电磁直立寻迹智能车的系统设计与软件开发

自动循迹的两轮自平衡电磁智能车是一个非线性、强耦合、欠驱动的自不稳定一级倒立摆系统。针对该智能车特点,采用两轮自平衡智能车机械架构、主控板、驱动板等模块相结合设计了系统硬件;并利用互补滤波和卡尔曼滤波方式对姿态检测传感器检测到的信号进行处理、以控制智能车直立平衡;最后通过归一化处理将路径检测传感器获得的路径信息与直立平衡控制信号进行融合,在直立平衡基础上实现智能车方向的控制。实验表明,该智能车运行平稳、转向灵活、速度较快。     

电磁环境下的车模寻迹系统研究

本文介绍了电磁环境下车模寻迹系统的实现原理,在硬件上设计了车模寻迹系统的总体方案、电磁传感器的布局、信号放大电路以及电机驱动电路,在软件上设计了车模寻迹系统的实现流程,测试表明,该系统具有良好的实时性和准确性。     

动不平衡质量不停机自动切除技术再探

在原来采用差动变压器检测动不平衡质量的基础上，提出用光栅式传感器和差动变压器共同检测动不平衡质量信号的设想，即当动不平衡质量较大时，采用差动变压器将其转换为电信号，控制激光去除较大的动不平衡质量，当剩下的动不平衡质量较小时，差动变压器不灵敏，则采用灵敏度较高的光栅式传感器将其转换为电信号，可大大提高测量灵敏度和去除精度，对光栅式传感器的结构，工作原理及各部分的作用与选择进行详细阐述。     

火炮身管内径测试系统研究

设计了一种新型的高精度火炮身管内径自动化检测系统,介绍了测试系统的结构组成、工作原理、测量方法和软件组成,分析了测试过程.该系统采用电感式位移传感器和激光测距传感器作为传感器件,在专门设计的传动机构的带动下,能够对火炮身管内径实现准确快速的测量.结果表明,该系统具有自动化程度高、检测精度高、检测效率高、检测方便可靠等优点.     

两轮载人自平衡车姿态测量单元设计

为提高自平衡车姿态角测量精度,利用惯性传感器MPU6050及STM32微处理器,采用参数可调的自适应显性互补滤波算法,结合陀螺仪和加速度计数据分别进行高频和低频姿态估计,设计了自平衡车姿态角测量单元。系统在线测试结果表明,该检测单元设计简单,算法易于实现,姿态角的估计精度高,为自平衡控制的实现提供了保证。     

混合磁悬浮轴承转子系统的模糊控制策略

针对混合磁悬浮轴承,提出一种对磁悬浮轴承转子模糊控制的策略.结合电磁绕组工作原理,采用自感式位移自检测系统代替专门的位移传感器,构成无传感器自检测磁悬浮控制系统,通过模糊PID(proportional,integral and differential)控制器对系统进行控制,并建立了控制系统的数学模型.分析模糊PID控制器整定参数的模糊规则及模糊控制原理,对系统进行了模糊仿真.仿真结果表明:采用模糊PID控制混合磁悬浮轴承系统具有响应快、抗干扰能力强的动、静态性能.     

基于超外差原理EAS检测电路设计与实现

开放式购物模式已在我国快速地推广和普及,商品安全风险增大。设计是基于超外差原理实现的EAS防盗系统,采用收发一体式结构,运用超外差原理作为检测通道的基本思想进行设计,能够有效抑制电磁噪声降低误报率,检测效率和准确度较其他产品更高。     

非接触无源压力传感器信号检测系统的耦合特性研究

非接触无源压力传感器信号检测系统利用电磁耦合原理实现了无源传感器信号的无线检测,克服了有线测量存在的安全性差、效率低等缺点。通过建立和分析该系统的互感模型,得知发射和接收线圈之间的互感系数是影响信号传输效率的主要因素,为了实现系统的高效信号传输,应尽量提高互感系数。利用互感理论研究了两线圈的形状参数及耦合距离对两平行共轴矩形平面螺旋电感线圈的互感系数的影响,并用MATLAB软件进行了仿真分析。研究结果表明,为了使两线圈的耦合性能最好,两线圈的设计参数应相同,设计时应尽量使两线圈距离接近的同时,增大线圈的外边长和匝数。     

直流系统绝缘状态及接地点故障在线检测的原理与方法

针对直流系统绝缘状态接地点故障的存在,分析讨论了目前几种接地故障在线检测的原理方法———无传感器低频电压检测、传感器低频电压检测和双低频电压检测,特别对双频检测原理进行详细地分析。双频检测方法采用了先进的检测原理和计算机技术,实现对直流系统的在线有效监控,提高直流系统的可靠性、稳定性。     

基于PLC的机电气液系统在锉刀柄部自动成型系统中的应用

系统下位机采用一台西门子CPU226CN PLC,接触器、继电器控制电磁离合器和电磁阀,上位机采用MCGS触摸屏实现运行状态监控和参数设置。系统通过控制主电机电磁离合器及液压站电磁阀吸合的逻辑顺序,实现特定模具对锉刀柄部的辊压再塑。本文详细介绍了系统总体设计、系统控制原理设计、控制回路设计、系统液压部分设计、系统气动部分设计、PLC程序设计。本系统可实现触摸屏人机交互操作,系统自动化程度高,应用范围广。     

磁悬浮电子秤的研究

该文文旨在利用磁悬浮技术,实现对轻量物件的较高精度称重,并通过对原理及应用做了详尽的阐述和实验,设计了一个吸式的磁悬浮式电子秤。该文涵盖磁悬浮电秤系统的设计方案,电磁线圈非线性、系统的电磁力模型、系统的控制模型及控制电路的设计与调试。解决了磁悬浮电子秤设计的几个难点：电磁场的非线性问题、各种材料和部件的选取和机械加工及控制电路的设计与参数调试。该文的创新点有：（1）采用红外收发二极管设计系统的距离传感器,同时也使用摄像头作为传感装置进行试验;（2）创新图像化反馈,采用NI模块配合LabVIEW进行图像化处理;（3）自行绕制电磁线圈,采用最佳1j-50软磁镍铁合金作为铁芯。     

高温流量传感器的研究

利用电磁感应原理、对流换热理论,采用磁电式传感器及特定的结构和材料,设计一种流量传感器,使其能够测量处于高温环境下的介质.对传感器的工作原理和测量原理进行分析,并设计相应的测量系统,提出制作过程中应注意的问题.实验结果表明:系统可以完成温度范围为120～500℃高温介质的计量,解决了目前高温流量计进行计量时遇到的难题.     

A wireless magnetic sensor for localizing in-vivo medical micro-devices

In order to measure the position and orientation of in-vivo medical micro-devices without the line-of-sight constraints, a wireless magnetic sensor is developed for an electromagnetic localization method. In the electromagnetic localization system, the wireless magnetic sensor is embedded in the micro-devices to measure alternating magnetic signals. The wireless magnetic sensor is composed of an induction coil, a signal processor, a radio frequency (RF) transmitter, a power manager and batteries. Based on the principle of electromagnetic induction, the induction coil converts the alternating magnetic signals into electrical signals. Via the RF transmitter, the useful data are wirelessly sent outside the body. According to the relation between the magnetic signals and the location, the position and orientation of the micro-devices can be calculated. The experiments demonstrate the feasibility of localizing in-vivo medical micro-devices with the wireless magnetic sensor. The novel localization system is accurate and robust.     

基于无线传感器网络的水质检测系统的研究

针对当前水质检测的需要,提出了一种利用具有自组织特性的无线传感器网络(Wireless Sensor network,WSN)对水质指标参数实时检测方法.该系统采用了低功耗微小网络节点,详细讨论了系统的原理及网络结构,并介绍了为无线传感器网络提供保证的Zigbee技术.     

Design and Implementation of a Chinese Pulse Condition Acquisition System

Nowadays, with improvements in the quality of life, people are paying more attention to their health.Traditional Chinese medicine offers great advantages for daily care. In this paper, we present the development of a remote health care system, namely, Chinese Pulse Condition Acquisition System(CPCAS), based on the principle of Chinese pulse diagnosis in Chinese medicine and a wireless sensor network. We designed a remote health care terminal with a mini-pulse collection bench to overcome the challenge of differences in pulse characters of different people. An effective measured pressure control algorithm is proposed to achieve a balance between control accuracy and control time. The special signal conditioning circuit showed good performance in analog pulse signal processing. We also performed significant research to address the challenges of symptom recognition. Other distinctive features of this system include the following: intelligent sensing, a wireless health care network, effective energy management, small size, lightweight, and the ability to be networked for remote management. In this paper,we have introduced the design and implementation of CPCAS. We also demonstrate the use of the system and give evaluations on this system by several experiments. Our results indicate that CPCAS has significant practical feasibility.     

六维力传感器动态测试电磁激励力控制电路设计与分析

针对脉冲激励和单位阶跃法测试六维力传感器动态性能时输出力单一,力值大小调节较困难,且负载信号的检测不理想等问题,采用电磁激振原理,致力于谐波激励装置的研制。针对电磁滞后特性,以及电磁激励力随频率增加呈衰减特性,采用双闭环控制方案,即内环为电流环,外环为激励力反馈环,设计了一款六维力传感器动态测试电磁激励力控制电路。该电路测试结果表明电磁激励力输出幅度在传感器工作带宽内保持恒定,完全满足基于谐波激励法六维力传感器动态性能测试要求。     

一种测量水分的微波传感器研究

研究用微波衰减原理测量物质水分含量所用的传感器．根据传感器的结构，利用场量匹配法求得传感器的传输系数和反射系数，并与测量结果做了对照，从而为本传感器的设计提供了理论基础．同时利用本传感器测量了几种物质水分含量，并和其他方法所测得的结果进行了对照，证明了所研究传感器的可靠性．     

板坯电磁制动器的设计

阐述了电磁制动的原理,设计了电磁制动的基本结构,冷却系统以及装配方案.改进了线圈的结构设计,增强了电磁制动效果和节约了电能的消耗.对板坯电磁制动与冶金效果的关系进行了研究.结果表明,在恒稳电磁场作用下,钢液内形成的与钢液流动相反的电磁力可有效地控制钢液流动,稳定液面波动,有利于夹杂物的去除,减少气隙,改善板坯钢材的结晶组织的形成,提高板坯的质量.     

基于专家系统的变压器电磁优化设计

针对变压器优化设计存在的周期长、质量低问题,依据专家系统的基本原理,提出一种基于专家系统的变压器电磁优化设计方法.在总结专家经验的基础上,对变压器优化设计的知识进行基于数据库的提取和表示,运用基于可信度的不确定推理模型完成推理工作.并利用该方法对10kV级不同容量的配电变压器进行了实例验证,结果表明专家系统方法提高了变压器优化设计的质量、缩短了设计周期.