机器人腕力传感器的动态负载效应

本文从时域和频域两方面研究机器人腕力传感器在加载情况下的动态响应，进行动态建模和频谱分析，探讨负载效应的影响。     

DSP与单片机之间串行通信的实现

文章给出了AT89C5 1单片机系统和TMS32 0F2 4 0DSP系统之间的进行实时交互通信的硬件接口电路、串行通信口的初始化设置及软件实现方法。通信双方均以查询方式进行收发。考虑到通信双方既是发送方又是接收方 ,为保证通信时序紧密配合 ,通信协议采用了“发送一个数据 ,等待接收到确认信号 ,再发送下一个数据”的方式。实验结果表明 ,采用该协议的通信系统具有很好的实用性和可靠性     

基于MSP430的跌倒预防与报警的一体化系统

社会老年人口的大量增加和巨大的跌倒危害使得有关老年人跌倒问题的研究十分重要。本文提出了基于MSP430的跌倒预防与报警的一体化系统,系统以老人室内穿的拖鞋为载体,使用超声波传感器检测脚部前方障碍物并反馈给老人,从而降低因触碰障碍物而跌倒的危险;系统使用新型惯性传感器MPU6050来检测老人的行为状态,采用双重阈值算法来判断老人是否为跌倒状态,并通过SIM900A发送求救信息。我们通过相关实验验证了方法的有效性和系统的准确性。     

数字式涡街流量计应用中关键问题的研究

对基于谱分析的数字式涡街流量计在应用中响应速度比较慢及其在小流量或小口径时流量计输出波动两个问题进行了深入分析.采用设置门限值的方法提高了系统响应速度.对频谱分析结果进行多次为0判断,解决了系统输出断续问题.通过对频谱分析结果的限幅,在平均时去掉超过标准差的频率值,并去掉最大值和最小值,对平均结果进行第二次平均的方法减小了系统输出的波动,提高了流量计输出稳定性.     

传感器动态非线性的一种时域分离方法

采用基于Ｖａｎｄｅｒｍｏｎｄｅ矩阵的最小二乘方法分离动态非线性，将传感器的动态非线性系统分解为动态线性环节和非线性即时环节相级联的形式。结果表明，这种非线性分离方法是正确的和有效的。     

基于多传感器数据融合的机器人腕力测量

提出根据手爪上的多个指力传感器的输出变化，通过数据融合方法得到腕力的数值。研制了标定腕力与手爪上指力之间关系的实验台，进行了标定实验。采用径向基函数神经元网络对实验数据进行训练，得到融合网络的权值。融合结果与实测结果相当吻合。     

基于快速傅里叶变换的低功耗两线制涡街流量计

以超低功耗单片机MSP430为核心,研制数字涡街流量计。通过硬件的改进,提高了系统抗50Hz工频干扰的能力。采用周期图法处理涡街流量传感器输出信号,同时进行频谱的幅值和频率校正,提高频率计算的精度。采用汇编语言实现实数FFT算法,提高运算速度和减少内存容量,使单片机可以实时实现数字信号处理方法。对功率谱进行平均,同时通过设置队列对流量平稳和流量跳变的情况进行处理,增加了计算结果的稳定性,同时提高了系统响应速度。计算瞬时和累积流量,输出4~20mA直流电流。实验结果表明,系统具有较强的现场抗干扰能力,较高的测量精度和较宽的量程比,同时又实现了低功耗和两线制工作。     

基于时变信号模型和归一化格型陷波器的科氏流量计信号处理方法

采用具有跟踪频率变化能力的自适应归一化格型陷波器,对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量传感器信号进行滤波,以求得其频率;再采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取所需要的信号;然后采用具有重叠窗的滑动Goertzel算法计算两路信号之间的实时相位差,并通过频率和相位差计算时间差,求得质量流量。仿真结果表明该方法是有效的。     

面向批料流测量的科氏质量流量计正交解调方法实现

为了提高科氏质量流量计在批料流工况下的测量精度,根据正交解调算法具有快速响应的特点,选取该算法作为批料流下的信号处理方法,并解决实现过程中的技术难点。利用正弦信号周期性的特点,实现解调信号单周期有限点数据循环调用;采用FIR陷波器和IIR低通滤波器级联完成对解调后信号的滤波,在保证滤波效果的同时降低了算法运算量;为了去除计算结果中的奇异点同时减小稳态波动,在相位差后期处理中加入两级平均;优化了算法实现过程中的资源分配。在此基础上,研制了科氏质量流量变送器,并进行了单相流和批料流标定实验,其测量误差小于0.1%,重复性小于0.05%。实验结果表明,正交解调算法在批料流下具有较好的测量精度,同时所研制的变送器具有较好的性能。     

具有快速响应的电磁流量计高低压励磁系统

为了提高方波励磁频率,以便在浆液测量中克服浆液噪声的影响,提出基于能量回馈和电流旁路的电磁流量计高低压励磁控制方案。通过采用高低压切换的方式,加快方波励磁过程中励磁电流的恒流控制响应速度;引入电流旁路电路,实现励磁电流的响应超调;采用能量回馈电路降低电路能耗。经实验验证,该励磁系统能够显著加快励磁电流的响应速度,恒流控制响应速度提升400%,励磁电路工作稳定可靠,励磁恒流控制精度高,系统的能量回馈电路效率达78.2%。