电子测量讲座——剖析双积分AD转换器

数字电压表（简称DMV）的作用是将被测的电压量自动转成数字量，并将其结果直接以数字形式显示出来。数字电压表的核心就是双积分AD转换器，3^1／2位数字表的核是满量程为200mV的AD转换器。     

基于实时内核的双起升双吊具桥吊实时仿真平台

双起升双吊具桥吊是一种复杂的多电机传动机械,其多电机协调控制需要实现桥吊操作的准确性、安全性和快速性;文中针对一种双起升双吊具桥吊实验装置的多电机协调控制的需要,构建了一个桥吊多电机实时仿真控制平台,提出了一种基于Real-TimeWorkshop(RTW)的实时内核的混合仿真实验构架,采用了S函数设计开发运动控制器驱动模块,并通过调用设备驱动函数操作运动控制器,最终实现桥吊多电机协调控制的方法;该方案具有技术先进、结构简单、使用灵活、成本低廉的特点,能够方便地实现针对双起升双吊具桥吊控制方法的数字仿真和半实物仿真。     

双吊具欠驱动桥吊的建模与仿真

较之于传统的单吊具桥吊,双起升双吊具桥吊是一种新型高效集装箱装卸机械,但其本质上是一类复杂的欠驱动非线性系统,其建模和控制方法存在较大难度。利用拉格朗日分析方法和仿真手段对双起升双吊具桥吊的动力学特性进行了研究,分析了吊绳长度和负载变化对桥吊动态特性的影响,以及作业环境中的摩擦力和空气阻力对模型特性的影响;建立了双起升双吊具桥吊的动力学模型,并进行了简化。最后,仿真研究为验证双起升双吊具桥吊的动力学模型的正确性提供了依据。     

可消除热零点漂移的双压阻半桥压力传感器

提出一种可消除热零点漂移的压阻式压力传感器。该传感器由两个压阻半桥构成。两个“半桥”受力时输出信号的极性相反,而零压时输出信号极性相同。两桥输出信号相减后,其压敏输出与一个压阻全桥的输出值相同,而随温度变化的零压输出则相互抵消。模拟实验显示出预期效果     

双变量交交变频双馈电动机功率因数控制研究

分析了双馈电动机的数学模型,推导出电动机定子侧电流与转子侧电流的关系;采用双变量交交变频器为双馈电动机提供变频励磁电源,并通过控制变频器输出电压的幅值、频率来控制转子侧电流;通过实验研究转子侧电流对双馈电动机定子侧功率因数的影响,得出可以通过控制转子侧电流来调节电动机功率因数的结论。     

自动化码头双小车岸桥与AGV协调调度问题研究

为研究自动化集装箱码头中自动导引运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）与双小车岸桥（Double-Trolley Quay Crane，QC）的协调调度问题，考虑双小车岸桥中转平台及其容量限制，并以双小车岸桥门架小车时间窗为约束，建立以集装箱任务最大完工时间最小化为目标的混合整数规划模型。设计启发式算法，由中转平台的容量求得岸桥门架小车操作集装箱任务的时间窗，并采用遗传算法进行求解，给出相应的AGV调度优化方案，解决两大设备的协调调度问题。最后，以10组实验为例，比较了遗传算法与粒子群算法的优化结果。结果表明两种算法一致，且基于遗传算法的模型求解收敛速度更快，从而验证了该算法的可行性。     

基于SoC的双CPU连接桥设计

采用一种新的总线桥网络连接方法,实现了由一个总线桥将两个CPU以及多个数字设备连接在一起的功能。重点研究了总线桥的整体结构设计及内部逻辑功能,并对其进行了详细分析及仿真验证。结果表明总线桥能够正确完成双CPU与公共设备之间的通信,提高了系统电路的工作速度和性能,很好地解决了多CPU与公共电路模块之间的通信问题。     

双馈风力发电系统功率解耦控制策略仿真研究

研究风力发电机功率效率优化控制问题,由于外部风力环境变化较大,应保证变换器的稳定性控制。传统的控制方法不但动态和稳态性能差,而且控制策略比较复杂。为了改善控制效果,提高直流电压利用率,采用了SVPWM调制技术,并提出了一种功率解耦控制策略的双脉宽调制(PWM)变换器控制方案。网侧变换器控制直流母线电压的稳定并调节网侧功率因数,转子侧变换器进行矢量解耦控制,调节定子有功和无功功率。仿真结果表明,控制策略能够快速跟踪风速变化,维持直流侧母线电压恒定,输出的电流为正弦波,并且与电网电压同频同相,满足并网条件,实现有功和无功功率的独立调节,对并网风力发电系统的设计研究提供有意义的参考。     

基于改进模糊PI控制的双有源桥DC-DC变换器

在直流微电网中,针对直流负载扰动的过程会造成直流电压动态响应速度缓慢;同时,负荷投切时会引起直流电压超调量大的问题。采用改进模糊PI控制,并将其应用在直流微电网中储能单元的双有源桥DC-DC变换器。首先,在现有模糊PI控制中加入预处理环节,该环节对直流电压的误差大小进行及时判断与跟踪,使直流母线电压迅速达到参考值,提高了直流电压的动态响应速度;其次,分析了现有模糊PI控制算法的规则表对参数调节过程中存在精确度不足的规则,对其进行修改得到改进模糊PI控制的规则表,以减小直流电压的超调量;最后,对所提的改进模糊PI控制进行仿真对比验证。仿真结果表明:对现有的PI控制器和模糊PI控制器而言,改进的模糊PI控制器在稳态响应速度、超调量以及抗干扰性能上得到显著提高,提高了直流母线电压质量。     

船舶燃料油双闭环比值调节系统

本文论述了船舶燃料油双闭环比值调节系统的构造原理，以及可编程调节的程序编制。本设计已应用于炼油厂现场装置，运行效果良好，具有实际应用价值。     

一种压力传感器的零点补偿电路

从压力传感器温度补偿问题出发,通过三种电阻桥零点输出补偿方法的温度误差对比,提出一种恒压供电的新型电阻桥零点输出补偿方法,主要特点是调节压力传感器(零点输出10mV以上)零点输出为零时,不会影响压力传感器的温度漂移,且较传统的电阻桥零点补偿方法,压力传感器的温度误差小的优点.     

二次散射对脉冲激光雷达回波功率的影响

理论上分析了二次散射对大气脉冲激光雷达回波功率的影响并提出一种计算方法。采用某型大气激光雷达的测试结果与理论计算具有较强的一致性,证明了理论结果的正确性。根据二次散射回波信号的特点,选用适当的滤波方法将其影响降至最低。二次散射的理论计算解释了实测中发现的＂纹波＂现象,纹波的幅度和频率与雷达自身特性及粒子特性相关,其衰减速度较单次散射慢得多。因此对于大气探测具有进一步研究的重要价值。     

双窗目标特征提取算法研究

为了得到更加稳定性和准确性的目标特征,提出了一种双窗目标特征提取算法.首先在目标周围设置两个初始窗,其中小窗作为提出的改进活动轮廓模型的初始曲线;其次根据活动轮廓模型运动规则进行迭代得到目标的轮廓,作为特征提取的内窗.运用加权比例直方图法提取内、外窗的日标特征,根据设定的规则计算目标特征.最后通过实验证明了上述算法相对传统目标特征提取算法能够得到更佳准确的结果.     

双作用三直线电机往复泵试验装置研究

针对传统往复泵结构复杂、效率低、输出流量和压力波动大、维修不方便等缺点,提出并研制了一种双作用三直线电机往复泵试验装置。该装置以计算机为核心,具体由通用变频器、三相圆筒型感应直线电机、PCI数据采集卡和传感器等设备组成。通过系统软件编程,实现了单直线电机驱动往复泵试验和三直线电机协调控制往复泵试验。试验结果验证了理论研究的正确性。     

旋转二级倒立摆的控制系统设计与仿真

小车倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的自然不稳定系统,其控制问题被公认为控制理论的一个典型问题,是控制理论研究的典型实验平台.旋转二级倒立摆是一种新型的倒立摆装置,与同级的直线轨道倒立摆相比,结构简单紧凑,但模型更复杂和不稳定,对控制算法提出更高的要求,增加了控制难度.该文基于动力学理论分析旋转二级倒立摆系统的结构,建立了旋转二级倒立摆系统的数学模型状态空间方程,分析了系统的稳定性和可控性.采用二次型最优控制策略对旋转二级倒立摆系统进行控制系统设计,并借助Matlab平台进行了仿真实验.实验结果证明了其控制有效性,该控制结果与其它控制方法相比,有较优的稳态特性和快速性,系统处在较大的非平衡初始状态,旋转二级摆杆也能稳定地控制在倒立平衡位置附近.因此可以进一步扩展到多级旋转倒立摆的控制,对于实现其它不稳定系统的控制,也有着一定的借鉴价值.     

压阻式压力传感器零点输出研究

使用有限元方法 ,分析了压力传感器力敏电阻条工作时的自身发热对传感器零点输出的影响 ,结果表明 :由于电阻工作时的发热引起传感器温度分布的不均匀 ,即便组成压力传感器电桥的力敏电阻条参数完全匹配 ,传感器也可能存在零点输出。     

二级倒立摆在受控情况下的运动稳态分析

通过对二级倒立摆系统物理结构的分析,总结了二级倒立摆系统在受控稳定状态下可能出现的各种运动状态。在由单电机控制的二级倒立摆稳定的基础上,分析控制倒立摆系统稳定的控制量与系统稳定运动状态之间存在的关系。通过实验,得到了两级摆杆之间的3种在受控稳定下的具体运动状态,证明了二级倒立摆的运动状态与系统控制中的某些参数存在着明显的关联,并且为从理论上分析这些运动状态和控制参数之间的关系提供了一定的依据。     

二级倒立摆控制器的仿真与设计

该文运用现代控制理论并以MATLAB语言为辅助设计工具，在计算机上进行二级倒立摆系统的外控制器的分析与设计工作。用模拟电路实现了外控制器，并在二级倒立摆上实验成功。证实了降阶观测器可以用模拟电路近似实现，即使是较复杂的系统，现代控制理论的应用也不一定要求运算的高精度。用于现代控制理论实验课教学中便于学生理解和接受。     

制导炮弹解耦控制研究

针对旋转制导炮弹双通道二舵机自动驾驶仪进行解耦控制研究。采用弹体状态方程对旋转制导炮弹进行仿真建模和耦合性分析,推导出了从弹体坐标系到准弹体坐标系弹体运动方程的准确表达式,并采用双通道二舵机方案设计旋转制导炮弹自动驾驶仪,提供了双输入双输出系统解耦控制算法。通过仿真验证了两通道的交连情况和解耦算法的有效性。弹体状态方程适用于双通道旋转弹仿真建模和耦合性分析,为导弹控制系统分析与设计提供了新思路。