基于三轴转台的MEMS惯性传感器参数测量方法

运动学参数的可靠与准确测量,对于高精度的MEMS惯性传感器应用于农业作业复杂环境具有重要意义。设计了一种基于SGT320E转台的MEMS惯性传感器运动学参数检测方法。对MEMS惯性传感器的陀螺仪和加速度计进行了固定零偏、标度因数、标度因数非线性、标度因数对称性等参数测量,采用Matlab软件分析试验数据,并将分析后的数据与传感器数据手册上的相关性能指标进行对比,结果表明该方法能够通过误差校正提高MEMS传感器精度。     

一种新的基于SCM-ANFIS的加速度计温度建模与补偿方法

针对石英挠性加速度计因外界温度变化导致输出发生复杂漂移,而传统温度建模由于分别对零偏与标度因数建模补偿而造成重复误差的情况,提出了一种新的基于减法聚类(SCM)与自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的温度建模与补偿方法。首先,分析了石英挠性加速度计温度漂移机理,设计了多位置全温域实验,建立了一个整体温度补偿模型。其次,将多位 置全温域实验数据作为训练数据,建立了基于改进SCM与 AFNIS的组合温度漂移模型。最后利用实验数据进行模型适用性验证与加速度计温度漂移补偿。结果表明:该方法建模相比于单一方法建模准确度高,精度能提高1到2个数量级,经过该模型补偿后,加速度计温度漂移在全温域范围内能够保持在1μgn量级。     

石英挠性加速度计网络化自主测试系统

针对在石英挠性加速度计性能检验与监测、退化机理等研究中,对加速度计输出信号快速准确采集的需求,设计一种高精度自主测试系统。提出了基于Zig Bee无线自组网的网络化测控方案,设计了适用于测控环境相对分散的分簇拓扑网络结构,以CC2530为核心设计了加速度计无线采集节点与智能无线控制终端,基于AD7734设计了加速度计高精度A/D转换电路。基于Z-Stack协议栈实现无线网络节点组网控制、数据传输程序设计,基于C#实现上位机终端控制台设计,针对大规模节点数据设计了一种高速数据帧结构,并采用了握手传输机制。经实际应用证明:系统采样误差低至0.049mV,可同时对40只加速度计进行长时间自主数据采集,并完成简单数据分析。系统可用于加速度计性能分析与建模研究中。     

校内自行车防盗跟踪系统的设计

根据学校的管理需求,将无线传感器网络引入到学校自行车防盗系统中。以C51单片机为核心设计了加速度计输出值的检测系统和以CC2430芯片为基础的无线通讯模块,设计了无线传感器网络的信息采集节点和上位机节点,规划了无线传感器网络拓扑,设计了具有较高稳定性的简单无线通讯协议,实现了定位防盗功能。     

一种关于挠性加速度计温度控制系统设计方法

为了提高石英挠性加速度计的零偏稳定性指标,确保惯性导航系统定位定向精度,需要石英挠性加速度计长期工作在稳定的环境温度范围内,相应的温度控制系统设计技术尤为关键;针对某高精度惯性导航系统对温度控制精度指标的实际需求,首先设计了以DSP为核心控制器的温度控制硬件电路;同时以加速度计组件为控制对象,建立温控模型,采用PWM波控制策略及增量式PID控制算法,利用MATLAB仿真工具获得较优的控制参数;在DSP中开发了温度控制程序,并进行参数整定、指标测试,最终使加速度计工作环境温度稳定在55±0.2 ℃范围内;通过实际应用验证表明,该方法针对石英挠性加速度计工程应用特点,实现的温度控制精度高,稳定性好,能够为惯性导航系统的高精度使用奠定基础。     

基于多位置的MEMS加速度计快速自标定

针对MEMS加速度计输出信息受自身误差项(如零偏、标度因数、非正交误差等)干扰而影响器件自身测量精度的问题,提出一种不依赖转台设备的快速24位置标定方法.在分析MEMS加速度计输出特性基础上建立MEMS加速度计输出误差模型,设计并展开连续转停标定,利用重力特征实现加速度计误差修正.基于器件零偏、标度因数、非正交误差9个...     

石英加速度计零偏非线性集成预测

基于小波变换(WT)的多尺度分析能力和径向基函数(RBF)神经网络良好的非线性预测与集成能力,研究了一种非线性集成预测方法.针对贮存期石英挠性加速度计零偏漂移抑制的问题,提出了基于WT和RBF神经网络的一种石英挠性加速度计零偏非线性集成预测方法.为验证所提方法的有效性,设计了一种加速度计参数的重力场标定实验,并针对某型号石英挠性加速度计进行了为期2年的标定实验.分别利用所提WT-RBF集成模型和RBF模型对零偏标定序列进行了预测分析,仿真结果显示:WT-RBF集成模型具有更好的预测性能.     

基于ZigBee的温室环境监测系统的设计

针对现有温室环境监测系统存在的不足,设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的监测系统,通过软硬件相结合实现了温室环境数据的实时监测。硬件部分以CC2530为核心构建ZigBee无线传感器网络,包括传感器节点、汇聚节点;软件部分包括传感器节点的数据采集和发送、汇聚节点数据接收和发送、上位机监测管理3个部分。采用LabVIEW对上位机监测软件系统进行开发,人机交互界面友好。测试结果表明,该系统工作性能稳定,结构简单,布点灵活,可以实现温室内环境数据的无线监测。     

粮库检测系统的网络设计

针对大型粮库粮食存储环境监测点分散的现状,设计一种树状拓扑结构的无线传感器网络中央监测系统。该系统以ZigBee无线传输技术为核心,结合温湿度传感器模块,构成无线传感器网络检测子节点。系统能够对现场环境实时检测,同时通过路由节点将检测到的数据上传给上位机,其中路由节点采用无线传输方式与终端节点进行通讯,使得现场检测到的数据能够实时传送给中央监控计算机,最终实现粮库内部的多点检测及和实时监控。     

基于IaaS云平台的无线传感网实时监测系统

本文基于中科大IaaS云平台设计并实现了一种无线传感网实时监测系统.利用6LoWPAN建立可自组网的无线传感器网络,系统中各个传感器节点将传感器采集的数据发送至汇聚节点,汇聚节点通过网络将数据传送至中科大云平台服务器中进行记录和分析.本文采用Nginx作为Web服务器,uWSGI应用服务器和Tornado应用服务器分别处理用户的非实时数据和实时数据请求.采用WebSocket技术实现实时数据的传输,提高了系统实时性.测试结果表明本文对构建可靠且可灵活部署的实时监测系统具有指导意义.     

基于TinyOS的无线传感器网络构建

为设计出低廉微型的无线传感器网络,提出以nRF24E1无线通信模块为核心,结合外围传感器、电源和串口通信等模块,构建无线传感器网络硬件平台的方法;阐述基于无线传感器网络操作系统TinyOS,实现无线传感器网络功能的具体细节.此无线传感器网络能实时采集环境数据,实现点对多点通信;进行CRC校验,实现组网数据上传;具有高达1 Mbps的传输速率;其网络节点结构简单,价格低廉,真正实现了微型节点.     

基于CC1100点对点无线数据采集

无线传感器网络有分布便捷、布网快速等特点。在自设计的Zigbee无线传感器网络简易节点的硬件平台上,实现了无线温度采集系统。温度数据以点对点的方式从发送节点传到接收节点,接收节点通过RS232串口将接收到的数据实时传递给计算机。     

无线传感器网络数据管理平台的设计

无线传感器网络技术是近年来比较热门且研究比较活跃的新兴领域,结合无线传感器网络的体系结构、节点定位算法这两个方面的已有研究,进行了有关无线传感器网络数据管理的平台设计,对传感器网络所获得的感知数据进行查询和分析,模拟仿真不同时刻目标节点的位置信息,进而将整个目标节点运动轨迹绘制出来,有效实现对目标节点的实时监控和跟踪。     

加速度计信号处理的建模与仿真

研究车载公路路面平整度动态测量系统的优化设计问题,加速度计输出信号的二次积分用于修正路面高程数值,由于目前处理一维加速度计信号的方法中均不能滤除混入的标度因数误差。为解决上述问题,提出根据卡尔曼滤波原理建立标定车载道路路面平整度检测单元中一维加速度计混入的零偏差和标度因数误差的卡尔曼滤波模型,并使用MATLAB软件上进行仿真,仿真结果表明建立的卡尔曼滤波模型可以有效估计和滤除加速度计输出信号中混入的固有零偏差、标度因数误差和随机白噪声,为优化设计提供了依据。     

基于Zig Bee的无线传感器网络大气监测系统设计

大气污染问题突出且日益严重,对大气环境实时准确地监测具有重大社会意义。现有的监测手段实时性差、维护困难,难以满足实际需求。针对上述情况,设计了一种基于Zig Bee技术的大气监测系统,并详细阐述了系统的整体框架结构和实现方案。系统包括无线传感器网络和远程监测中心2个部分。其中无线传感器网络包括传感器节点和网关节点。传感器节点以CC2530为核心搭建,负责采集大气环境数据并通过多跳方式将数据实时发送至网关节点;网关节点以LPC2138为核心搭建,负责汇总传感器节点的数据并通过GPRS实现与远程监测中心的通信。远程监测中心使用在Microsoft Visual C++6.0环境下编制的监测软件,通过网络模块完成数据接收、显示及存储,为用户提供一个友好的人机界面。     

基于无线传感器网络的楼宇环境监测系统设计

设计了基于无线传感器网络技术的楼宇温湿度监测系统.该系统完成对各室内温湿度光强数据的采集、传输、存储、分析,具有低功耗、自组织特点.管理节点利用ZigBee网络,根据管理中心的要求发送无线传感器网络各节点温湿度光强数据及报警信息.实验结果表明,ZigBee技术以其低功耗、低成本、网络容童大的特点,在实现实时楼宇环境监测方面有很大的优势,可满足中央空调系统对楼宇温湿度光强的监测需求.     

基于双轴转台的加速度计自动测试方法设计与实现

为了降低加速度计测试成本,简化标定方法,对加速度计在双轴转台上的测试标定方法进行了研究,组建了一个双轴转台测试系统,系统使用NI USB-9239进行模拟数据采集,依据上述系统提出了一套测试标定新方法,并且设计了一套能进行自动化测试的软件;系统能测试出加速度计的标度因数、三阶非线性模型的各项系数、零偏、零偏稳定性和零偏重复性等参数;选用一种MEMS加速度计进行了测试,对提出的测试标定方法和软件自动测试功能进行了验证,试验过程和测得的参数数值表明软件测试自动化程度较高、测试标定方法实用可靠。     

基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计

汽车尾气是环境污染的重要来源之一,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气实时在线监测的方法.为实现系统中汇聚节点需要处理大量数据,通信方式多样的功能,提出了一种以ARM7处理器作为汇聚节点控制器的硬件设计方案.分析了基于无线传感器网络的汽车尾气监测系统汇聚节点的设计需求,进而介绍了其系统构成,最后详细说明了汇聚节点的硬件设计与实现.     

基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题,着重研究了基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的软硬件设计,实现了ZigBee无线传感器网络节点的设计,并运用该无线传感节点建立了基于ZigBee技术的无线结构健康监测系统,利用模式匹配的方法实现了基于无线传感器网络的载荷定位和结构紧固件失效的实时监测.     

无线温湿度传感器网络节点的设计

将无线传感器网络技术应用于温湿度测量,实现远程实时监控,设计了基于无线收发芯片nRF401的现场温湿度测量的无线传感器网络节点,详细介绍了节点系统的软硬件实现。