基于ADN8831的高精度光源驱动控制设计

针对光纤陀螺光源驱动控制特点,设计了一种新型高精度超辐射发光二极管(SLD)光源驱动控制系统.恒流源输出电流稳定且光源保护措施可靠,温控系统以高性能TEC控制器ADN8831为核心,功耗低,体积小且集成度高.测试结果表明:该系统性能优良,操作方便,恒流精度可达0.01%,温控精度优于0.005℃,光源输出光功率在-40～+70℃范围内比较稳定,能够满足光纤陀螺系统对光源控制精度和稳定性的要求.     

基于STM32的多相LED穹形光源控制系统设计

针对工业视觉检测中对光源的照射角度、光源亮度、颜色等调节要求,设计了一种基于STM32的多相LED穹形光源控制系统,给出了系统实现方案及各模块具体实现,实现了光源参数的连续可调控制。     

新型高密度电路板的自动光学检测系统设计

为提高自动光学检测系统(AOI)的缺陷检出率,研究了一种采用多色光源照明,利用机器视觉获取被测高密度印刷电路板(HDI型PCB)图像,通过图像处理快速准确地识别出各种缺陷的新型AOI。实验装置由主控计算机、电气控制系统、精密机械运动装置、多色光源照明和图像采集系统等组成。图像处理及识别软件基于OPENCV和VisualStudio2005开发,模块化设计,包括光源控制、图像采集、图像拼接、图像定位、路径规划、缺陷检测和缺陷统计等模块。实验结果表明,新型AOI系统可检出加载HDI型PCB的各种缺陷,缺陷的检出率可达99.9%,误报率只有0.3%。     

高速成像中的阵列式高速脉冲光源设计

为了解决高速成像中自然照明不足、低幅率相机拍摄图像模糊等问题,设计了一种高亮度阵列式脉冲光源,该脉冲光源具有窄脉宽、高频率、照度均匀等优点,系统以大功率、高亮度白光LED为光源,以单片机为核心控制器,完成了脉冲光源驱动、精确时序控制、报警和显示等电路模块的设计。试验结果表明,该脉冲光源最大光通量可达36 000 lm,脉冲宽度为1μs,可有效解决高速目标成像模糊的问题。     

一种单星模拟器光源控制系统设计

采用大功率LED做点光源,用专用的LED控制芯片代替单片机电路,设计了一种光源可调的微型闭环控制系统.该系统通过光电接收放大电路将光电流采样成电压放大后反馈给控制驱动电路,控制驱动电路根据此电压信号调整输出给LED两端的电压,从而控制光源的稳定性.     

基于MSP430的太阳光源跟踪控制系统设计

为了提高太阳能电池板的能量转换效率,提出了一种基于MSP430的太阳光源跟踪控制系统。系统设计原理采用光强比较法,硬件部分设计了光强信号采集电路、以MSP430为核心的主控制器、步进电机驱动电路等;软件部分采用模块化编程,加入数字滤波和控制算法。系统实现了刘信号采集与处理、电机驱动等模块的控制,能够快速准确跟踪太阳光源。运行实验结果表明,系统运行稳定,控制灵活,达到预期的设计目标。     

基于MAX16802B的水下相机控制系统设计

水下相机对海洋生物科学研究有重要意义,其控制系统的设计关键在于光源控制方案以及电源效率的提高;提出并实现了一种基于低功耗微控制器、高亮LED光源以及LED控制驱动器MAX16802B的水下相机控制系统,详细介绍了系统组成,并给出了基于低功耗策略的硬件和软件优化设计方案;实验结果表明,该设计方案电路结构简单,稳定性好,电源效率达75%以上,能够满足长时间水下拍摄工作;在实际海下测试中,按20分钟的拍摄间隔需求,水下相机可连续工作2个月以上。     

基于植物专家系统的智能LED光照控制系统设计

光照度是植物生长的重要环境因素。目前,我国植物工厂的光照控制大多使用基于传统光源的简单控制模式;即使少数使用了LED光源的系统,也只是采用了定波长、定光强的LED光源。为提供适合植物生长的光环境,设计了基于植物专家系统的智能LED光照控制系统。该系统采用红、蓝和远红外3色光LED组成的发光模块控制光照。植物专家依据不同生长期植物对光谱的选择性吸收特点,设定各色光在各生长期的光照度;以单片机为核心的控制系统实时检测环境光照度,并与专家设定值进行比较,计算实际调光量;由脉宽调制(PWM)信号控制发光模块各色光光照度。控制系统具有光照度超限报警及温湿度自动控制的功能,既可以实现光环境的自动控制,也可以根据用户需要灵活调控,具有操作简便、控制精确、能源利用率高的特点。     

多时变扰动下的PID控制性能评估

时变扰动是影响控制系统性能的主要因素之一。针对存在多个时变扰动的情况,提出了一种基于多模型加权的PID最小可达方差控制性能评估方法。首先,根据每个扰动的特性设计子PID最小可达方差控制器;然后,基于扰动作用时间构造权重以设计多模型加权控制器,再以此控制器作用下系统输出所能达到的最小方差作为基准评估PID控制系统的性能。最后,通过仿真实例验证所提方法的有效性。     

烟道SO_2含量在线监测仪的研制

介绍了利用单片机构成测量烟道SO2浓度的在线监测仪的研制情况。该监测仪采用氘灯作光源,旋转光栅式单色仪进行分光,光电倍增管作探测器,控制系统采用STD总线结构双CPU设计,实现了烟道中SO2含量的实时监测。     

基于ARM9的近红外山茶油无损检测仪研究

基于ARM9微处理器对山茶油无损检测仪的硬件和软件进行了研制,仪器硬件由近红外光谱采集模块和基于ARM9的嵌入式控制系统组成,近红外光谱采集模块包括仪器光路、AD620信号放大和AD7705 A/D转换电路。仪器光路由近红外LED光源、窄带滤光片、菲尼尔透镜和光电检测器组成。嵌入式控制系统以高性价比、低功耗的S3C2440A为核心,包括Nand Flash,SDRAM,USB,UART,LCD显示屏和触摸屏等外围设备。同时在嵌入式Linux系统下完成了AD7705驱动程序和基于QT的系统软件设计,实现了对山茶油的检测。对山茶油体积分数进行了建模和预测,结果表明:预测体积分数值与实际体积分数值基本一致。     

海洋测量浮标太阳能LED锚灯系统的设计

一直以来浮标上用的锚灯都以白炽灯为光源,但是白炽灯功耗大、寿命短。为进一步提高航标灯的质量,减轻工人维护劳动强度和工作量,设计了一种低功耗且性价比高的可用于海洋测量浮标的太阳能LED锚灯。该锚灯通过中央控制器实现太阳能电池电源控制、蓄电池充电控制、感光电路控制以及LED锚灯控制等主要功能,并利用太阳能电池板进行充电,电路简洁、实用。LED锚灯灯管质量好、发光射程远、闪烁效果良好、性能稳定,可以更好地为浮标提供可靠的安全保证。     

DBR光纤激光应变传感研究

光纤激光器是一种信噪比很高的优质光源,具有光束质量好、窄线宽、高功率等优异的性能,将光纤激光器应用于传感,能弥补布拉格光栅传感的不足.通过利用光纤激光器构成的光纤激光传感器与光纤布拉格光栅传感器相比较,进行应变传感实验研究.实验结果说明光纤激光器型传感器具有更高信噪比和输出功率.与传统的布拉格光栅比较,输出信号的功率增大了23 dB,信噪比得到19 dB的提高.线宽减少了约1/5.     

Optimization management of hybrid energy source of fuel cell truck based on model predictive control using traffic light information

Energy optimization management can make fuel cell truck (FCT) power system more efficient, so as to improve vehicle fuel economy. When the structure of power source system and the torque distribution strategy are determined, the essence is to find the reasonable distribution of electric power between the fuel cell and other energy sources. The paper simulates the assistance of the intelligent transport system (ITS) and carries out the eco-velocity planning using the traffic signal light. On this basis, in order to further improve the energy efficiency of FCT, a model predictive control (MPC)-based energy source optimization management strategy is innovatively developed, which uses Dijkstra algorithm to achieve the minimization of equivalent hydrogen consumption. Under the scenarios of signalized intersections, based on the planned eco-velocity, the off-line simulation results show that the proposed MPC-based energy source management strategy (ESMS) can reduce hydrogen consumption of fuel cell up to 7\% compared with the existing rule-based ESMS. Finally, the Hardware-in-the-Loop (HiL) simulation test is carried out to verify the effectiveness and real-time performance of the proposed MPC-based energy source optimization management strategy for the FCT based on eco-velocity planning with the assistance of traffic light information.     

战场无人值守传感器系统电源管理与应用

为了实现战场无人值守地面传感器系统长时间无人守护的工作,以一种无人值守的遥控侦察系统为背景,研究了该系统电源模块的控制与管理。通过分析系统能耗,结合系统功能选择适用的电源模块,通过对主要耗电器件的选择、电源的有效分配以及工作模式的切换等三种方式,实现了电源有效管理及低功耗设计。试验证明,系统实际工作时间可以达到2h以上,达到了预期的低功耗的目标。     

低功耗小型化光纤陀螺SLD驱动电路的设计

为实现光纤陀螺工程化,结合光源驱动电路的特点,设计了由大功率管FDW 2520C构成的低功耗、小型化超辐射发光二极管(SLD)驱动电路。经实验验证:此电路在保证对光纤陀螺SLD光源高精度控制的条件下,电路效率明显得到提高,最高效率达94%,功放管的最大耗散功率减小了36.3%,经测试恒流精度为0.01%,光功率在-20~60℃范围内变化优于0.3%,从而实现了光源驱动电路的低功耗和小型化目标,成为一种实用、可靠的光源驱动电路方案。     

最小能量优化编码研究

能量消耗是无线传感器网络的关键问题之一,将DS-CDMA技术与WSN相结合提出了在马尔可夫信源模型的基础上采用能量优化的信源编码,从而降低能耗。仿真结果表明,能量优化编码可以有效地提高系统的信噪比、降低误码率、优化能量的使用效率。     

New technique: Design and implementation of the highly-reliable, low-cost housekeeping system in the ZDPS-1A pico-satellite

The ZDPS-1A pico-satellite designed in Zhejiang University with a mass of 3.5 kg and a power consumption of less than 3.5 W is the smallest satellite in China up to now. The housekeeping system (HKS) is the core part of ZDPS-1A. The reliability of HKS has an important influence on the safety of the satellite. Traditional fault-tolerant methods do not apply to ZDPS-1A due to such pico-satellite characteristics as light weight, compactness in size, energy saving, and high integration. This paper deals with a highly-reliable, low-cost design for HKS using industrial devices. The reliable strategies of HKS include a dual modular redundancy scheme, CPU warm backup, a static triple modular redundancy scheme, and two-level watchdogs. Recursive experiments, special tests, and environmental tests show that this system meets the design target. This design has already been applied to ZDPS-1A, which was launched to execute in-orbit tasks on Sept. 22, 2010. To date, the satellite has been in a proper state for more than 15 months.     

电力载波通信的喷雾降尘控制系统设计

基于电力载波通信设计了喷雾降尘控制系统.以ATmega88单片机作为主控制器,根据采煤机和支架工作产生煤尘的状况自动调节喷雾模式.该系统具有LED照明功能,耗电低,寿命长,耗水少,降尘效果明显.     

A directly addressed monolithic LED array as a projection source

Abstract— Light‐emitting‐diode arrays have been fabricated and demonstrated by several groups in a variety of applications in which structured illumination is desired, such as direct‐view displays and fluorescence detection. State‐of‐the‐art LEDs can achieve a high optical power density, exceeding 40 W/cm². This allows the use of such LEDs, if patterned into an array, as a light and pattern source for projection displays. As a proof of principle, a projection source using a monolithically integrated patterned LED array at a power density of 0.69 W/cm², a source brightness of 21,000,000 cd/m², and a projected brightness of 100,000 cd/m² is reported. It is shown that an improved version of such a display would allow significantly better power consumption and overall system efficiency than permitted by current projection‐display concepts.