六轴加速度计的结构原理与阻尼振动设计

静电悬浮加速度计为当前国际上精度最高的一类加速度计 ,本文的设计目标为 :量程 12 .5 μgn,灵敏度 1ngn,带宽 0 .1Hz。从静电悬浮加速度计的敏感结构设计出发 ,详细地论述了该类加速度计的电容位移检测原理和微弱加速度检测原理。通过适当的电极配置设计 ,并对六路差分电容输出进行适当的线性组合 ,探讨了该加速度计的六轴检测功能 (三个线加速度和三个角加速度 )。随后对该加速度计的静电悬浮支承系统进行了振动学分析 ,采用 1atm的空气阻尼 ,得出系统的阻尼振动频率为 0 .82 5 Hz,输出采样间隔为 4 s。本文的设计对研制高精度多轴加速度计具有重要参考价值。     

基于DDS技术的静电支承球形转子的电场恒速控制

本文针对静电球形转子在真空腔中存在转速衰减的问题,讨论了一种基于直接数字频率合成(Direct Digital FrequencySynthesis,即DDFS,一般简称DDS)技术的电场恒速控制系统的设计,详细介绍了DDS信号产生电路、鉴频鉴相电路的设计,并对系统的性能进行了分析。     

静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统的研究

针对一种新颖的基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,提出了悬浮控制系统的原理和设计,并着重对z轴悬浮控制系统的设计进行了分析,建立了Z轴方向悬浮控制系统的数学模型,通过分析扰动力对转子位移的影响,得出PID(比例-积分-微分控制)参数决定动态刚度,通过仿真结果可以看出,采用反馈线性化可补偿系统的负刚度特性,结合变预载控制实现转子的快速准确定位,为后续的旋转和加矩控制提供良好的条件.     

静电悬浮的NARX网络自适应逆控制

静电悬浮控制系统中存在建模不准确及对象扰动,传统控制器只能在动态控制精度和扰动消除性能之间折衷;为了克服其对控制器精度的影响,研究了带扰动消除的自适应逆控制算法.以非线性自回归动态神经网络进行正模型、逆模型以及扰动消除控制器的实时辨识,利用基于遗传算法的改进粒子群算法进行神经网络的更新,以提高自适应收敛速度和精度.设计了基于DSP与PC的仿真环境,分别部署静电悬浮虚拟被控对象和自适应逆控制算法,实现对控制算法的实时验证.结果表明所设计的控制结构与算法可以实现对静电悬浮的稳定控制与扰动消除.利用PC和相应的I/O接口,以及所部署的实时控制算法可以实现快速控制原型,为控制器的工程实现提供基础.     

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.     

STM8S的高速无刷直流电机恒速控制系统设计

为解决高速无刷直流电机恒速控制投入高、稳定性差、无法实现低功耗高速无刷直流电机恒速控制等问题,提出一种基于STM8S003微控制器的高速无刷直流电机恒速控制系统的解决方案.通过分析无刷直流电机控制时序,应用PID算法程序,实现无刷直流电机5万转恒速控制.实际应用表明,该方案的设计在高速电机控制方面,成本低、电机起速平稳、控速性能良好.     

静电悬浮转子悬浮控制系统探析

为了实现静电转子的稳定悬浮,建立了针对于悬浮转子的静电支承模型。在模型的建立过程中,分析了静电力作用机理,给出了静电力计算公式。接着建立了以DSP TMS320F28335开发板为核心的悬浮控制辅助系统。设计了基于AD7656的16A/D转换电路和基于时间管理模块的DSP脉宽调制信号发生器。     

四轴非正交位移传感器电路的设计分析

针对压控型八电极静电悬浮支承系统位移测量难的特点,设计了一种四轴非正交位移传感器电路。分析了四轴非正交位移传感器的测量原理,给出了保证转子地电位的方法,分析了位移测量的系统灵敏度,设计出位移传感器电路,并给出一种从支承高电压中分离位移信号的电路。实验证明:该位移传感器可以准确检测出转子的偏移,提高测量精度,达到了设计要求,为八电极静电悬浮系统的测量提供了可靠的保证。     

硅微静电悬浮加速度计实验研究

硅微静电加速度计将静电悬浮技术与微机械加工工艺相结合,在空间微重力环境下通过降低量程可实现极高的分辨率。设计了一种玻璃—硅—玻璃三明治结构、平行六面体状检测质量、体硅加工工艺、低量程的三轴硅微静电加速度计,分析了加速度计的力平衡回路特性。采用基于DSP的数字控制器,实现了检测质量的六自由度稳定悬浮。在大气环境下测试了静电加速度计的性能。测试结果表明:加速度计x轴的带宽为88.1 Hz,量程为0.220 g n;y轴的带宽为118.2 Hz,量程为0.313 g n;z轴的带宽为10.7 Hz,量程为3.53 g n。     

静电悬浮转子微陀螺高努森数下的空气阻尼力矩

针对工作于高真空密封腔中的静电悬浮MEMS陀螺微转子,为建立其旋转动力学模型,实现高精度恒速旋转控制,需要得到高努森数条件下的空气阻尼力矩特性。结合复杂结构的轮状扁平微转子,根据分子动理论和Christian模型,推导出压膜阻尼力矩特性;根据稀薄气体动力学,在考虑腔室内壁和转子表面具有不同切向动量适应系数的条件下,推导出滑膜阻尼力矩解析公式。以根据腔内空气流动特征进行的分区直接蒙特卡罗模拟(DSMC)结果为参考,总阻尼力矩系数的解析误差约为16%,表明解析模型具有较好的精度,对于高努森数条件下类似微器件的建模和系统设计具有较高的实用价值。     

基于滑模控制的含风储多域电力系统负荷频率控制

建立含风储多域互联电力系统负荷频率控制(LFC)模型,同时考虑系统参数不确定性、储能系统和传统机组控制信道延时问题.为提高系统鲁棒性,降低储能系统的容量配置,针对含风储的LFC模型,设计滑模负荷频率控制器,并提出滑模负荷频率控制器和储能协调的控制策略.算例分析表明,所提出的协调控制策略在新能源大规模渗透和系统负荷波动情况下能够有效减小系统频率偏差和区域控制偏差,同时降低储能系统的配置容量,提高电力系统安全稳定运行的经济性.     

基于ESS自适应数据迁移的研究与实现

进化存储系统(ESS)是一种能实现存储性能、存储容量不断提高,数据组织结构不断进化的新型存储系统.本文研究并实现了一种满足ESS动态数据迁移需求的数据迁移解决方案,该方案借鉴生物学中的进化理论和控制理论中的反馈控制技术,依据ESS不同应用场景执行相应的数据迁移策略,并且可以根据系统状态的变化动态调整迁移策略.经过对照试验的数据分析证实,该方案能高效地实现ESS数据迁移.     

高刚度磁悬浮控制系统的研究

针对磁悬浮控制系统的刚度问题，采用PDF控制方式，以抗干扰作为设计目标，以具体的实验数据进行分析和计算。与传统PD校正相比较，证明PDF控制系统的高刚度。     

嵌入式安全传输系统ESS协议的设计与实现

根据嵌入式Web系统的特点和所需要的安全标准以及嵌入式软件的特征等因素，制定了嵌入式安全传输系统ESS及实现ESS协议的策略；以模块化的方法给出了系统结构；最后在嵌入式Web服务器／客户端分别实现了ESS协议。     

基于J2EE的电力企业设备监管系统设计关键技术

电力企业设备监管工作是一项较为复杂的工作,要求速度快、可靠度高。文中首先对电力企业设备监管系统流程、框架、特点做了简要概述,接着对系统设计中的关键技术进行了介绍。为了使系统更能够应付大量的并发用户和管理复杂的事务逻辑,采用基于J2EE结构的B/S多层架构实现。系统采用了Applet技术解决检验报告中的检验记录数据量大并且检验记录中不确定数量的问题。另外,系统中采用了XML数据传输技术和数据库连接池技术。该系统已经成功投入使用,取得了良好的效益。     

复杂因素下的多用户共享储能系统优化

储能系统(ESS)具有削峰填谷,降低用户用电成本的作用.针对单用户独立投入储能系统成本过大的问题,提出了一种共享模式下的储能系统调度策略.考虑了一次性投资成本、运行维护、寿命周期、削峰获利等因素,以最小化日均投资运行成本为目标函数,加入了储能系统能量约束、功率约束、日均投资维护成本模型等,建立了混合整数线性规划(MILP)模型.研究了不同放电深度对日均投资成本的影响.仿真结果表明共享储能模式相对于单用户储能模式节省14.17%.     

基于STC单片机的空气净化系统设计与实现

文中研究的适用于高压电场环境下空气净化系统,是通过按键和LCD显示屏实时设置与显示系统的工作方式,具有静电除菌、负离子、紫外线、风量、摆风、6时段定时自动工作等功能。硬件上针对高压电场的强电磁干扰的要求,采用性价比较高的STC12LE5A16AD单片机和时钟芯片DS1337设计出的空气净化控制系统。软件上采用对AD转换数据的处理实现高压静电的自检设定,将当前时间与设定6个定时间段的不断比较调用定时控制程序来实现6段定时工作,定时后无需人工操作,且定时控制精准。用在某医院空气洁净系统中,工作稳定可靠,取得良好效果。     

Expert systems: An application in flexible manufacturing

Flexible manufacturing systems (FMS) are needed to provide manufacturing operations with the capability to adjust, in real time, to changes in the manufacturing environment. Realization of the goals of flexible manufacturing is governed by the ability of the FMS to maintain adequate information on the factory to assist in generating scenarios from product planning to operations and performance. This leads to a view where the factory is represented as an integrated information system. To facilitate the analysis of information requirements and the design of information systems for flexible manufacturing, an expert support system (ESS) which can be used to model and study the various structures is described. This ESS uses the information cell model to build these information structures. Petri net representations of these structures and their interactions are then constructed. The ESS may now be used to exercise these models and study their performance using time and cost measures.     

基于人工神经网络和专家系统Shel的城市发展水平综合评价专家系统的研究

基于人工神经网络（ＡＮＮ）和专家系统Ｓｈｅｌ（ＥＳＳ），提出一种城市发展水平综合评价专家系统（ＣＣＥＥＳ）的基本结构模式，并对ＣＣＥＥＳ中评价指标规范化方法、基于ＡＮＮ的知识获取方法、基于决策表的知识库自动生成方法以及推理机的工作原理作了描述。ＣＣＥＥＳ现已在ＩＢＭＰＣ３８６／４８６微机上用ＥＳＳ—ＶＰ－Ｅｘｐｅｒｔ和ＴｕｒｂｏＣ、ＦＯＸＢＡＳＥ＋语言实现，并取得了较好的应用效果     

Low-cost environment for analysis and design of knowledge-based control algorithms

A dedicated low-cost environment for analysis and design of knowledge-based control systems of continuous-time processes HEXOON is described. It is implemented on IBM PC/AT compatible computers under MS-DOS and includes three main parts — a special real-time operating system shell (RTOSS), a medium scale expert system shell (ESS) and a simulation program named RSOOPE. The so-called “progressive reasoning” mechanism is in the base of the ESS in order to improve the speed of reasoning and ensure a proper control signal at each sample time for various control system structures. HEXOON supplies the user with facilities to analize a system working in two modes — direct control and simulation. Thus it is very useful for education of students and training of control engineers in the field of intelligent control.