高压巡线机器人穿越耐张杆塔的程序实现

通过对高压输电线路中耐张杆塔部分的电磁场进行理论和试验分析,根据电磁场的分布规律对导航电磁传感器的布置进行试验研究,提出了相应的控制对策,根据对策编制控制程序;通过传感器测定紧耐张线夹的压接部分离夹爪的距离,实现了机器人在三维空间的定位和夹紧,完成自主穿越耐张杆塔;试验表明采用传感器补偿算法的控制程序,巡线机器人自主穿越耐张杆塔障碍是可行的。     

MEMS航向传感器在小型无人机上的补偿算法

根据航向传感器在无人机上的安装位置,介绍了两种航向补偿算法,即航向传感器水平安装时改进的霍尼韦尔补偿算法和航向传感器非水平安装时改进的椭球拟合补偿算法。根据这两种算法,进行了无人机的地面静止补偿实验和飞行试验。通过输出的航向传感器数据与高精度惯导数据进行对比,验证了不同安装位置采用的不同的补偿算法都可实现航向的高精度补偿。     

基于改进RLS的传感器动态特性校正方法

在动态测试中为了消除传感器谐振频率处振动产生的误差,针对传感器高阶系统的补偿问题提出一种改进RLS算法优化补偿滤波器。采用梯度下降法产生滤波器参数初值,再用RLS算法对参数进行修正。在matlab平台上对算法进行了仿真验证,分析了补偿前后传感器系统的时域响应和频域响应。对实际压电传感器CY-YD-205进行了补偿,工程实验表明采用改进RLS算法设计的补偿滤波器可以大大改善传感器系统的动态特性。     

铁矿粉品位传感器多影响因素试验分析

利用铁矿粉的铁磁性,基于电磁场理论设计铁矿粉品位自感式电感传感器.通过理论分析和试验,分别探讨了圆柱形螺线管式铁矿粉品位电感传感器的感应机理及其测量原理,分析了传感器多影响因素包括励磁信号、传感器结构参数以及环境温度等对传感器性能的影响.采用电感传感器可靠性环境温度试验方法对铁矿粉品位传感器进行了温度试验,确定了温度对传感器的影响规律,给出了温度补偿的方法,为进一步实现铁矿粉品位的快速、实时测量奠定了必要基础.     

光纤位移传感器温度补偿的研究

为了减小温度漂移对光纤位移传感器测量精度的影响,采用基于粒子群算法优化最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)的模型对该传感器进行温度补偿。通过对光纤位移传感器做二维标定试验,利用LM35温度传感器获取试验环境温度数据,建立了PSO-LSSVM温度补偿模型。该模型的核心思想是利用粒子群优化(PSO)算法对最小二乘支持向量机(LSSVM)算法中的惩罚因子C和核函数参数δ不断地进行优化选择,直至适应度函数值达到预期要求,此时温度补偿达到最优效果。比较温度补偿前后的数据,零位温度系数从9.78×10~(-3)/℃提升到2.07×10~(-3)/℃;灵敏度温度系数从7.47×10~(-3)/℃提升到1.51×10~(-3)/℃。PSO-LSSVM模型能够有效地实现对光纤位移传感器的温度补偿。对光纤位移传感器进行温度补偿的研究,将对使用该传感器进行测量的领域产生积极的影响。     

采用双传感器补偿的可燃性气体报警器

介绍一种采用两个同类型气体传感器来实现温度补偿的可燃性气体报警器。把一气体传感器密封做成温度传感器,对另一气体传感器进行温度修正,以在宽范围内消除环境温度对气本器特性的影响。该报警器采用Ｍｏｔｏｒｏｌａ的ＭＣ６８ＨＣ０５Ｐ６Ａ单片机作为核心控制部件,内嵌基于一定算法的用户程序,以达到对于特定气体传感器的特性补偿,软件修正及实时控制。对可燃性气体传感器温度补偿原理及ＭＣＵ软件修正和控制方法,进行了分     

改进的粒子群算法在传感器温度补偿中的应用

针对红外气体传感器测量精度受环境温度影响较大的问题,提出了一种基于嵌入自适应Levy变异免疫粒子群-最小二乘支持向量机（ALIPSO-LSSVM）的温度补偿算法。ALIPSO算法引入Levy flight对子代粒子进行自适应变异,确保粒子多样性,并在每次迭代之前,采用相对基学习方法初始化粒子群,提高算法的收敛速度。通过5个基准测试函数对ALIPSO算法进行性能评价,仿真结果表明该算法收敛速度较快、精度高,且具有较强的全局搜索能力。利用ALIPSO算法对LS-SVM的参数进行优化,并将该混合算法应用于红外气体传感器温度补偿,数值仿真结果表明采用该算法可将补偿结果的相对误差控制在6%范围内。     

双分量环形磁通门测斜传感器测量原理分析

在地下勘测,钻井探矿等领域,需要测斜仪对钻头的姿态进行精确定位与控制,实时监测地底下钻头的姿态变化。现有的测斜仪通常为三分量磁通门传感器与三分量加速度传感器相结合,其结构复杂,且磁通门传感器与加速度传感器的轴向要求方向一致,因此需要人工调节与算法调节,加大了前期传感器布置与补偿的计算难度。本文研究了新型测斜传感器,采用环形铁芯设计和铁芯不固定的方法,设计了双分量环形磁通门传感器,并通过铁芯与磁通门传感器的敏感轴方向上磁通量之间的角度关系,通过三维坐标轴旋转计算得出测量被测物体的俯仰角等姿态变化。经过试验表明,新型测斜传感器能对物体的姿态角进行精准测量,精度高,且省去了加速度传感器,简化了传感器结构和测量参数,并且简化了角度测量算法与正交度补偿算法。     

输电线路杆塔纵向不平衡载荷动态预测模型研究

为了提高输电线路杆塔纵向不平衡载荷控制性能和抗波动冲击能力,提出一种基于耦合波动抑制和机构运动力学分析的输电线路杆塔纵向不平衡载荷预测模型,构建输电线路杆塔的耦合波动载荷测量模型,采用传感器进行输电线路杆塔的力学参数采集,构建输电线路杆塔纵向不平衡耦合动力学模型,运用封闭矢量法建立输电线路杆塔的纵向波动力学控制模型,采用二自由度离散控制方法进行输电线路杆塔的欠驱动机构模型设计,采用双连杆柔性空间力学分配方法,实现输电线路杆塔纵向不平衡载荷动态预测和未知载荷的质量参数辨识,结合相关性耦合波动控制方法,获得载荷的质量参数,实现输电线路杆塔的运动力学分析和动态载荷预测。仿真结果表明,采用该方法进行输电线路杆塔纵向不平衡载荷动态预测的准确性较高,可靠性较好,动态收敛性较强。     

智能压力传感器补偿方法研究

以一种智能压力传感器为例,通过对智能压力传感器进行实验测试,得到实验数据,以此实验数据为基础,分别采用两种不同补偿方法对实验数据进行处理,得到压力传感器的补偿参数。将补偿参数应用于压力传感器,采用数学仿真的方法对补偿效果进行初步验证。将补偿参数采用软件编码烧写至压力传感器,通过高低温试验考核,对两种补偿方法效果进行更深一步的对比,最后优选出一套智能压力传感器的补偿方法,该方法具有软件编码简单、易实现,实时性快的特点。主要从智能压力传感器的测试、数学仿真、试验验证和数据分析展开论述,重点描述智能压力传感器的补偿方法应用及效果比对。     

基于PLC的微重力落塔落舱电磁控制系统

论述了微重力落塔落舱电磁悬吊、释放、提升控制系统的关键技术。对控制系统的结构和组成进行了分析,给出了系统的结构,说明了系统的工作原理和工作流程。分析表明:微重力落塔落舱电磁悬吊、释放性能的好坏,决定了试验落舱的微重力水平,同时也是微重力落塔试验能否成功的关键技术。     

Solid state piezo-resonant crystal motor operating on electrostatic principle†

A new generation of electrostatic high impedance control elements is now becoming available to supplement the current range of electromagnetic, low impedance devices. One of the most representative is tho crystal motor group, e.g. two-phase/one-bridge, two-phase/two-bridge motors operating in piezo-resonant mode. The basic principle of operation is the converse piezoelectric effect, which makes use of the mechanical strain produced in the crystal structure by a controlled electrostatic field.     

A heuristic method for simultaneous tower and pattern-free field optimization on solar power systems

A heuristic method for optimizing a solar power tower system is proposed, in which both heliostat field (heliostat locations and number) and the tower (tower height and receiver size) are simultaneously considered.Maximizing the thermal energy collected per unit cost leads to a difficult optimization problem due to its characteristics: it has a nonconvex black-box objective function with computationally expensive evaluation and nonconvex constraints.The proposed method sequentially optimizes the field layout for a given tower configuration and then, the tower design is optimized for the previously obtained field layout. A greedy-based heuristic algorithm is presented to address the heliostat location problem. This algorithm follows a pattern-free method. The only constraints to be considered are the field region and the nonconvex constraints (which allow heliostats to not collide).The absence of a geometrical pattern to design the field and the simultaneous optimization of the field and the tower designs make this approach different from the existing ones. Our method is compared against other proposals in the literature of heliostat field optimization.     

Path guidance and control of a guided wheeled mobile robot

A practical mobile-robot-based automatic transport service system is presented and discussed in this paper. A wheeled mobile robot, capable of two-directional movement, is developed to transport and feed materials to an industrial production line. For path guidance, an electromagnetic approach is investigated in detail. A conductor line laid on or under the ground defines the path, through which runs a square-wave current signal of a certain frequency, to produce an alternating magnetic field. Specific sensors are designed to measure this field and provide a path guidance signal for the robot. For path control, the proportional plus derivative (PD) algorithm is adopted to control the robot's movement along the path line. Multi-mode control strategies are developed to cover different path cases. The active turn control scheme is used for turning path modes. Finally, some practical testing results are presented.     

温度传感器在微波热疗系统中的应用

由于高频电磁场对温度测量造成的严重干扰，在微波场下的温度测量一直是测量与控制领域难以解决的一个技术难题，文章给出使用热敏电阻－高阻导线组成抗电磁干扰的温度传感器结构以解决这个难题，并重点介绍它的设计方法，这种传感器已成功地应用于医疗部门的微波热疗机的生产，其抵抗强电磁波干扰的特性令人满意。     

基于CC1101的高压开关柜触点温度在线监测系统设计

针对高压开关柜的高压、强磁场工作环境,提出了基于CC1101的无线温度在线监测方案,实现了高压开关柜的触头温度监测。该方案是采用供能CT进行供电、通过无线传输方式实现的点对多点的无线组网的测温系统,该系统还具有温度越限报警和显示的功能,通过485总线,系统能与综合控制显示模块相连接,最终将数据上传以太网,实现对高压开关柜内接头温度的远程实时在线监测。文章介绍了该系统的具体实现,并对整个系统在软硬件方面采取了相应的抗干扰的措施,保证系统的可靠性。     

FBG传感器监测气候条件对电力铁塔横担应变的影响

在电力塔架横担长期运营过程中,绝缘横担的应力变化复杂。对横担应力的实时监测是保证塔架横担长期安全稳定的一个重要因素。提出一种可以把横担主材所受应力变化转换成光纤Bragg光栅(FBG)波长移位量的FBG应变传感器应用于变电站的电力塔架上。根据盐津变电站的气候特点,在塔架上下桁架主材表面中心处安装4只应变传感器。针对2011年2月份的气候条件,应变监测范围为-58.05×10-6~-242.52×10-6;同时在监测过程中2011年1月12日上午10点出现降雪、降雨天气,应变监测范围为-93.71×10-6~-3.46×10-6,并在10点4只应变传感器同时出现波动变化。实验表明正常情况下,电缆风舞、降雪、降雨等气候条件主要引起了电力铁塔中横担的形变。     

Adaptive Robust Motion Control for Linear Induction Motor with Electromagnetic Nonlinearity Compensation

This paper presents an adaptive robust motion control algorithm for linear induction motor (LIM) with electromagnetic nonlinearity compensation to suppress nonlinear magnetic thrust reduction due to the end effect. The electromagnetic compensation adaptive robust control (ECARC) algorithm is developed to deal with the parametric uncertainties and uncertain nonlinearities that are widely present in LIM. This algorithm employs a discontinuous projection‐type method to estimate the system parameters. The disturbance is bounded by a critical value, which guarantees that the system is exponentially stable. However, due to the magnetic field distortion caused by the opening of primary ends, the relationship between the driving current and the resultant motor thrust is nonlinear. Consequently, electromagnetic thrust and flux are calculated and used for feedback compensation. Different from the traditional vector control and direct torque control, the control algorithm employs electromagnetic thrust and magnetic flux to compensate torque current and magnetic field. Simulation results and comparative experimental results show that current control algorithm is accurate and efficient.     

磁悬挂天平俯仰电磁场的二维有限元分析

磁悬挂天平作为一种能够提供无支架干扰试验数据的新型风洞天平,在航空航天领域逐渐引起关注。为丁适应风洞试验对高精度数据的要求,有必要引入新的控制算法以进一步提高磁悬挂天平的控制精度,这就要求获得更为准确的天平电磁场模型及电磁场随模型姿态变化的分布规律。该文采用有限单元法对磁悬挂天平俯仰电磁场进行了二维分析,得到了电磁力随模型俯仰角度变化的规律以及俯仰角度一定条件下电磁力随电流强度变化的规律,并且在实验中对分析结果进行了验证,从而为磁悬挂天平的控制和校准提供参考。