基于ZigBee技术的远程无线温湿度测控系统的设计

目的 为实现工农业生产中对温湿度参数的远程无线实时测控.方法 采用ZigBee技术的无线传感网络与GPRS网络相结合的体系结构,基于CC2430芯片设计无线传感节点,并开发其软件.结果 通过ZigBee组网,进行测试,该湿温度无线测控系统具有稳定的数据采集和传输质量.结论 提高了系统的灵活性和可扩展性,可作为传感监控网络的后续研究平台.     

网络传输丢包率对温室WSN测控系统的影响

针对温室无线传感器网络(WSN)测控系统中数据包易丢失的问题,通过对温室中一对强耦合因子温度和湿度进行解耦,建立温度、湿度非耦合的多输入多输出数学模型.在分析含数据传输丢包与时延的温室无线传感网络测控系统结构基础上,根据网络控制系统指数稳定的相关理论,分析了温、湿度离散控制系统指数稳定条件.利用Matlab中LMI工具箱,对系统的指数稳定性进行定量判断,求出满足温室WSN测控系统指数稳定的可行性解,在确保温室WSN测控系统指数稳定的情况下分析得出最大允许丢包率,为创建稳定的温室WSN测控系统提供理论依据.     

煤矿安全关键测控系统的抗干扰问题研究

煤矿安全关键测控系统能否可靠工作是测控系统应用、开发领域工作者十分关心的问题。对各种影响测控系统稳定工作的干扰进行了分析,并详细阐述了抗干扰措施,为煤矿现场测控系统应用和开发的工程技术人员提供了参考。     

基于Labwindows/CVI高速风洞攻角测控系统的设计与实现

结合高速风洞攻角测控系统硬件控制的实践和需求,引入虚拟仪器技术,提出了一种在Labwindows/CVI平台上开发高速风洞攻角测控系统的方法.对Labwindows/CVI平台下开发高速风洞攻角测控系统的技术实现进行了详细说明,并给出了相关构造功能描述和部分核心代码及其说明.现场运行表明,该系统提高了实际硬件系统的安全性和稳定性,用户操作简便,并且具备了更好的可扩展性和可维护性.     

以太网虚拟仪表测控系统中策略解释算法

顺应当前虚拟仪表和以太网测控系统融合发展的新趋势,提出了一种以太网虚拟仪表测控平台,在此测试平台的复路过程中,运用逆波兰表达式及其解释算法,实现了对测控平台中的图形化组件描述的以太网虚拟仪表测控策略的解释和转换,仿真结果表明,逆波兰表达式的应用可大大简化从测控策略方案原理图到微指令序列的解释转换程序,节省系统资源,提高解释转换速度。     

嵌入式远程集中测控系统的设计与实现

为实现对远端分布式现场设备进行测控,提出了一种基于嵌入式平台和无线通信技术的解决方案。该方案采用客户/服务器方式实现远程集中测控,在嵌入式平台上,利用通用网关接口(CG I:Common GatewayInterface)实现W eb服务器和分布式现场的测控应用程序接口;通过PTR2000无线传输模块,采用轮询的方式进行测控信息的搜索和分发;在客户浏览器中下载且运行Java App let应用程序完成测控信息传递。现场测试结果表明,测控执行部件对现场温度的采集和显示设备的控制是实时、高效、可靠的,测控系统设计方案合理,开发成本优于同类相关技术。此系统也可以应用于其他远距离分布式控制场合,并为嵌入式系统的网络应用提供了参考。     

虚拟测控系统开发

结合车辆尾气检测用五气分析仪软件系统的开发,介绍了测控仪器仪表的发展过程,对在ＰＣ计算机和微软Ｗｉｎｄｏｗｓ９８／ＮＴ平台上构筑基于虚拟技术的测控仪器软硬件进行了研究。介绍了虚拟测控系统的硬件组成,对运用ＡｃｔｉｖｅＸ技术开发测控系统仿真控件及开发测控系统用动态链接库等技术作了详细的讨论,对基于可视化、事件驱动、面向对象的虚拟测控系统在测控领域的发展及普及进行了探讨。     

基于虚拟仪器和PLC的液压测控实验台设计

基于虚拟仪器LabVIEW2010和可编程逻辑控制器技术设计开发了液压测控系统,从而为液压回路实验的验证提供了更方便快捷的平台．整个系统主要从整体结构设计、液压系统设计、上位机程序设计以及通讯测试设计等方面进行研究,因为系统的开发减少了实验中人为记录的不稳定的因素,得到更加可靠的实验数据．实践证明,系统应用稳定可靠,在实验教学中使用效果良好,可曲液压课程的学习提供更好的实践平台．     

虚拟测控系统开发

结合车辆尾气检测用五气分析仪软件系统的开发,介绍了测控仪器仪表的发展过程,对在 Ｐ Ｃ 计算机和微软 Ｗｉｎｄｏ ｗｓ９８／ Ｎ Ｔ 平台上构筑基于虚拟技术的测控仪器软硬件进行了研究介绍了虚拟测控系统的硬件组成,对运用 Ａｃｔｉｖｅ Ｘ 技术开发测控系统仿真控件及开发测控系统用动态链接库等技术作了详细的讨论,对基于可视化、事件驱动、面向对象的虚拟测控系统在测控领域的发展及普及进行了探讨     

虚拟仪器实验平台的汉化技术及实现

我们利用汇编语言和C程序开发了《虚拟实验室》中文虚拟仪器实验平台为了使该实验平台适合各类机器平台,提高系统的实时测控性,同时保证虚拟实验平台能正确的显示汉化软面板并打印汉字,我们在系统中加入了汉字库和汉字调用程序模块.经实际运行证明,该汉字调用程序及整个中文实验平台可在DOS6.0以上及WIN95/98的操作系统中稳定工作.     

陀螺稳定平台建模分析

建模分析是研究和设计陀螺稳定平台的关键步骤.合理的平台模型有助于分析误差来源并设计相应的控制策略,为研究制造高精度陀螺稳定平台提供基础.本文在阐述陀螺稳定平台的硬件组成和单轴控制结构的基础上.分析了误差源以及轴间耦合问题.针对非线性摩擦力、陀螺漂移和机械谐振3个平台误差重要来源,进行平台模型建立与分析方法的研究,并讨论平台其他环节的模型.基于以上分析,面向解耦后的单轴控制系统,建立一种综合性的模型.该模型为包括电流环、速度环、稳定环和位置环在内的四环控制系统,其中非线性摩擦力部分使用了LuGre摩擦模型,并分析整体模型的特点.为研究陀螺稳定平台模型及误差补偿策略提供了一种模块化建模分析的方法.     

旋转导向钻井偏心重力稳定平台角位置控制研究

研究了旋转导向钻井偏心重力稳定平台的系统结构和平台位置控制的基本方法。利用偏心重力稳定平台的初始角位置始终稳定的特点,依靠电机驱动改变稳定平台的转角,以跟踪给定的工具面角。设计了工具面角位置控制的硬件电路,由DSPIC30F4011芯片、正交编码器以及电机组成控制回路,通过芯片的QEI模块对电机的角位置进行检测,通过程序控制电机的正转、反转及停转实现对角度位置的跟踪控制。设计了相应软件程序并实现了对稳定平台角位置的控制。模拟实验证明所设计硬件电路和软件程序的正确性,实现了对偏心重力稳定平台的角位置跟踪控制。     

基于增广状态空间法的稳定平台离散模型预测控制

针对旋转导向钻井稳定平台存在的摩擦问题,提出了将增广状态空间模型与模型预测控制相结合的稳定平台离散预测控制算法,以提高平台系统的控制精度和稳定性.建立了带摩擦的稳定平台广义被控对象的数学模型,以增广形式的状态空间模型为基础,结合滚动时域控制原则,通过对稳定平台离散模型的状态空间形式进行增广变换,设计了增广状态空间模型下的预测控制器.仿真结果表明,稳定平台预测控制系统保证了钻井工程对控制精度和动态特性的要求,并且对有摩擦干扰力矩及模型参数摄动具有较强的鲁棒性.     

FAST二次精调实验平台的伺服系统设计

基于Stewart平台的馈源接收机位姿主动减振定位机构的控制,是500m口径球面射电天文望远镜（FAST）项目实现的关键。以大射电望远镜馈源二次精调平台为基础,研究将Stewart平台机构作为精调平台实现对大幅度的多自由度的减震控制。提出了基于Stewart机构的控制方案,利用PMAC卡实现机构的多轴控制,控制环节采用底层开发的开放伺服PID控制策略,加上最小二乘预测提高精度,实验证明该方案满足FAST需要的减震精度要求,该实验结果将为FAST原型设计提供可执行性的依据。     

MATLAB在稳定平台机械谐振中的应用

分析了机械谐振频率对稳定平台的影响,搭建了一套稳定平台机械谐振的仿真与试验平台.运用MATLAB辨识工具和MATALB语言,完成稳定平台机械谐振数字滤波器设计.该方法已成功运用于某型稳定平台.     

运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上，提出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构，其中速度内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈．内环调节器采用由模拟硬件实现的有源PI校正，稳定外环采用积分自调整PID复合控制策略．理论分析表明该方法能够将系统抗摩擦力矩干扰和隔离载体扰动功能由内、外速度环分开实现，系统抗干扰性、参数变化敏感性等较单环控制有较大提高．在稳定跟踪模拟转台上的仿真及测试实验显示基于DSP实现的串级控制能够更有效地隔离系统中各种扰动影响，控制性能优于单速度环控制，验证了所采用控制方式的有效性．     

陀螺稳定平台控制算法比较研究

针对一款实验教学陀螺稳定平台,文章分别采用常规PID控制算法,变参数PID控制算法和变参数自调节模糊PID控制算法对速率环进行控制。仿真结果表明,系统采用变参数自调节模糊PID控制算法响应速度快,超调量小,抗干扰能力强,较常规PID和变参数PID控制算法具有更好的动、静态性能。     

调制式旋转导向钻井系统稳定平台控制原理及性能分析

对调制式旋转导向钻井系统稳定平台的控制原理进行了研究,设计了由上、下涡轮发电机、控制轴及电子仓组成的三环控制稳定平台。对稳定平台性能的理论分析和仿真模拟结果表明,国内首创设计的发电机式稳定平台控制系统不但具有良好的稳定性、可控性和可观性,而且当钻井参数在较大范围内发生变化时,系统仍然具有很好的跟踪特性、抑制扰动特性、随动稳定特性及很强的抗干扰能力。     

光电稳定跟踪平台的载体运动耦合描述方法

针对载体运动的耦合机制及其角速度耦合模型不能准确描述角速度传递问题,采用理论建模的方法,分析了摩擦力矩与电磁转矩随载体运动的变化情况、控制系统的闭环作用下载体运动角速度的耦合机制。研究表明,捷联稳定方式下载体运动角速度存在1：1传递,而直接稳定方式下载体运动角速度无1：1传递。旋转矩阵相应元素在捷联稳定方式下为1,而在直接稳定方式下为0。于是,按载体运动耦合情况建立了角速度耦合模型。该结果为制定有效的运载体角运动隔离方案提供了理论依据。     

ON IMPULSIVE DYNAMICS AND STABILIZATION OF A SINGLE WHEEL ROBOT

The impulsive motion of a dynamically stabilized robot—Gyrover, which is a single-wheel gyroscopically stabilized robot is studied. A method based on the D’Alembert-Lagrange principle is proposed to develop the impulsive dynamic model of the single wheel robot. This method that can be used to find ways to investigate a single wheel mobile robot rolling on a rough terrain is tested using the experimental platform Gyrover. The conditions of falling over without actuators are addressed. Simulations that validate the analysis are provided as well.