旋转编码器抗抖动信号处理电路及其角度测量应用

采用旋转编码器作为帆板控制系统的角度传感器件,帆板转动时,编码器产生两路正交信号,经过辨向处理后,送单片机进行计数处理,其正向脉冲和反向脉冲之差乘以角度当量即为实际角位移。在实际进行动态测量时,帆板达到动态平衡位置时往往会产生高频尖脉冲,而此时实际帆板并未发生角度的改变,该读数被单片机误计后,会造成实际的计数紊乱,对角度无法进行精确控制。针对该情况,开发了抗抖动信号辨向倍频处理电路,提高了系统的抗干扰能力和分辨率。该处理电路适用于其他输出信号为两路正交方波或者正弦波的位置检测传感器。     

帆板自适应控制系统的设计

本设计利用STC89C52单片机控制风机转速,由风机风力决定帆板垂直摆动角度,采用角度传感器和PWM调制实现了高精度帆板角度获取和风机转速的控制的自适应测控系统。该系统实现了键盘控制风力大小,数字显示帆板角度,使帆板的角度能够在0°～60°范围内连续变化,并能够通过键盘设定帆板角度,实现声光提示的功能。     

航天器能量/姿控一体化控制器设计及功率规划

研究航天器的能量/姿控一体化控制系统(IPACS)的设计问题。针对带有4个飞轮(3正交、1斜装)的航天器的IPACS,设计了一个滑动模态姿态控制器。设计了飞轮组的控制律,保证了在储能时,飞轮的转速变化不会对航天器的姿态造成扰动,而且不影响正常的姿态控制,同时实现了姿态控制与能量存储。针对太阳帆板的功率变化特性以及飞轮电机的输入功率限制,提出了一种新的储能功率的规划方案,使飞轮在每个轨道周期内储存和释放的能量达到平衡,同时尽量利用了太阳帆板提供的功率,从而可以有效地减少太阳帆板的面积,减轻太阳帆板的质量。为了验证所设计的IPACS的有效性,给出了一个仿真实例。     

基于ADXL345的转角控制系统设计与实现

本转角控制系统为一帆板控制系统,采用STC89C52RC单片机作为控制核心,控制帆板转角变化。利用传感器ADXL345检测帆板的转角,通过PWM方法控制风扇的输出功率达到控制风力大小,进而控制帆板的转角度数。     

基于PID控制风板装置的设计与实现

介绍了以STC89C52单片机作为系统控制核心,采用角度传感器(WDD351)实时检测帆板的偏移角度,通过单片机程序的PID控制算法处理PWM控制信号,继而调节风扇的送风量使帆板达到要求角度。算法有别于常见的控制系统,其采用的PID控制算法不要求确定受控对象的精确数学模型,而根据控制规则组织控制决策表,由控制决策表决定控制量的大小。解决了PID在面对被控对象存在三角函数数学模型时的控制问题,较好的完成了比赛要求,取得了良好的产品效果。     

计及参数不确定性的卫星太阳能帆板的柔性多体动力学研究

用固定界面子结构法进行柔性多体系统动力学建模,讨论了系统参数的不确定性问题,并采用Monte-Carlo方法进行随机参数建模.以国产某型号卫星为例,考虑四块帆板的柔性,对伸展机构进行了柔性多体动力学建模与仿真.得到了帆板的变形、大范围运动等动力学参量,为卫星帆板的设计提供了一定的理论依据.     

基于STC12C60S2单片机的帆板控制系统设计

系统采用单片机STC12C60S2作为主控器,由角度检测电路、电机驱动电路、键盘与显示电路等构成.采用键盘预置帆板角度,并通过角度传感器检测帆板的实际角度,两者之间不相等而产生角度偏差,再通过单片机输出PWM信号去调节直流电机的转速,直流电机带动风扇使帆板在最短时间内达到系统的预置角度并保持较高的稳定性,从而达到系统对帆板角度的准确控制.     

基于MKL26Z256VLL4的风板控制系统设计

以飞思卡尔MKL26Z256VLL4单片机为核心控制芯片,设计了风板控制系统。系统以低功耗的OLED模块迷你12 864为显示器,通过按键选择工作模式及设定风板位置角度;采用高精度角位移传感器WDD35D-4实时检测角度的变化,经单片机12位AD采样,应用增量PID算法改变PWM的占空比调节2台直流风机的转速使风板达到预置角度。实验结果表明,系统操作界面简明,风板在空载及负重的情况下都能平稳准确地到达预设角度、并能在2个角度之间实现快速的周期性摆动,且动态实时显示风板的位置角度,达到了设计要求。     

基于主动关节机构的航天扰性结构的振动控制

基于一种主动关节机构,针对航天扰性结构的振动控制问题,提出了新的振动主动控制方法.分别对关节机构的变刚度阻尼特性以及基于关节机构和航天太阳能帆板组合振动控制系统的特性进行了理论建模与分析,在此基础上,搭建了实验测试平台并进行了振动控制实验.关节机构自测实验结果表明,在-15°~15°的范围内,关节机构的扭转刚度与励磁电流近似成线性关系;通过改变电流的大小,可以实现其刚度在0.391~1.362N·m/rad范围内的变化.另外,对航天太阳能帆板系统的振动测试实验表明,利用关节机构进行振动主动控制,可以提高系统的固有频率,使振幅衰减9.5dB,降低到原来的1/3,有效地对航天太阳能帆板的振动进行了主动控制.     

新型智能遥控羽毛球发球机研制

羽毛球发球机的出现解决了由于缺少陪练人员或者陪练的发球高度、角度、远近距离等技术发挥不稳定而导致训练效果欠佳的问题。本文设计了一款新型智能遥控羽毛球球发球机,能满足不同训练者的使用要求。该发球机由储球机构、红外线遥感系统、分球机构、发球机构、水平(俯仰)角度改变机构、机架及控制系统组成,以高压气体为主动力,并用单片机为控制核心,对储球机构、分球机构和角度改变机构进行高效集中控制。     

基于C8051F020的微波雷达远程监控系统的设计与实现

为了实现对微波多普勒雷达工作环境及工作状态的监控,设计了基于C8051F020的微波雷达远程监控系统。系统以C8051F020单片机为控制核心,以温湿度传感器、射频信号检波器、继电器、液晶显示器及双口RAM为数字外设。该系统能够完成对雷达工作环境中温湿度的测量及显示、射频信号的检波及采集、继电器组的控制,并且能够实现与上位机系统的实时通信。     

基于双C8051F020微控制器的应用系统

使用2片C8051F020微控制器,通过其自身的SMBus总线进行扩展,实现了多路模拟量和数字量的输入与输出的应用系统。应用系统使用了USB-UART桥接电路,实现了虚拟串口的USB传输。文中首先简要介绍了C8051F020 MCU与CP2101桥接电路的特点,然后详细阐述了SMBus的总线协议,并说明了上下位机的通信协议以及两片下位机的基于SMBus的数据通信,最后给出了主下位机的程序流程图。     

基于GPRS的汽车防盗无线远程报警器

介绍了一种应用高性能的SOC单片机C8051F020为控制核心,同时结合新型的GPRS无线通信技术,具有无线远程报警功能的汽车防盗器,并阐述了该系统的工作原理以及系统的软件设计等。     

基于高速C8051F单片机的新型补偿式隔离变压器

以C8051F020为控制核心,设计了新型补偿式隔离变压器,介绍了SoC（System on Chip）高速单片机C8051F020。     

基于C8051F020的三电极分析装置设计

设计了一种低成本、高精度的三电极分析装置。此装置主要包括前端模拟电路部分、数字电路处理和上位机界面,利用TLV2262,TLV2264,ICL7650S搭建了前端模拟部分,主控芯片C8051F020完成了电压反馈控制和电流信号的采样及上位机通信。亚铁氰化钾氧化峰实验数据证实此装置运行稳定,可用于类似的实验中。     

海洋倾倒实时监视系统设计

本文提出一种海洋倾倒自动监视系统的设计方法,采用高速单片机C8051F020,配合霍尼韦尔943系列超声波传感器,通过高性能滤波算法消除船只摇摆和波浪的影响,得到准确的船舶吃水线高度值。测量数据包含GPS信息、船舶状态等信息,经过特殊加密算法处理,通过DTU实时发送至岸站接收系统,作为倾倒管理和执法的依据。     

基于C8051F021的智能传感器设计

设计了一种基于C8051F021的智能传感器.该传感器具有4~20mA电流环输出和RS-232串口,并可在系统编程.     

导热系数测定仪智能温度控制系统的设计

综合常规PID控制和专家系统的优点,设计了导热系数测定仪智能温度控制系统。它是以C8051F020单片机为核心进行温度信息的采集、数据运算与温度的控制,具有汉字液晶显示、实时时钟、和计算机通讯等功能。文中简述了设计方法,对几个关键技术问题进行了详细论述。     

基于模糊PID的通用中档单片机温度控制系统设计

温度的控制有着十分广泛的应用,尝试设计一个具有普遍适用意义的中档单片机温度控制系统。该系统采用模糊PID方法进行温度控制,采用C8051F020单片机作为控制核心。该系统能克服普通的单片机PID温度控制系统的一些不足之处,达到较为理想的控制效果。阐述了该系统的模糊PID控制原理,介绍了该系统的硬件结构,给出了该系统的程序框图。     

通用动态测试系统的设计与实现

就目前工业自动控制领域的现状与未来发展趋势,提出了一个通用动态测试系统的设计方案。详细论述了以C8051F020单片机为核心硬件模块,以通用PC机为上位控制机,利用VB语言设计开发一个通用动态测试系统的具体实现过程。该测试系统对于现代工业现场测控具有相当广泛的适用前景。