基于智能手机的实时体重健康管理系统软件设计

随着生活节奏的加快,办公室人群普遍缺乏运动是诱发健康问题的主要原因。目前国内对于办公室人群的健康问题尚未引起足够重视,市场上也鲜有相关产品问世。该文基于安卓平台在智能手机上开发出一款实时体重健康管理软件,结合位于鞋垫的传感器进行数据传输,根据足底压力判断人的当前运动状态从而实时指导用户锻炼,养生等行为。结果表明,将智能手机应用于健康管理的范畴具有很强的现实意义。     

电池储能系统参与用户侧削峰填谷的鲁棒优化调度策略

现有的用户侧调峰领域的储能调度鲁棒优化方法,缺乏考虑非线性多目标优化模型的研究。当储能出力范围直接受负荷不确定性限制时,传统列和约束生成算法无法求解此类模型。针对以上问题,文章考虑负荷、电池储能等约束条件,建立了以净负荷方差、用户侧用电支出等为优化目标的电池储能系统调度鲁棒优化模型,并同时考虑了用户负荷波动、新能源出力波动等不确定因素。由于第二阶段的决策与优化结果会影响第一阶段决策的取值范围,需要改进列和约束生成算法以实现对该类鲁棒优化问题的求解。通过将目标函数、部分约束条件视为多个子问题考虑,对原列和约束生成算法的每次迭代中的子问题求解步骤进行扩充,使每次迭代中求解多个子问题,能够有效拓宽该算法的适用范围。最后,仿真结果验证了该方法的有效性,能够在不改变传统算法性能优势的情况下成功应用于非线性多目标鲁棒优化问题。     

一种竹丝正反面辨识传感器及其辨识方法

为了解决竹席编织自动送丝系统中准确区分原料竹丝正反面的问题,设计了一种竹丝正反面辨识传感器。传感器机械结构与竹丝反面中心凹槽构成光通道,红外光经过该光通道传播至红外光敏三极管,通过检测三极管的c-e极电流可测得红外线的光通量,进而识别出竹丝的正反两面。此外,还研究了单个传感单元对竹丝正反两面输出电流的分布曲线,并给出了一种同质多传感单元条件下的融合策略。经实验,该传感器能快速准确地识别原料竹丝的正反面,为实现竹席编织自动送丝系统提供了基础。     

电磁水热系统的设计和实现

阐述了以微机为核心的即热式电磁水热控制系统的工作原理及其关键部分的功能,并给出了主要硬件电路和软件实现。试验证明,该系统升温迅捷,热效率高,温度波动比较小,过电流保护与超温保护等工作性能良好,安全性能好。     

基于STM32的5G无线音箱实验系统设计

为改善嵌入式系统课程实践教学效果,设计了嵌入式课程创新实验案例——以STM32F105为主控的5G无线音箱实验系统,探讨基于STM32CubeMX工具的软件开发实验方法,以笙科5G无线芯片A5130 进行音频无线传输,并结合ADAU1701单芯片音频DSP进行了软硬件设计,实现可达到48kHz采样率的CD级无损音质传输,为高质量无线音箱的研制提供一种科学、可靠的解决方案。基于该系统,可开展SPI、DMA、I2S、音频数字采集与信号处理等实验项目,充分提升学生的嵌入式系统软硬件设计能力。     

一种新型的基于PSoC3的高精度位移测量仪

为降低基于线性可调差动变压器(LVDT)的高精度位移测量仪的生产成本,并减小其产品体积,使产品更具市场竞争力,在分析其工作原理基础上,结合PSoC3"相比于传统单片机,更具系统单片化"的特点,提出了以CY8C3866AXI为核心的新型位移测量系统设计方案。该方案通过运用PSoC3内部的数字模块(DMA和LCD)与模拟模块(AD、DA、PGA等),自行设计了由整流电路、滤波电路和减法电路组成的信号调制电路,完全替代了目前市场上常用的AD698信号调制芯片和ARM控制器的产品组合结构,实现了位移高精度测量,测量精度可达到0.2μm。研究结果表明,该方案具有集成度高、线性度好、成本低廉等优点。     

基于模糊控制的电磁水热系统研究

提出了以有效耗能为优化目标,系统水温波动最小为约束条件的电磁水热优化控制方法,给出了该系统的一般数学模型;并用一种基于自寻优模糊控制的策略与算法,设计了新型控制器.以该控制器构成电磁水热控制系统,应用Matlab功能仿真软件包进行控制系统仿真试验,在此基础上构建了模拟实验系统,进行了不同算法的控制器模拟对比实验.结果表明,控制器具有良好的学习功能与抗干扰性;新型控制器控制的电磁水热系统输出跟随快速平稳,温差小,系统动静态性能明显提高,克服了常规控制系统响应速度慢和输出超调大等问题.     

重水系统优化协调控制的设计与实现

针对核电站装卸料机重水供给系统的压力控制过程复杂,操作模式变换时压力互扰大、耦合影响明显,压力流量响应过程很难取得好效果等问题,在深入分析工况的基础上对系统管网结构作了优化调整;通过设计公共母管及泄流阀旁路调节控制改善主管路串行阀进口侧的重水压力,使之有较好的稳定度。出口管路的压力控制由旁路并行阀的开度调节,开度控制采用一种基于自寻优模糊控制的策略,并以此设计了新型控制器。试验结果表明,新型控制方式具有良好的学习功能与抗干扰性能;新的装卸料机重水压力供给系统能达到输出跟随速度快、变化平稳、压差波动小,系统动、静态性能明显提高;克服了常规控制方法存在的压力响应速度慢和超调大等问题。     

基于多头概率稀疏自注意力模型的综合能源系统多元负荷短期预测

精准的多元负荷短期预测是综合能源系统调度和运行的基础。综合能源系统中的多种负荷之间存在较强的耦合作用,目前已有的单一负荷预测难以挖掘不同负荷之间复杂的内在联系。对此,提出一种基于多头概率稀疏自注意力模型的多元负荷短期预测方法。首先,采用皮尔逊相关系数分析多元负荷之间的相关性,并提取多元负荷之间的耦合特征;然后,使用改进位置编码的多头概率稀疏自注意力机制学习长序列输入的依赖关系,并且采用多元预测任务的参数软共享机制,通过不同子任务对共享特征的差异化选择,实现多元负荷的联合预测;最后,在亚利桑那州立大学Tempe校区的多元负荷数据集上对所提模型的性能进行验证,结果表明所提预测方法相较于其他预测模型能够有效提高预测精度。     

基于改进YOLOv5s的腌制蔬菜真空包装缺陷检测

目的 针对传统的基于人工的腌制蔬菜真空缺陷包装剔除效率低、漏检率高等问题,提出一种基于改进YOLOv5s的腌制蔬菜真空包装缺陷检测方法。方法 首先,使用Ghost卷积替换CSP模块中的卷积,在提高模型特征提取能力的同时降低网络的参数量;其次,利用空间换深度(Space-to-Depth, SPD)和深度可分离卷积(Depthwise-Separable Convolution, DSConv)组合操作SPD–DSConv进行下采样,减少下采样造成的特征信息损耗;最后,在网络中引入SE注意力机制,提高算法的精确率。结果 在自制的腌制蔬菜真空包装数据集上,改进后的网络平均精度(man Average Precision, A_mAP)为93.88%,模型尺寸为3.91MB,相比原网络精度提高了2.05%,模型尺寸缩减了44.38%。结论 文中方法能够实现腌制蔬菜真空缺陷包装的分类和定位,为基于机器人的缺陷包装剔除奠定了基础。