基于ARM9的嵌入式pH值测控系统设计

本文介绍了一种基于ARM9微处理器S3C2410A的嵌入式pH值测控系统,包括S3C2410A自带的A/D转换器ADC,D/A转换芯片DAC8420等接口芯片的软硬件设计。利用微处理器S3C2410A丰富的I/O接口,通过74LS245电平转换芯片,解决了S3C2410A嵌入式处理器I/O接口输出电平与外设驱动电平不匹配的问题。     

TMS320F2812在变频调速系统中的应用

TMS320F2812是基于TI C28×内核的32位定点数字信号处理器,其优化的事件管理器、快速灵活的中断管理、多标准的通讯端口、高效率的C/C 编译程序、独特的"IQmath"程序库和专用程序包,为电机调速系统提供了更加灵活、高效的控制方案.详细介绍了其体系结构和新特性,并设计了基于TMS320F2812的双PWM自控变频双馈电机矢量控制系统.     

基于PCI总线的SVC控制器数据传输方案

根据静止无功补偿器(SVC)控制系统对数据采集、计算的快速性要求,以及晶闸管移相控制的特殊性,在工程实际应用中,一般将该系统分为数据采集与控制两大部分。文中针对两者数据交换瓶颈,选择外部设备互连(PCI)总线技术,构建了基于PCI总线结构和双PCI卡实现的快速、实时SVC灵活控制平台。探索了内含DSP320C6711和PCI9030控制器的数据采集卡与内含PCI9054、双口RAM和MPU的SVC控制卡连接的一种硬件接口方法;并通过设计和编写接口应用驱动程序,实现了基于PCI总线方式下数据传输的中断和查询两种方案。实验证明了这种方案的优越性。     

钢丝绳冲击疲劳试验台的设计研究

针对钢丝绳疲劳试验台存在的施加载荷较小,钢丝绳张紧时调节不便,以及不能很好地模拟现实工况等缺点,设计了新型钢丝绳冲击疲劳试验台来克服这些缺点。利用Hertz接触理论求出摆锤与滚轮之间的法向碰撞力以及钢丝绳的冲击动载荷,进而更科学合理地对钢丝绳进行试验测试。     

基于代理模型的水下滑翔机机翼设计优化方法

在复杂工程系统的概念设计优化中,高精度数值分析方法得到广泛应用,将高精度数值分析与优化方法有机结合,对设计空间展开全面搜索与寻优,已经成为现代设计优化方法的重要发展方向。以水下滑翔机的概念设计为研究对象,引入代理模型,控制高精度分析试验的数量,有效地化解精度与效率之间的矛盾。将参数化几何建模、网格划分以及流体数值模拟分析集成为自动分析流程,并以此为基础采用试验设计理论,构建代理模型,解决水下滑翔机机翼的多目标设计优化问题。给出基于代理模型的设计优化过程,并系统地比较几种试验设计方法的适应性,重点讨论多项式响应面和径向基函数代理模型,所得代理模型相对误差小于2%。采用梯度寻优方法与遗传算法在给定设计空间内进行全面搜索,获得机翼的最佳平 面构形,水下滑翔机的升阻比提高6.76%,俯仰力矩的绝对值由0.276 0 N•m降低为0.001 5 N•m,提高水下滑翔机的运动性能。     

基于PCI总线的SVC控制器数据传输方案

根据静止无功补偿器（SVC）控制系统对数据采集、计算的快速性要求，以及晶闸管移相控制的特殊性，在工程实际应用中，一般将该系统分为数据采集与控制两大部分。文中针对两者数据交换瓶颈，选择外部设备互连（PCI）总线技术，构建了基于PCI总线结构和双PCI卡实现的快速、实时SVC灵活控制平台。探索了内含DSP320C6711和PCI9030控制器的数据采集卡与内含PCI9054、双口RAM和MPU的SVC控制卡连接的一种硬件接口方法；并通过设计和编写接口应用驱动程序，实现了基于PCI总线方式下数据传输的中断和查询两种方案。实验证明了这种方案的优越性。     

带槽道桨水下机器人阻力特性的数值分析

自治水下机器人在低速航行时,单靠操舵方式难以保证其机动性。特别是作业过程中需要进行水下悬停定位时,经常会使用槽道桨。槽道桨在载体上形成贯穿式的孔洞结构,影响水下机器人直航过程中的阻力特性。本文借助流体动力数值仿真计算软件CFX,对槽道孔洞尺度改变、轴向位置改变时,水下机器人航行阻力所受到的影响进行了数值分析。数值分析得到的结论,对水下机器人槽道桨的工程设计和优化具有参考价值和指导作用。     

孤岛式微网组网控制模式研究

基于微网技术,利用太阳能、汽油发电机、蓄电池等,提出一种孤岛式微网组网模式,有利于改善在野外沙漠或者高原地带,这些环境光照条件良好而用电难的问题。以PLC控制器为核心进行了系统方案设计和控制电路设计,将太阳能发电技术集成到建筑物屋顶上,并基于能量调度策略设计了系统运行控制程序。根据现有的条件对该微网系统进行了负载投切试验、超负荷试验,组网运行试验,结果表明,该微电网系统工作状况良好,智能控制功能满足实际要求。组建的微网系统节能、环保,推广前景广阔。     

基于粒子群优化算法的深海运载器模块化设计

针对深海运载器载荷多、任务重及建造和维修复杂等问题,提出模块化布局的设计方法。对结构复杂、功能多样的不同任务载荷进行简化布局,以运载器转动惯量作为优化目标,建立优化数学模型,采用粒子群优化算法对其进行求解,得到最优的解集,实现不同载荷之间的布局优化方案。针对布局方案设计AUV模块的布局方案并建立模块内部布局图。     

大型深海AUV无动力螺旋下潜运动特性分析

为了合理地设计大型深海自主水下航行器（autonomous underwater vehicle, AUV），针对其无动力螺旋下潜时的静力配置问题展开研究，重点分析其无动力螺旋下潜运动特性。首先，基于拉格朗日方程推导了大型深海AUV的动力学模型，并利用CFD（computational fluid dynamics，计算流体动力学）软件对其直航试验、斜航试验、悬臂水池试验和平面运动机构试验进行数值模拟，通过最小二乘线性回归法拟合得到了相应的水动力系数；同时通过对比给定推力条件下AUV的直航速度验证了动力学模型的有效性。然后，基于所构建的动力学模型，利用MATLAB/Simulink和S函数建立了大型深海AUV的六自由度运动仿真模型，分析了其净负浮力、重心纵向位移和稳心高度与无动力螺旋下潜稳态参数之间的关系。最后，设计了1∶10的大型深海AUV缩比样机，通过水池试验验证了动力学仿真结果的正确性。结果表明：净负浮力作为大型深海AUV下潜时的主要动力来源，决定了AUV的下潜速度和偏航角速度；净负浮力和重心纵向位移与稳心高度的比值越大，AUV的垂向下潜速度越快，下潜至6 000 m深度的用时越短；由于该AUV的体量较大，其纵倾角主要由重心纵向位移与稳心高度的比值决定，压载质量对重心位置和转动惯量的影响几乎可以忽略。研究结果可为大型深海AUV无动力螺旋下潜时的静力配置提供参考。