基于ARM的数据手套及其手语识别系统的设计与实现

文章介绍了以ARM9芯片S3C2440为平台的数据手套及其手语识别系统的设计与实现．首先给出了利用弯曲传感器和三轴加速传感器组成的数据手套的整体架构设计;其次,描述了采用FLX-03传感器的手指弯曲度模块、采用ADXL345传感器的手部动作模块、USB通讯模块的实现以及与Mini2440开发板的连接方法;最后,给出了基于该数据手套的一个手语识别系统,该系统界面友好,功能实用、扩展性强、手语识别效率高,可添加更多的手势语,能很好地识别简单的手语．     

有源电力滤波器电流环无静差控制策略研究

本文对传统的电流环复合控制器的检测误差进行了理论分析,指出了检测负载侧电流的局限性,设计了基于传统PI控制和指定谐波指令相结合的电流控制器。该控制器基本上可以做到谐波指令的无静差跟踪,具有良好的补偿性能,克服了传统检测负载侧谐波电流时PI控制器的缺陷,而且具有传统检测负载侧谐波电流的灵活性。即使负载谐波电流高于有源电力滤波器的容量,该控制策略也能够总体上无静差输出,具有一定的理论意义和工程应用价值,理论分析和仿真验证了此种新型控制策略的正确性和有效性。     

环境噪声抑制的红外接近传感器设计

分析红外接近传感器的工作原理,针对红外接近传感器容易受到环境噪声影响而发生检测错误的问题,提出一种高效的环境噪声抑制方法．该方法通过光学镀膜滤波和基于时序控制的数字模拟混合减法电路,分步滤除环境噪声,达到准确接近检测目标的目的．设计了相关传感器电路,可以在太阳光或灯光光照度低于4000lx,温度低于85℃的环境下,实现25cm范围内的物体接近程度的准确测定．在相同工艺下,通过Spec-tre进行仿真,结果表明：该传感器在给定的噪声环境中工作与无环境噪声的理想情况相比,最大误差不超过1％．所设计电路已在0．35μm3VCMOS工艺下投片验证,结果满足设计指标．     

异构分组无线传感器网络密钥管理机制

针对异构分组无线传感器网络结构和应用特点,在加密通信中使用组密钥和对密钥.组密钥使用基于双向散列链自愈组密钥分发方法按会话进行更新.网络中有直接通信需求的节点间都以双线性对方式建立对密钥.对密钥与组密钥相结合,以非交互方式按会话进行更新.分析表明：方案支持节点插入和撤销,安全高效,资源开销合理,适用于无线传感器集中式管理网络.     

基于距离和分布的无线传感器网络分簇算法

考虑随机分布节点的剩余能量以及节点相对基站的位置,针对基站位置的非均匀无线传感器网络,提出了一种基于节点位置和分布密度的多跳自组织分簇算法．该算法在分簇准备阶段,根据节点分布密度和相对基站的距离确定分簇的半径,均衡分簇能耗;在簇头选举阶段,利用节点的剩余能量和节点连接密度信息,选择最优的节点成为簇头;在分簇建立阶段,限制分簇跳数,有效降低簇内通信量．通过一系列的仿真实验,验证了算法在节点均匀和非均匀分布情况下均能取得较好的性能,建立更为均衡的分簇结构,显著提高网络生存周期．     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制（medium access control,MAC）协议。首先在相邻节点之间运用时分多址（time division multiple access,TDMA）技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点在每个周期内消耗的能量,间接调整节点自身的占空比;然后在缓冲区中设置负载阈值作为节点在通信转换角色中的依据,实现节点间的时间同步;最后对各种网络拓扑结构进行实验模拟,评估其延迟率和数据丢包率。实验结果表明：该协议与基于自适应时分多址的介质访问控制（adaptive TDMA-based MAC,AT-MAC）协议相比,不但延迟率低而且网络模拟结构更接近于现实网络场景,可以满足无线传感器网络的性能需求。     

预充电开关投切并联电容器合闸涌流抑制技术

电网中投入并联电容器时会产生合闸涌流,过大合闸涌流会诱发断路器分闸时的重击穿,危害电力系统的稳定运行、缩短用电设备的使用寿命。为此,提出一种预充电开关投切电容器的策略来抑制电容器投入电网时产生的合闸涌流,理论分析了预充电开关投切电容器的工作原理;提出了预充电开关投切电容器的电路模型;借助PSCAD仿真软件对预充电开关投切策略进行仿真验证,并分析了断路器的合闸时间分散性对合闸涌流抑制效果的影响。仿真结果表明,预充电开关投切电容器策略可以有效抑制合闸涌流,在准确合闸时可以将三相涌流分别减小至1.12p.u.、1.73p.u.和1.25p.u.,A相的合闸涌流可降低约70%,采用预充电开关投切电容器也大大缩短了合闸暂态过程持续的时间,证明了预充电开关投切策略的有效性。     

碳纤维增强复合材料雷击电-热耦合仿真及因素影响

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在雷电流作用下的烧蚀损伤,对CFRP进行了雷电流电-热耦合效应仿真和不同参数影响分析。首先,对试件进行了电-热耦合有限元分析;并在温度叠加法的基础上进行改进,完善了温度引起复合材料的性能变化;利用ABAQUS软件进行了碳纤维增强复合材料雷击损伤电-热耦合仿真模拟,和实验结果对比验证了仿真的有效性。结果表明:相同波形雷击电流,峰值越高,损伤面积越大,损伤深度越大。之后,利用改进方法分别研究不同因素对雷击作用下CFRP烧蚀损伤的影响,结果表明复合材料的电导率、比热、密度是影响烧蚀损伤的重要因素。     

基于混合数值方法的压气机离散噪声计算及分析

为快速估算轴流压气机离散噪声的远场声压级,采用计算流体力学(CFD)方法,对带有出口导流叶片的单级压气机进行非定常内流场数值研究,根据流场结果分析了压气机离散单音产生的位置和机理;在压气机瞬态CFD数据的基础上,运用计算航空声学(CAA)方法结合有限元/无限元技术对两个工况下的压气机噪声进行数值模拟,分析了近场/远场压气机离散噪声的辐射特性,并将模拟结果与实验值进行对比验证。数值模拟结果表明:混合数值计算方法计算结果与实验值基本相符合,可以用于压气机离散噪音的快速评估。     

基于工业机器人的未知曲面测量算法研究

在装甲装备维修保养作业中,为实现对车辆底盘部分零部件的自动装卸载,首先应解决CAD模型未知的零部件自动扫描测量和模数重建的问题。提出基于工业机器人的非接触自适应测量曲面重建方法。在测量过程中,将激光测距传感器安装于工业机器人法兰并转换坐标,根据被测零部件上的已测点,由提出的曲线圆弧预测自适应算法,得到下一个预测点矢量及测头轨迹点矢量,拟合成B样条曲线,规划合理的测量路径,进而指导工业机器人自动采集被测零部件上的真实三维点。通过仿真和试验结果表明,该方法能够根据此类零部件曲面特征获取采样点,减小了由测量入射角的存在和算法本身缺陷而导致的精度损失,有效地提高了CAD模型未知曲面数字化采样的精度,为模数重建提供了良好的点云数据。