基于软件的环境量化模型

在一些特殊领域中需要建立一定的实验环境对软件性能进行测试,因此实验环境与实际环境之间的近似程度对软件的性能起到关键作用。为建立环境之间的近似度量,在进程代数理论基础上,根据软件与环境的交互程度,利用拓扑度量和论域理论中的偏序关系,建立实验环境之间近似程度的量化模型。根据软件与环境之间的部分交互,建立实验环境之间近似程度的度量模型。通过实例对度量模型进行说明,并证明度量模型的代数性质。     

基于Sage-Hus a方法的旋翼姿态控制

针对传统IM U传感器信息融合方法对外界信息变化不敏感等问题,在分析陀螺仪噪声特性并建立基于A RM A模型的卡尔曼滤波器抑制陀螺仪随机噪声的基础上,将基于Sage‐Husa方法的卡尔曼滤波器作为信息融合算法,增强姿态解算系统的自适应性。为提高Sage‐Husa算法容错性能,提出一种加速度计可信性条件,根据总加速度与重力幅值、方向上的差异来判定是否进行姿态融合。在基于ARM Cortex M4内核的嵌入式系统上实现姿态解算和姿态控制系统,在自制四旋翼飞行器半实物仿真平台上进行的实验结果表明,以上方法降低了姿态静态及动态解算误差,提高了姿态系统状态的跟踪性和适应性,满足复杂运动环境下姿态控制的需求。     

两轮自平衡车运动姿态的测量和控制

两轮自平衡车姿态测量与控制是两轮自平衡车设计的关键环节.针对两轮自平衡车倾角的测量问题,采用了卡尔曼多传感融合算法.该算法融合了加速度传感器和陀螺仪传感器数据,实现了两轮自平衡车倾角实时在线估算.根据测量得到的倾角和角速度,采用了比例微分(PD)控制算法,实现了两轮自平衡车姿态的稳定控制.     

基于C8051F352单片机的弹道参数测量系统设计

为提高弹道辨识精度和弹道解算速度,设计了一种基于C8051F352单片机的弹道参数测量系统.通过对弹丸飞行中动压和静压信息的采集、存储和处理,完成弹道参数(初速和射角)辨识.该系统以C8051F352单片机作为处理单元,结合差压传感器和绝压传感器设计而成,采用基于动压-静压的弹道辨识方法,有效地提高了弹道参数测量的精度.实验测试表明:该系统测量精度高,解算速度快,满足弹道辨识的设计要求.     

双弯管法煤粉质量流量检测

双弯管法是一种基于弯管单相流测量原理的气固两相流固相质量流量测量方法,其测量结果与输入参数间非线性关系非常复杂,直接影响其测量精度.在双弯管法固相质量流量测量原理基础上,利用人工神经网络优良的非线性映射能力,建立了一种带有附加动量项的BP神经网络软测量模型,并在气固两相流测量实验平台上进行了实验研究.以实验数据为样本对双弯管法软测量模型进行训练,仿真结果与实验数据一致性较好,测量误差小于6％,为煤粉质量流量实时在线测量提供了一种行之有效的方法.     

一种低延时的无线传感器网络MAC协议

针对典型无线传感器网络X-MAC协议在多跳环境下累积延迟问题,提出一种具有低时延的Ex-MAC协议。利用管理邻居节点工作周期和虚通道算法,使得虚通道中的所有节点近似于同步,从而减少数据传输延迟,而且不需要交换同步控制帧。仿真结果与X-MAC协议相比,减少了端到端的延迟和数据包冲突的几率,提高了网络的吞吐量。     

基于FPGA的喷气织机引纬控制系统设计

提出了一种新的以FPGA为控制核心的高精度引纬控制系统.以EP3C10F256C8芯片为核心,设计了控制系统的硬件电路和软件结构.利用FPGA程序并行执行实现实时参数调节、编码器检测、引纬控制信号产生等功能.实验结果表明:该引纬控制系统使喷气织机的车速达到1200 r/min,入纬率达到2000 m/min以上,满足喷气织机高速性和对引纬控制信号实时性、一致性的要求,显著提高了喷气织机引纬控制系统性能.     

变电站巡检机器人组合导航实验

巡检机器人应用于变电站的巡检工作,可提高变电站的智能化程度.导航和控制是机器人自主运行的重要组成部分,利用信息融合技术可在一定程度上弥补单个传感器在精确度和稳定性方面的缺陷,提高系统实用性.设计了系统的硬件平台以及相应的Kalman组合导航滤波算法,并进行了测试,结果表明,通过对GPS和INS进行信息融合,可提高导航的稳定性.     

基于接纳控制的智能电网需求响应

采用效用函数刻画用户的用电满意度, 将需求响应问题建模为一类凸优化问题. 针对电力供应商的供电量不能满足用户最小用电需求的问题, 结合分布式用电量调度和实定价, 设计两类接纳控制算法. 仿真结果表明, 通过接纳控制, 满足了购电用户的最小用电需求, 保证了用户的用电质量, 能够实现电网的供需平衡.     

直接和间接的笔倾斜输入性能对比

越来越多的笔式设备通过增加笔倾斜输入来提高其输入能力。但在直接输入设备和间接输入设备上执行笔的倾斜操作时,由于操作环境和视觉反馈的不同,往往会导致操作性能产生差异。本研究以探索笔倾斜输入在直接设备和间接设备上的性能差异为目的,以实证手段考察在两种设备上获取不同角间距下的不同笔倾斜目标时的操作速度、稳定性和准确性,讨论导致直接设备和间接设备笔倾斜性能不同的原因,并提出适用的角间距和倾斜目标位置。实验结果表明,在直接设备和间接设备上操作笔倾斜角时,在操作速度上直接设备优于间接设备,但在稳定性和准确性上,间接设备优于直接设备。20°的角间距对两种设备来说都呈现较好的性能,若需要在更小角间距内完成目标选择操作,在间接设备上的效果更好。最后,对两种设备的用户使用习惯进行了总结,为基于笔倾斜角的用户界面设计提供了帮助和参考。