距误差对X_T轴定位误差影响较大,测距误差越小,初始X_T轴定位误差越小,但误差变化速度不受影响;随着推移步长增大,Y_T轴定位误差曲线曲率增大,即Y_T轴定位误差增大速度加快;掘进机与测量平台间距和推移步长对掘进机定位误差的影响基本是等效的。采用正交试验方法分析了各因素对掘进机定位误差的影响程度,结果表明:测距误差对X_T轴定位误差影响最大,其次为角度测量误差,推移步长和掘进机与测量平台间距影响最小且二者影响程度一致;角度测量误差对Y_T轴定位误差影响最大,其次为推移步长和掘进机与测量平台间距且二者影响程度一致,测距误差影响最小。通过极差分析方法得到了降低定位误差的最优参数组合。     

差频式悬浮轴振动测量传感器的设计

提出了一种新的悬浮轴振动测量传感器,它由导电介质电容传感器和反射式光电编码器构成组合传感器,振荡器和差频计数器构成信号处理电路,并利用角度等分采样和单片机控制实现振动位移测量功能。重点阐述了传感器各组成环节的设计思路与参数确定,给出了实验数据;介绍了利用反射式光电编码器实现等转角采样,还可以用于悬浮轴的转角、转速等其他参数的测量,实现了差频计数器被测频率信号与采样控制信号之间的同步锁定功能,消减了计数误差,提高了测量精度。     

LTE中电调天线角度远程测量研究

提出了LTE中,用移动终端远程控制eNodeB,对电调天线的方向角、机械下倾角和电子下倾角进行测量的方法。设计了用于LTE电调天线远程测量系统的协议以及该系统的实现方案。该方案使用光电传感器测量电子下倾角、二维倾角传感器测量机械下倾角和方向角。将该系统用于LTE网络规划及优化设备中,可实时监测天线的角度同时达到改善网络质量的目的。     

回转轴运动精度的干涉测量与误差补偿分析

采用激光干涉仪检测混联数控机床回转轴的运动精度,达到对其综合评价的目的,为机床的运动精度误差补偿做准备.对雷尼绍激光干涉仪的结构和角度测量原理进行了详细探讨,分析了干涉仪在回转轴运动精度测量中的主要影响因素和误差诱因;作出了角度测量中正弦近似误差特性曲线,并提出了该测量误差的数学模型;讨论了激光波长补偿的机理,提出了一种通用、简便易行的回转轴角位移精度检测方法.     

基于PCNN的桨叶图像提取及锥度测量

针对目前对直升机桨叶共锥度测量难度大、精度低、无法对桨叶逐点测量的缺点,提出了一种应用视觉系统测量旋翼共锥度的新方法,给出了系统的总体安装方案并对系统的成像误差精度进行了分析,由于旋翼桨叶处于高速旋转状态需要实时处理的特点,提出了一种基于脉冲藕合神经网络(PCNN)的分割方法,在设计好的旋翼桨叶模型上进行了相关实验,通过与其它分割算法的对比,验证了算法的具有很高的识别率;实验结果表明:基于PCNN的分割方法具有较高的精度,适用于实时的旋翼锥度测量系统.     

调平的测量误差分析与倾角传感器精度的选择

为减小调平误差,正确选择合适的传感器及其精度,以平台调平的倾角测量为研究对象,通过分析和计算推导出平台水平倾斜度与测量的方向倾角之间的数学关系式,并运用数学理论及误差合成原理重点对测量误差进行分析处理;最后在分析倾角传感器具体误差内容的基础上,以平台水平度允差作为误差参考标准,得到了在实际应用中平台调平的判断准则及传感器精度参数选择的理论依据,为后续的实验验证奠定了基础.     

基于多传感器数据融合的转向参数测量仪设计

针对目前场（厂）内机动车方向盘转向参数测量仪装夹机构复杂、测量结果误差大的问题，提出一种基于多传感器技术的转向参数测量仪方法。通过加速度传感器、地磁计对陀螺仪角速度进行补偿，采用四元数融合算法对9轴MEMS传感器采样数据进行融合，修正因方向盘倾角对转向角测量结果的影响。通过设计转向参数测量仪硬件平台验证算法的可行性，实验结果表明融合算法能够提高转向角的精度。     

Design,analysis and simulation of a novel linear capacitive tilt micro-sensor

A new capacitive structure for tilt sensor based on the MEMS technology is designed, analyzed and simulated. With a detailed analysis, we achieve to a precise relation between capacitance and inclination angle. Taking advantage of cylindrical structure in our design, we reach to a linear relationship between capacitance and tilt angle. In three designs of our capacitive tilt micro-sensor, there are 1, 2 and 4 micro capacitors. These capacitors have a common plate of mercury which is movable. Another plate is fixed. Displacement of mercury according to the deflection tends to the variations of capacitors and subsequently total capacitance of the tilt micro-sensor changes. In each of three designs for this micro-sensor, output capacitance (C_out) is introduced with a special equation for obtaining a linear and continues relationship between C_out and tilt angle. The last proposed micro-sensor structure with 4 micro capacitors, shows linear relationship for C_out over tilt measurement range of ?180° to +180° on one axis besides proper sensitivity.