基于分数阶滑模控制的无人机轨迹跟踪控制器设计

四旋翼无人机在农业、工业和国防等领域广泛应用,但其复杂的系统特性和对扰动的敏感性使得控制变得困难。首先,考虑分数阶方法具有良好的鲁棒性以及调节灵活性的优点,将整数阶积分滑模面和改进的分数阶指数趋近律相结合,设计出了一种新的分数阶积分滑模控制器。然后,将所设计的分数阶积分滑模控制器应用于四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题。仿真结果表明,所提控制器作用下的四旋翼无人机进行轨迹跟踪时响应速度快、无超调,且对外界干扰具有较强的鲁棒性。     

水平井混气水冲砂装置研究与应用

针对水平井冲砂的技术难点,研制了一种混气水控制装置,该装置主要用于水平井及低压井冲砂,解决冲砂液漏失严重和携砂能力差的问题。其原理是:在循环池内按0.05%的浓度配制好发泡剂溶液,在冲砂液中混入压缩空气,冲砂液经进口流到喷嘴处,形成混气水冲砂液,由于喷嘴设计倾角为15°,液体呈发散状,经过一级发生器,泡沫增加体积膨胀,在二级发生器处由于每个孔眼呈发散状,冲砂液中泡沫更加均匀。该装置能够较好地实现冲砂液密度调节,施工时将控制装置连接在水泥车、压风机出口处即可,通过调节压力、排量等参数调整冲砂液密度,能够满足现场施工需要。     

基于PLC的高空作业车自动调平控制系统

以S7-200 PLC为主控器件,设计了一种高空作业车自动调平控制系统。给出系统的结构、工作原理、硬件组成、控制程序流程与梯形图。仿真结果表明:该系统实现了高空作业车自动调平、上升杆位移控制和作业平台上升速度控制的功能;作业平台水平倾角可消除水平误差,实现自动控制调平。     

基于单片机技术的智能加湿器设计

开发设计了一种具有自动控制、用户自动调节功能并且可以在房屋内自由移动、均匀加湿的加湿器。加湿器主要通过单片机进行智能化控制,用户能够通过控制开关和按键方便地进行湿度、加湿器工作状态、小车工作状态的设定和小车速度的改变,并且相关参数可通过LCD液晶显示。     

基于VMD的声音信号增强算法研究

为提高声音信号增强效果,减小实际信号的计算量,利用可变模态分解(Variational mode decomposition,VMD)与相关系数以及能量的起始点检测准则相结合提出一种新的信号增强算法。该算法首先利用能量的起始点检测准则判断出实际信号的起始点提取有效信号;利用VMD分解该信号,计算分解后各本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)与原始信号的相关系数;利用预设的相关系数阈值来自适应确定有效IMF,利用有效的IMF重构信号。为了评估该算法的增强效果,利用该算法与经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)算法进行对比分析。理论分析和试验结果表明:提出的算法在相同信噪比不同采样频率以及不同输入信噪比的条件下获得的输出信噪比都高于EMD算法,从而验证了该算法的稳定性和准确性。     

基于射频识别技术的油水井数据采集巡检系统

采用具有射频识别(RFID)技术模块的个人数字助理(PDA)作为巡检装置,基于ASP.NET技术的上位机管理系统作为服务器终端,设计了油水井数据采集系统。检测仪表的传感器(压力、电流)与RFID写入模块相结合,使油水井数据能通过无线射频的方式进行读取,在巡检的过程中,PDA通过GPRS网络把油水井数据传送到上位机;上位机管理系统结合C#语言,生成油水井的油压、套压、电流变化趋势图,同时存储历史数据,与地理信息系统(GIS)技术相结合,记录巡检路线,实现巡检线路实时监控与回放。实际应用表明,该系统能够满足现场巡检要求,提高了工作效率。     

逐点差值比较法在太阳能模拟器中的应用

本文以提高太阳能的应用程度为目的,在太阳能电池阵数学模型的基础上,对逐点差值比较的达代算法进行了研究,根据太阳能电池模拟器的设计要求,对各种不同的比例系数所对应的I-V特性曲线进行分析,最终确立比较适合于太阳能模拟器的方案.即将达代步长确定为0.1,工作点电压收敛于56.4.     

油田钻井设备监控系统设计

开发了钻井设备监控系统,该系统采用PLC、组态软件和触摸屏相结合的设计方法,模拟了溢流、井漏、井涌和井喷4种事故状况并用PLC对其进行控制,组态监控系统与PLC控制系统进行实时数据交换,实现了在上位机对井场设备进行控制。应用情况表明,该系统操作安全可靠,能够及时有效控制溢流、井漏、井涌及井喷等复杂情况。     

对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳的光学特性研究

以对称性破缺Au-ITO-Ag纳米核壳结构为研究对象,采用有限元法系统研究其LSPR消光特性的影响因素及变化规律,运用等离激元杂化理论对其LSPR现象进行解释。研究结果表明:纳米核壳的消光特性对入射光偏振方向极其敏感;当入射光偏振方向垂直和平行于对称轴方向时,横向模式︱ω_⊥〉和轴向模式︱ω_//〉可产生多个偶极和高阶共振模式;通过改变Au内核的半径,3层纳米核壳的LSPR共振模式可调谐至近红外区域,在生物传感器和选择性滤波器应用方面潜力巨大。