基于反射内存网的红外图像实时生成系统

针对红外成像制导仿真中图像生成单元和驱动控制单元之间长线传输的实时性需求,提出了一种易于实现的可靠的基于反射内存网的红外图像实时生成系统的设计方案.介绍了反射内存实时网络的硬件、软件结构和主要技术指标,同时,详细讨论了系统的软硬件研制,通过基于实时性考虑的硬件选型、软件实时性设计、反射内存网的应用,图像生成提前预测、实时操作系统VxWorks的选用等措施圆满解决了图像实时生成和长线传输、仿真时间延迟、驱动控制系统的实时性以及系统时间同步等系统工程实施中遇到的问题.     

基于LabVIEW RT的数据实时传输系统

为实现仿真系统中各仿真设备之间实时的数据通讯,文章设计并实现了一种基于LabVIEW RT以及反射内存网络的数据实时采集及传输系统;通过深入研究反射内存网络集线器的内部结构,确立了系统合适的网络分布结构,从硬件上保证了系统的实时性;在深入研究LabVIEW RT环境下反射内存的驱动运行原理后,实现了在RT环境下对反射内存的应用;并通过编程中对驱动函数合适的选择应用,优化了系统软件的实时性能;测试及实践证明,系统性能良好,在实际仿真中发挥了作用。     

反射内存网络集线器设计与研究

现有的星型反射内存网络集线器仍以高速数据选择器为核心器件构建,其实质还是将相连的节点组成环形拓扑结构的反射内存网络,并不是真正意义上的星型拓扑结构;针对这一问题,文章设计并实现了一种真正意义上的星型拓扑结构的反射内存网络集线器,并能够通过百兆以太网进行配置与实时监视数据传输过程中的性能指标;该集线器采用了FPGA配合8路高速串并/并串转换芯片的架构,实现了与集线器相连节点的星型拓扑结构,具有很好的并行处理能力,提高了网络数据映射速率;最后,通过实验验证了该集线器的稳定性、实时性与可靠性.     

高精度微弱信号检测装置设计

为了更好地提取被强噪声淹没的微弱信号,适应工业发展的需求,结合实际项目,利用同步外差技术设计了一个以STM32F107VC微处理器为控制单元,以MC1496为检测核心的微弱信号检测装置,从设计的微弱信号检测装置的检测精度要求出发,分析检测装置误差来源,并提出减小误差的解决方案,通过实测的数据进行了验证,实验结果表明:该装置可以实现对不同频率信号的识别和检测,具有很高的精度.     

基于反射内存网的飞行控制系统试验环境设计

针对服役周期内飞行控制系统的大修、延寿、外场典型故障验证的维护保障问题,为满足飞行控制系统性能测试和验证需求,提出了利用反射内存网开发飞行控制试验环境的方案。试验环境基于星形拓扑结构的反射内存网,采用开放式的单一网络硬件架构,并对其硬件接口测试系统进行了选型与设计,对反射内存、飞行仿真系统、接口测试系统软件进行了设计与开发。介绍了试验状态切换、多平台实时数据交互、统一时序调度、接口控制文件（ICD）的XML描述等设计与选型注意事项。经测试验证,试验环境运行稳定可靠,满足系统的功能、精度和高实时性要求,达到预期设计目的。     

SPARK-Ⅱ转鼓及控制棒驱动机构交叉冗余伺服驱动控制系统的设计

SPARK-Ⅱ转鼓及控制棒的驱动机构需要高可靠的驱动控制,实现该驱动控制功能的设备定义为转鼓及控制棒驱动机构驱动控制器,是指把堆控计算机的指令转化为驱动机构的驱动信号,并能通过对驱动机构的状态采集实现对多套转鼓及控制棒驱动机构的精确控制的控制系统。驱动控制器开展具备双冗余控制器对多台双冗余机构的交叉冗余伺服驱动控制设备的设计,控制器由两组备份的逻辑控制单元、电机交叉冗余切换单元、旋变测量信号切换单元、模拟量调理与切换单元、电磁驱动控制单元及9组电机驱动单元等组成,并通过1553B与堆控计算机通信。通过采用工业器件对设计的控制器的性能进行了检验,设备具备良好的控制性能,能够满足对转鼓及控制棒驱动机构的控制。系统接口满足航天相关规范要求。     

温枪弹道中光电靶灵敏度控制系统优化设计

传统控制系统存在灵敏度控制效果差、性能不稳定等问题,无法满足高效控制标准,提出温枪弹道中光电靶灵敏度控制系统优化设计。根据实际条件和干扰元素设计原理,从温枪弹道中光电靶灵敏度控制角度出发,将光信号转换为微弱电流信号,对微弱电流信号进行转换,设计光电靶灵敏控制器和光电转换电路,完成系统硬件部分设计;选择基于优化环境下的软件程序开发板来实现软件编程,完成光电靶灵敏度控制系统的优化。实验验证结果可知,该系统灵敏度控制效果强、性能稳定。     

某飞机环境控制计算机仿真测试系统设计

通过研究机载环境控制系统控制功能,分析环境控制系统计算机接口和需求,设计了基于Vx-Works技术的实时仿真测试系统.该系统构建了反射内存实时网络,建立了飞机环境控制系统仿真测试模型.通过管理主控软件运行流程,实现环境控制系统计算机控制功能、性能手动测试和自动测试.     

基于SCADA-PLC模型的矿山平巷误差控制系统设计

为了降低矿山平巷测量的误差，设计了一个基于SCADA-PLC模型的矿山平巷误差控制系统。系统硬件部分重点设计了PLC的选型、通信模块、模入模出单元三部分，系统软件部分主要设计了PID控制算法，通过A/D模块获得模拟量反馈信号，将其转换为数字量信号并和给定值比较得出偏差，将偏差送入PLC中进行PID算法出库，实现了对误差的控制。完成基于SCADA-PLC模型的矿山平巷误差控制系统的设计。实验结果表明研究系统的定位误差较低，导线点点位误差、腰线偏差为2 mm左右，并且控制时间较少，平均为2.2 min,满足了矿山平巷误差控制系统设计需求。     

混沌背景中微弱网络传输信号有效检测仿真

针对传统微弱信号检测方法存在检测准确性较低、检测时间较长等缺点,提出混沌背景中微弱网络传输信号有效检测方法。根据Wiener-Khinchine定理对信号函数计算,并经过傅里叶变换获得信号的自相关函数与其相对应的功率谱,利用周期图法分析获得微弱信号的检测原理,运用Briot-Bouquet引理进行计算,根据计算结果证明瞬态信号以及周期信号的存在,并以此为基础构建混沌背景下噪声的检测模型,从预测误差中检测出在噪声层下的微弱网络传输信号。仿真结果表明,所提方法能够快速检测出在混沌背景下的微弱信号,且检测时间较短、检测误差较低,可广泛引用在现实生活中。     

矿井搜救探测机器人驱动系统最小能耗建模与影响因素分析

研究了矿井搜救探测机器人最小能耗影响因素。针对直流伺服电机和减速齿轮驱动下的移动机器人驱动系统,利用Hamiltonian函数与最小值原理求解出驱动系统的最优速度函数和最优控制电流函数,建立了非线性摩擦条件下的最小能耗模型。通过MATLAB仿真,分析了减速器效率[η]、负载、库仑摩擦力和粘性摩擦系数等因素对最小能耗的影响,确定了各参数对驱动系统最小能耗的影响规律。为矿井搜救探测机器人驱动系统消耗能量最小进行参数配置提供依据,对实现机器人节能降耗具有现实的意义。     

基于动态模拟技术的混动车辆发动机电控单元检测系统设计

电控单元是混动车辆发动机中的重要组成部分,对于发动机以及混动车辆的行驶性能产生直接影响,为保证电控单元的运行正常,利用动态模拟技术,优化设计了混动车辆发动机电控单元检测系统。改装温度、转速等传感器设备以及信号处理器设备,调整系统电路的连接方式,实现硬件系统的优化。利用动态模拟技术模拟混动车辆发动机电控过程,结合不同故障类型下电控单元的运行特征,设置系统的检测标准。采集电控单元输出信号,从时域和频域两个方面提取信号特征,最终通过特征匹配确定电控单元状态、故障类型以及故障位置,实现系统的电控单元检测功能。综合混动车辆发动机的三种运行场景,通过系统测试实验得出结论：与传统检测系统相比,优化设计系统的漏检率和误检率分别降低了2.59%和2.05%,由此证明优化设计系统具有良好的检测功能。     

基于ARM的工业循环水极化控制系统设计

针对工业循环水系统存在既浪费水资源又污染环境的问题,设计了一种基于ARM的工业循环水极化控制系统。该系统由极化能量检测电路实时检测循环水水质参数,水质参数经STM32F103处理后输出的PWM极化能量控制信号,由极化能量输出电路合成、隔离、放大后驱动极化体,产生极化电场作用于循环水。实际应用表明,该系统可控制循环水系统在较高浓缩倍率下运行,代替了循环水系统的加药处理流程,达到了减少水资源消耗、有效防止污染水资源的目的。     

配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统

为解决当前遥测终端隐蔽故障检测系统存在的实时性差、能耗高及检测准确性低等问题,提出设计一种配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统。通过分析遥测终端隐蔽故障检测系统硬件框架,对电参数测量单元、无线通讯单元、时钟单元、温度采集单元及电源单元等系统硬件部分进行改进,优化开发软件部分主程序、数据采集程序及故障检测程序,完成配电网自动化遥测终端隐蔽故障检测系统的设计。实验结果表明,该系统对隐蔽故障的检测准确性高,实时性好,检测能耗低。     

基于PIC单片机的找水系统设计

通过分析时间域电磁法（ TEM）探测原理,简化了磁感应线圈设计,设计了以PIC单片机作为控制核心,集成了信号发生单元、接收处理单元和数据传输单元的检测系统,开展了现场测试。测试结果表明：该系统可有效实现对套管外部地层信息的探测,准确区分油水界面,有效径向探测距离可以达到0.8 m,具有控制便捷、探测距离远、性能可靠、集成度高以及功耗低的特点,为套后油层水淹监测提供了新方法。     

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统集成化设计

设计了一种基于单片STM32F4芯片的时栅位移传感器信号处理系统,将驱动电源、信号采样以及数据处理与误差补偿集成在一片芯片中完成,采用数字频率直接合成（DDS）技术进行激励源的设计,利用输入捕获方式进行高频时钟脉冲插补来采集测量信号,由芯片集成的单周期DSP指令部件完成数据计算,并采用傅氏级数谐波修正技术来进行误差修正。实验表明：采用该系统后,72对极时栅误差峰峰值为3．29”,在保证精度的同时实现了时栅信号处理系统的集成化、小型化,降低了生产成本。     

基于模糊逻辑算法的纯电动客车起步加速能力优化与再生制动控制

日益严重的环境问题促使城市交通向着清洁、高效和可持续的方向发展,同时也促进了新能源交通技术的推广和应用。随着电池和电机驱动技术的发展,纯电动客车也受到越来越多的关注。起步加速能力和可再生制动是纯电动公交车区别于传统内燃机车的两个方面。由于加速踏板信号响应与驱动电机响应较快,理论上纯电动客车的加速性能要优于传统内燃机车。再生制动是一种降低能耗、提高续驶里程的重要技术手段。文章基于模糊逻辑算法,设计了驱动扭矩控制策略对驱动工况下的纯电动客车起步加速能力进行优化。同时,针对纯电动客车制动工况设计了能量回收策略。结果表明,驱动扭矩控制策略可使纯电动客车起步加速时间从19.7 s减小至19.25 s,制动能量回收策略在中国典型城市公交路况下使能量消耗减少11%。     

嵌入式平头锁眼机控制系统的设计

针对平头锁眼机的智能化控制问题,综合应用ARM、DSP、FPGA等嵌入式技术,开发平头锁眼机智能化控制系统.该智能化控制系统由嵌入式ARM主板、基于DSP+FPGA的运动控制卡、带触摸功能液晶屏、主轴伺服驱动单元、进给轴驱动单元、输入/输出信号接口、系统电源等组成,可实现对平头锁眼机的高速、高精度运动控制.应用结果证明,该控制系统具有开放性好、控制精度高、速度快、功能丰富、操作方便、运行稳定、成本低、通用性好等优点,各项指标完全满足设计要求,市场前景非常广阔.