多路模拟开关在数据采集系统中的应用与分析

从应用的角度出发,针对多路数据采集系统中信号巡检切换问题,提出了采用ADI公司的ADG506A芯片作为多路开关的应用采集实例。对设计中基于ATmega128单片机控制、应用多路开关ADG506A进行多路数据通道切换的部分进行了主要阐述与分析。详细介绍了多路开关的使用方法及与单片机的接口电路,分析并解决出现的问题与故障,最终使得系统具备16路数据采集功能,测量精度满足1%,实际应用情况良好。最后进一步给出了后续扩展通路办法。     

FPGA的PXI总线多路数据采集板卡设计

为了满足仪器仪表设备在工作过程中对于数据采集准确性、灵活性以及实时性的要求，设计了一种基于PXI总线的多通道数据采集板卡。本设计采用Xilinx公司的K7系列FPGA芯片作为主控制器，实现了多路采集的可控性、500k～1 Msps采样率及采样点数的可调性、数据存储传输与上位机显示4个主要功能；系统硬件板卡搭载8路A/D芯片采集不同电压信号，范围为±40 V,数据缓存采用DDR3 SDRAM,通过PXI总线进行数据交互，由上位机下发各项命令完成各项指标与功能。     

基于FPGA的便携式多路高精度采集系统设计

为满足对旋翼桨叶表面多测点灵敏气压传感器信号的高速、并行、高精度数据采集,同时具备程控增益放大、抗混叠滤波等功能,设计了一种以FPGA作为核心控制单元的便携式多路高精度前置采集系统。待测信号先由信号调理和滤波模块处理,以提升信号质量,然后经过ADC采样模块采集,最后通过SPI总线将采集数据实时传送至主控板卡分析处理,实现多路信号同步高精度采集。测试结果表明,该系统性能稳定,在干扰较大的环境下,小信号采集幅度精度达0.1%,无杂散动态范围达60 dBc。系统采用便携化设计,体积小,成本低,扩展性强,具有很好的应用价值。     

基于双档恒流源的多通道温度采集装置设计

本文设计了一种多通道温度采集装置,主要适用于工业现场对RTD传感器信号的采集和处理。本文重点讨论多通道RTD采集的内容,分析了一种单恒流源应用于多通道切换采集RTD信号的原理,设计了双档恒流源电路、多通道RTD信号切换电路、自校正电路、AD转换等硬件电路与软件实现流程。经过实践验证,该装置具有测量范围宽、实用性强、精度高、可靠性高等优点。     

通用板卡芯片测试系统的设计与应用

设计了一种针对通用板卡上共13款芯片的测试系统。在设计过程中，为了节省成本和增强测试器件的灵活性，外部电源由程控直流电源提供，驱动板由自制电路板配合数据采集卡数字量通道代替，对板卡提供电源和各种控制信号，模拟功率由外部功率电阻构成，提供信号监测点，信号采集模块由2块8通道的信号采集盒构成，负责整个试验过程中全部监测信号的采集；上位机负责控制驱动板信号的切换以及监测信号的回读存储，同时对数据进行判读，以得到被测器件的完整状态。经过测试，该系统试验结果正常，被测各器件稳定可用，说明该测试系统功能完善可靠，满足了芯片数据手册的要求和实际工程的需要。     

基于CAN的多通道数据采集系统的设计

提出了一种基于CAN总线,应用于航空发动机动态测试的多通道数据采集系统的设计方案。完成了对各传感器输出信号及电源信号的调理、采集、分析处理及上传,并对系统进行了非线性误差标定。给出了数据采集系统各模块的设计思想及系统软件设计流程。试验结果表明,该多通道数据采集系统具有抗干扰性强、采集精度高、接口灵活等优点,满足该型航空发动机测试系统的需求。     

基于FPGA的VXI总线多功能模块设计

VXI总线多功能模块是某导弹自动驾驶仪VXI测试系统的关键模块,需要完成被测信号采集、特殊测试激励信号产生、频率测量和数字IO功能;文章首先简要介绍了模块的设计要求和总体设计;然后阐述了模块的各功能电路实现;接着重点论述了模块设计中采用扫描地址图谱实现多通道和量程动态切换、采用块传输实现VXI接口高速数据传输和采用RAM分时复用存储实现长时间连续数据采集等关键技术;应用这些技术研制的模块已应用于实际测试系统中,其性能良好,工作稳定;接口测试结果表明,模块的VXI接口设计极大地提高了数据传输速度。     

基于FPGA和TCP/IP的多路采集与切换系统设计与实现

为保证数据采集应用中系统远距离控制和数据传输的可靠性,及满足多路信号接口的切换与并行数据采集需求,设计了一种基于FPGA和TCP/IP的多路采集与切换系统。该系统以Xilinx Spartan-6系列的FPGA为主控芯片,可满足8组×13路通道的切换,及16路模拟信号的同步采集与实时传输,采用FPGA+TOE架构实现TCP/IP协议通信,并配备监测上位机。通过测试表明,该系统能够长期稳定地进行多路通道切换及高速采集与实时传输,使用便捷、可靠性高,在分布式采集领域中具有一定的应用价值。     

PLC多路模拟量采集方法研究

本文介绍一种支持各种可编程序控制器穴PLC雪数据采集方法,对热电阻、热电偶等温度信号和电流电压等模拟量进行多路采集。数据采集模块具有隔离RS485接口和隔离并行输出接口,设计了多种并行接口时序和串行通讯协议,通过并行接口和串行接口实现与各种PLC的连接。给出了通过并行接口使用请求半字节输出时序实现PLC采集多个采集模块的数据的方法和程序。     

基于USB总线的多通道数据采集系统设计

介绍了以FPGA为控制核心、以USB2.0为数据接口的多通道数据采集系统,通过对模/数转换器件(ADS8365)的控制完成4路信号的采集。系统包括信号调理模块、模/数转换模块、FPGA控制模块、数据缓存模块和USB接口模块。系统的A/D转换精度为16 bit,采样率为27 kHz,保证了数据采集的准确性和实时性。此外,系统还具有一定容量的FIFO数据缓存,方便与其他系统进行数据交换。     

Test and realization of linearly separable switching functions†

A switching function is said to be linearly separable if the weighted sum of the input variables of the logical element realizing the function equals or exceeds a threshold. The weights and threshold are all real numbers. All switching functions are not linearly separable. A test and realization procedure for linearly separable switching functions using the decimal number representation of the input variable combinations only is presented here. The test process uses the 2-asummability property of linearly separable switching functions and is usable for switching functions of eight or lesser number of variables. A slide-rule device is described where the test can be mechanically done promptly. The realization technique is iterative and gives integral solutions directly. The method is straightforward and is very useful, particularly for a small number of variables.     

Orient: A computer program for the resolution and rotation of paleocurrent data

A limited number of computer and calculator programs are available now for paleocurrent reorientation. The published listings of reorientation programs however, do not, account for fold plunge. ORIENT is an interactive FORTRAN program which will remove tectonic tilt and plunge from palaeocurrent measurements in deformed areas. The program also contains facilities for resolving palaeocurrent data recorded as two apparent dips. The program will accept data recorded in a variety of conventional forms and has a flexible data input format that may be modified by the user at run time. The corrected data are output onto cards or disk file for further processing. The program is written as a series of modules which allows the subroutines to be used for alternative applications. The output format of the corrected data can be modified to facilitate input to any statistical processing programs currently available.     

Combining switching, over-saturation and scaling to optimise control performance in the presence of model uncertainty and input saturation

Saturating actuators are present in all real control systems. Their effect on system performance clearly depends on the range of control action required relative to the saturation bounds. Much of the prior work on this topic has centred on how to switch linear controllers so as to avoid saturation occurring. This, however, has meant that the full input authority has not been exploited in the control law. Recently, two alternative methods have been proposed for switching linear controllers so as to force the input into saturation. They achieve this goal by scaling the controls or by allowing over-saturation in the switching scheme. In this paper the two methods are combined into a more general scheme. It is also shown that the combined scheme is capable of achieving superior performance. A robust version of the algorithm is also described which is applicable to a class of uncertain systems.     

Hadoop环境下分布式物联网设备状态分析处理系统

设备故障可能会引起严重的生产事故,对企业、社会和人身安全造成严重威胁.因此,对物联网设备状态分析并进行合理的处理具有重要意义.针对物联网设备数据量大且复杂的特性,本文提出了一种针对物联网设备的海量数据处理架构,同时结合Dask分布式计算框架,设计了基于Hadoop环境的分布式物联网设备状态分析处理系统.本系统主要包括数据服务、数据分析和数据存储3个模块,并通过合理的节点调度方案保证了算法的高效运行和分布式计算的稳定性.系统运行表明能有效的处理大批量数据并实时准确预测设备状态,满足工业智能制造过程中的实际应用.     

基于M ATLAB 的第五套人民币面值识别系统设计

To solve the problems of accuracy and speed of the fifth set of RMB face value recognition, a design method of RMB face value recognition system based on MATLAB and image processing technology is given. The collected banknote images are pro- cessed by five modules: rotation correction, image preprocessing, image positioning, face value cutting and face value recognition. The experimental results show that the system can accurately calculate the total amount of money input while recognizing the face value of banknotes quickly in real time.     

基于PCI的电子柜虚拟测试台的设计与应用

为了解决SS4G型电力机车TPZ27型电子柜测试系统手动操作繁琐、准确度和工作效率低等方面的不足,论文介绍了一种将计算机技术、数据库技术和现代测量技术相结合的系统测试方案,给出了系统的软硬件设计方案及系统应用分析;系统借助虚拟仪器技术和PCI数据采集卡,用计算机模拟机车运行工况,通过数据采集卡以及外围处理电路给定电子柜输入信号,并采集电子柜的输出信号,再通过软件对数据进行分析处理,从而方便地实现对电子柜的检测;并对机车牵引制动双闭环调速控制系统进行建模,从而实现了传统仪器不能实现系统的闭环测试.     

A variable structure MRAC with expected transient and steady-state performance

A new output feedback variable structure model reference adaptive control (VS-MRAC) scheme is proposed in this paper for uncertain plants with relative degree one. The scheme is based on the existing VS-MRAC structure together with a high gain switching mechanism to adjust the variable structure control signal. The main features of the scheme are that (1) the pre-specified transient and steady-state performance specifications for tracking error can be guaranteed, (2) it does not require the plant high frequency gain sign to be known a priori, (3) the usual assumption for MRAC system that the reference model is strictly positive real (SPR) is not needed and (4) the plant input disturbance, which is assumed to be unknown but bounded, can be completely rejected.     

基于网络编码交换系统仿真平台的设计与实现

网络编码已被证明可以优化交换系统传输效率,然而不被传统交换系统的结构所支持。基于流行的Crossbar结构,采用模块化设计方法,实现了基于网络编码交换系统仿真平台—NCSPS(Network-Cod ing based S imu lation P latform for Sw itches)。该平台实现了输入、输出、交换单元、调度策略、数据生成和数据统计各模块的"松耦合",达到了业务流、交换结构和调度策略的分离,具有一定的配置灵活性和扩展性。用户通过不同的参数设置,实现各种仿真环境和条件。最后通过对传统交换和编码交换的仿真实验,展示了编码交换的良好性能,验证了仿真平台的合理性。     

基于TCP/IP协议的高可靠冗余以太网设计

研究提出一种工业以太网冗余通信方案。结合工业自愈以太环网和节点双网卡技术,设计基于TCP/IP协议的双网卡冗余通信机制,提高了网络数据传输通信的实时性和可靠性。实验证明,设计的方案可保证网络数据传输具备高可靠性。     

基于MMST分组的一类MIMO非线性系统执行器故障自适应补偿控制

在多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)非线性系统的执行器故障容错控制问题中,控制器能够处理的执行器故障集合的大小与执行器分组方法有很大关系.为扩大系统可处理的执行器故障集合,本文针对一类具有执行器故障的MIMO非线性最小相位系统,提出基于多模型切换(Multiple model switching and tuning,MMST)执行器分组的自适应补偿控制方法.考虑系统的执行器卡死、部分失效和完全失效故障,在微分几何反馈线性化的基础上,研究基于多模型切换的执行器分组切换指标和切换策略,设计了基于反演控制的自适应补偿跟踪控制律,所设计的控制律能保证系统在执行器故障时闭环稳定,渐近跟踪给定的参考信号,且提出的分组方法扩大了可补偿的执行器故障集合.仿真结果表明了本文设计方法的有效性.