为提高油气开采过程中随钻测井（LWD）数据传输速率,针对钻柱声传输技术中因周期性边界引起的色散和多重回波问题,从数据通信的角度出发,将正交频分复用（OFDM）多载波调制技术引入声传输系统,并以钻杆为信道,采用PC机结合FPGA模块和数据采集卡的形式,搭建了数据传输实验平台。数据传输实验结果表明,基于OFDM调制方式的短节钻杆声传输方案可实现...
为了控制六自由度机器人实现气囊连续进动抛光功能,建立了相应的运动数学模型。首先基于气囊连续进动抛光原理,利用齐次坐标变换矩阵,建立了气囊定点进动抛光的数学模型;在此基础上,根据气囊连续进动要求,应用坐标系转换原理,推导了气囊连续进动抛光的数学模型;通过Matlab仿真绘制了气囊连续进动抛光的运动空间,并在六自由度机器人辅助气囊抛光...
为解决齿轮热处理过程中存在畸变、齿根处弯曲应力增加、齿轮的寿命降低等问题,将功能材料技术应用到齿轮工作接触面处（简称功能梯度齿轮）。首先,开展了单质齿轮性能与单质齿轮热处理后性能的对比分析;然后,建立了单质圆柱渐开线齿轮模型与功能梯度材料圆柱渐开线齿轮模型,对其进行了弯曲应力有限元计算,并对其性能进行了对比分析。将未经热处...
针对在固定污染源烟气排放检测中无法连续精确测量污染气体的现状,设计了一个基于差分吸收光谱法（DOAS）的在线连续监测系统。该系统采用ARM和DSP为核心,以Linux为操作系统,以MiniGUI为交互界面环境,它分为光谱数据采集模块、主控模块两部分;光谱采集模块控制光谱数据的采集过程,主控模块负责气体浓度计算和显示。研究结果表明,使用该系统,可以...
为了分析电动机轴承故障类型,首先采用小波包分析对轴承振动信号进行了高低频分解及重构,然后以各频带的能量值构成了轴承振动信号的特征向量,最后通过朴素贝叶斯网和提出的权重分析两种方法进行了电机轴承故障分类;采用朴素贝叶斯网对已知电机轴承故障类型的样本数据进行训练,获得参数后识别未知样本的故障类型,利用权重分析法计算未知与已知类...
为了实现针对光纤连接插芯内径参数的精密和快速测量,首先采用了机器视觉方案,通过显微镜把内孔图像成像在高分辨率的CCD上,并获取图像,然后通过图像处理方法,计算出了光纤连接插芯的内径大小和真圆度,最后通过合理设计相应的硬件和软件,实现了光纤连接插芯内径参数的快速非接触式自动测量;同时提出了一种确定图像边缘的新方法,消除了光强变化对...
针对当前高速织机上经纱张力测量精度低的问题,设计了一种新型的机械数据采集装置。首先从理论分析上确保了该装置的可靠性,当tanθ〈0.15时,测量的经纱张力与实际的经纱张力非常接近,消除了装置本身的结构误差;其次,对装置模型进行了数学建模,结合Delphi编程实现了圈形化的用户界面,对经纱张力的数据进行了读取与保存;最后,对两种不同方法（直接...
为研究无模型自适应（MFA）控制算法在机器人控制领域的应用,设计了差动驱动的模块化移动机器人。在考虑非完整约束、MIMO、饱和约束等特点基础上,建立了以差动驱动电机脉宽调制（PWM）信号为输入、以机器人方位角和线速度为输出的无模型自适应控制系统;为提高运算速度并减少运算量,使用最小二乘原理设计了新的伪偏导数和控制律在线估计算法。仿...
为了解决飞机数字化装配中自动钻铆机铆钉输送困难的问题,介绍了一套可以为机器人自动钻铆终端执行器输送铆钉的自动供钉系统。铆钉从供钉装置输送到插钉机构采用气管输送,在输送过程铆钉由于气压、弯曲半径等原因容易卡在输钉管中,为此运用结构分析、受力分析以及运动状态分析的方法,并结合流体力学知识对管中的铆钉进行了分析计算,得出了满足...
为实现机械式立体车库的高效全自动运行,提出了基于可编程控制器（PLC）的立体车库控制系统解决方案。针对以直线电机直接驱动作为横移装置的新型垂直提升式立体车库,首先介绍了该系统的结构和工作原理,接着阐述了其车库控制系统的硬件组成和程序编制,最后,进行了立体车库控制系统的运行试验。试验结果证明,该车库控制系统能够安全可靠地运行;且...
翻转起模机是树脂砂造型过程中所用的关键设备之一。针对目前翻转起模机存在的起模精度和效率都偏低的问题,结合起模机的工作原理和工艺特点,应用电液比例同步控制技术,设计了该机的液压系统和电气控制系统,并采用西门子S7-300 PLC系统和Borland C＋＋Builder软件,设计了翻转起模机的控制软件,最后进行了该机实际运行情况的分析。实际应用结果表...
针对＂深海钻柱运动补偿系统负载大时,钻柱运动补偿系统响应的时间长,使得补偿系统在控制过程中出现滞后、反馈补偿出现振荡＂等问题,设计了钻柱运动补偿系统中的前馈PID控制器。根据对负载变化趋势的预测结果,采取前馈补偿的方法来减小补偿系统负载变化对钻压产生的影响,提高了系统的响应速度;同时,引入PID反馈控制消除补偿系统在前馈控制过程...
针对现有梯形图语言适合实现逻辑控制而不适合实现复杂算法这一问题,从基于构件技术的梯形图实现原理出发,对构件的属性定义以及编译方法进行了分析,提出了一种PLC梯形图内嵌C语言实现混合编程的方法,并在CASS（computer assist specialsystem）梯形图算法生成平台上进行了验证。实验结果表明,提出的方法适于复杂算法的实现,并且能够减少程序的...
为解决传统供水系统存在的投资大、占用面积大、效率低的问题,将可编程逻辑控制器（PLC）技术和变频技术应用到新型恒压供水系统中。该系统通过PLC控制变频器改变电源频率,来调节水泵电机的转速,使管网压力恒定;分析了该新型恒压供水系统的工作原理,给出了系统的软、硬件实现方法;利用组态软件监视与控制通用系统（MCGS）实现了对该系统的实时远...
针对独立运行方式下的微电网经济运行和管理问题,提出了独立运行方式下的微电网能量优化管理方法,该方法通过缩减下垂控制单元的基点运行功率范围,使其具有类似于传统发电机组自动发电量控制（AGC）的功率调节裕量,以吸纳实时调度周期内的非计划瞬时波动功率;在每次调度时刻,根据系统净负荷功率大小和可控型微电源的基点运行功率范围之间的关系,...
针对基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统的控制问题,对该风电系统电机侧变换器、电网侧变换器的控制策略进行了详细的分析,提出了一种桨距角控制策略,并基于Matlab/Simulink对永磁直驱风电系统进行了仿真。仿真结果表明,永磁直驱风电系统能够在不同风速下稳定运行,在额定风速以下可实现风能的最大功率跟踪,在额定风速以上通过桨距角控制能将风机...
为提高现有300 MW发电机组汽轮机危急遮断保护系统（ETS）的可靠性,将成熟的PLC控制等技术应用到保护系统控制逻辑的实现中。首先从危急遮断保护系统的原理入手进行了分析,建立了被测点和控制量之间的逻辑关系,采用了PLC控制等技术,来对双网双机双电源热备进行了优化。最后,对吴泾热电厂2台300 MW机组汽轮机危急遮断保护系统进行了优化。研究结...
压电发电工作于低频时所收集的能量与其等效压电常数和等效电压常数的乘积成正比。为了研究Cymbal型压电发电装置的等效压电常数,建立了Cymbal型压电发电装置的三维有限元分析模型,并分析得出了等效压电常数计算公式;详细地分析了Cymbal型发电装置中金属帽的材料和厚度、金属腔底端直径和顶端直径、金属腔高度、压电陶瓷片厚度等因素对等效压电...
根据国标GB14048.9要求,控制与保护开关电器应具备过载延时反时限动作特性、电源故障指示、短路保护、漏电保护、缺相保护、漏电保护等功能。为替代传统的热磁脱扣电器,提出了一种基于单片机反时限算法的控制与保护开关电器,该系统由DC-DC模块、模拟采样电路、运算放大电路和脱扣电路构成,采用硬件校准方式进行电流校准,并实现了三相电流检测和...
为研究状态检修下继电保护系统的可靠性,在继电保护系统可靠性的研究中引入了状态评估,建立了继电保护系统在状态检修模式下的马尔科夫模型;运用状态空间法计算了继电保护装置各状态的概率和可靠性指标,研究了状态检修下保护系统可用度以及最优检修周期的变化;对比定期检修模式,分析了状态检修对保护可靠性的影响;分析了不同的状态评估效率对保...
为了研究电弧炉对电力系统的谐波影响,针对基于能量平衡关系的电弧炉（EAF）模型,利用粒子群算法（PSO）对仿真模型中的参数进行了辨识,得到的电压波形与实际波形吻合较好;在此基础上,在Matlab/Simulink中对该模型进行了仿真,将得到的仿真结果与实测谐波含量进行了对比,对比分析结果证明了该模型的合理性。研究结果表明,该建模方法能够较准确地...
为解决传统永磁同步电机由于设计计算和查表工作复杂、耗时长、计算修正参数过多而导致精确性较差等的问题,将禁忌算法和模糊控制应用到传统永磁同步电机设计中,利用Visual Basic编写程序,对永磁电机磁路法设计过程进行了编程,建立了动定子结构尺寸和电机工作特性曲线之间的关系,提出了一种优化电机效率和功率因素,调整电机结构尺寸的方法;利用...
荷电状态是反映蓄电池能量的重要参数,是电动汽车整车控制器制定能量控制策略的重要依据。为了解决电动汽车蓄电池电量计量及荷电状态估计问题,设计了基于数字信号处理器（DSP）的蓄电池电量快速计量系统,采用安时法对蓄电池充放电容量进行了估计,通过放电率、温度、自放电及容量老化等补偿措施来提高计量精度,并分析了温度与充放电倍率对蓄电池...
为解决不同场合下对调光的要求以及节能等问题,将调光技术应用到LED驱动器中。对PWM调光、模拟调光、可控硅调光3种调光方式的优缺点及应用场合进行了分析,提出了基于L6562单级PFC恒压及HV9910恒流的两级PWM可调光LED驱动器的设计方法;在整体性能上对PWM可调光LED驱动器进行了评价,并进行了40 W PWM可调光LED驱动器样品测试实验。试验结果表明：...
一阶滑模控制方法由于需要大的带宽和高频切换信号,以及处理系统的参数不确定和强非线性,在双边遥操作的工程应用中难以推广。针对上述问题,将二阶滑模控制和阻抗控制联合起来,设计了大时延下的控制结构,并利用全维状态观测器对主从手机械臂的加速度、速度进行了观测,实现了双边遥操作系统的鲁棒平滑控制;在此基础上,分析了加入观测器后整个系统...
针对求最小距离常用的搜索算法,其稳定性和有效性通常不高的问题,研究了如何求点到参数曲面的最小距离。采用了基于参数曲面的几何特性,将求最小值问题转化为方程组求解问题,应用计算复杂度较低的离散牛顿法,并且将其迭代区间进行了细分,并在各个细分区间中应用离散牛顿迭代算法,增强了算法的稳定性。研究结果表明,离散牛顿法有较好的稳定性和有...
为解决未知环境中移动机器人的自适应路径规划问题,提出了一种基于Q学习算法的自主学习方法。首先设计了未知环境中基于传感器信息的移动机器人自主路径规划的学习框架,并建立了学习算法中各要素的数学模型;然后利用模糊逻辑方法解决了连续状态空间的泛化问题,有效地降低了Q值表的维数,加快了算法的学习速度;最后在不同障碍环境中对基于Q学习算...
为了满足对数据采集系统对高性能的需求,介绍了一种快速可靠的数据采集系统。该系统采用了Cortex-M3架构的ARM微处理器STM32作为基础,根据集成的USB接口模块的特点,设计了基于通信设备类（CDC）的USB通信模块;然后移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统进行了任务调度,并采用信号量和邮箱进行了数据采集和USB发送任务之间的通信;再利用ST公司提供的驱动程序,...
针对早期建设的隧道监控系统普遍存在联动控制能力弱及能耗高等问题,提出了基于车流量控制的隧道监控系统改造方案。该系统在尽可能减少改造成本的基础上,通过卡尔曼滤波技术提高了传感器检测数据的可靠性和稳定性;根据隧道特点编制了基于车流量的联动控制策略,实现了环境检测子系统和交通诱导子系统的协调控制,在有效提高隧道的运行效率的同时,...
为缓解大规模远程监控网络构建成本和系统功能之间的矛盾,研究了无操作系统环境下的Web远程监控技术。针对无操作系统的背景,分析了缺乏文件系统、没有CGI接口、没有高级语言支持情况下的Web服务器设计问题;在引入LWIP的基础上,参照CGI实现的思想,提出了虚拟CGI的概念,建立了用户端与服务器端之间的动态交互;同时通过调用用户端的ActiveX控件的...
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