基于单片机和线阵CMOS的激光三角测距传感器设计与实现

介绍一种基于STM32单片机和线阵CMOS传感器的激光三角测距传感器的系统实现。包括原理电路部分以及算法程序部分的设计与实现。     

基于信赖域的无线传感器网络节点定位算法

在无线传感器网络中, 基于测距的无线定位方法通常基于各类测距模型, 以最小二乘法估计位置初值, 再利用优化算法提高定位精度. 由于测距过程受到各类噪声及其分布变化的影响, 在低信噪比情况下传统优化算法存在精度降低、收敛性差等性能恶化的问题, 通常导致估计的结果不是最优. 针对这一问题, 将信赖域算法用于迭代优化过程, 使用锥模型函数逼近定位目标函数, 将目标函数的优化过程转变为一系列最优化子问题. 仿真结果表明, 该方法性能稳定, 收敛速度快, 在低信噪比环境下比传统算法具有更好的定位性能.     

基于行波法的10kV电缆单环网在线故障定位系统

针对电缆单环网故障定位问题,本文以行波理论为基础,对10kV电缆单环网在线故障定位系统进行研究。通过对电缆单环网结构进行分析,将单环网分为不同级别的T型组合单元,对每个T型电缆单元提出具体测距原理及算法,同时对所有的T型单元依次进行测距并统计分析测距结果,汇总后得到单环网的测距结果,并利用电力系统仿真软件(power system computer aided design,PSCAD)对T型单元故障进行仿真,仿真结果验证了算法和判据的可行性与正确性;最后对电缆单环网在线故障定位系统的硬件和软件进行设计。该系统可以实现对10kV电缆单环网故障的在线监测和定位,与其他测距装置相比,可以快速准确地找到故障点,从而减少停电检修时间,确保供电可靠性,有利于提高经济效益。     

基于双目视觉的红绿灯距离测量

红绿灯路口的交通事故对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁。针对该问题,将双目视觉的测距技术应用在前方红绿灯距离的测量方面。研究了基于双目视觉的红绿灯距离测量系统。系统通过2个CCD摄像头从不同视角采集前方红绿灯的图像信息,得到左右两幅双目图像对,对左右两幅双目图像对进行处理、定位;然后采用全局匹配的方法进行特征点提取,找到对应的特征匹配点对,得到视差;再根据三角测量原理,恢复出被测目标的三维信息和深度信息,实现对前方红绿灯距离的测量。实验结果表明:该设计方案能有效地测量前方红绿灯距离,方法简单有效,具有较高的测量精度。     

基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法

现有大部分电缆–架空线混合输电线路故障测距算法无法从原理上消除双端数据不同步的影响,针对这一问题,提出一种基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法。首先,针对不对称短路故障,利用系统两侧的电流、电压推算故障点电压,通过正序电压分量与负序电压分量的比值消除不同步角;然后给出混合线路故障测距函数,根据测距函数的单调性可知仅在故障点处其函数值为零,因此可采用二分法等搜索算法求解故障点;最后针对对称短路故障,提出采用正序电压分量与正序电压故障分量的比值消除不同步角,从而求出故障点。基于PSCAD的仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障位置、过渡电阻和不同步角等因素的影响。     

中性点经小电阻接地风电场集电线路单相接地故障测距研究

风电场集电线路呈现多分支、多电源接入的形态。线路发生单相接地故障后,不同分支上风机依据感受到的电压降的不同而自动投入不同的低穿控制策略,从而会导致输出不同的分支电流,使得基于阻抗原理的测距方法失效。该文巧妙地利用风机箱变高压侧采用三角形接线的现实,无零序电流回路,提出基于故障区段逐次搜索的单相接地故障测距方法,并引入描述故障点弧光接地的对数电弧模型,实现了较高的测距精度。仿真算例和实际案例数据验证了算法的有效性。该算法可同时求解得到故障点电弧的长度,为后续的故障类型辨识奠定了基础。     

电缆故障测距的模型仿真与系统设计

针对电缆发生故障后难以准确定位的问题,提出了一种多频相位法的故障测距方法.构建了电缆故障行波分离的等效模型,在此基础上对短路和断路两种故障情况推导出不同的测距公式.在软件Matlab中建立电缆故障模型,通过选择不同的故障距离和频率分别对短路和断路故障进行仿真分析,仿真结果证实了此测距方法的准确性.最后在理论研究和仿真分析的基础上,设计了一套电缆故障测距系统,实验结果进一步验证了此方法的可行性和优越性.     

电脉冲孕育处理Al-22Si合金衰退性的研究

研究了电脉冲孕育处理后不同静置时间对Al-22Si合金凝固组织中初生相形态、大小、分布的影响。结果表明，电脉冲处理后立刻浇注对Al-22Si合金有较明显的变质作用，初生Si相形态由粗大板条状变为块状，其平均尺寸由153．15μm降至77．35μm，分布也较均匀；但电脉冲处理也存在着较明显的衰退性，即随着熔体静置时间的延长孕育效果逐渐消失，当静置时间为80min时，其组织形态与未经电脉冲处理的组织相似，其平均尺寸由77．35μm升至143．67μm。     

电脉冲改善金属材料组织的应用现状

综合评述了电脉冲作用下金属凝固过程、非晶结构的纳米晶化以及金属快速再结晶等方面的研究进展,着重介绍了电脉冲在材料加工过程中的作用机理.     

Effect of electric pulse treatment on solidification structure of an A1-15%Si alloy

The effect of electric pulse modifying on the solidification structure of an Al-15%Si alloy was investigated. The result shows that the primary silicon disappears sometimes and the eutectic phase is refined after the treatrnent of EP （electric pulse） though there are different modalities in different treating durations. DSC （differential scanning calorimetry） analysis indicates that the super-cooling texture decreases and the freezing range narrows evidently after the electric pulse treatment.