基于FANUC 0i Mate-C系统的数控综合实验平台开发

阐述了基于FANUC 0i Mate-C系统的数控综合实验平台的设计思想,对电源配置、CNC（计算机数控）装置、伺服系统、I/O模块、刀库模块、故障设置模块等部分进行了详细设计。在此基础上设计了基于该实验平台的实验项目。     

基于多参数耦合的船舶核动力装置参数重构

针对船用核动力装置在正常运行瞬态、异常瞬态和事故瞬态时,水位类参数易于虚假显示,以及因测量通道、测量仪表故障导致的参数丧失问题,提出了一种基于多信号耦合的重构方法.该方法根据装置参数间的强耦合关系,利用历史运行数据,通过数理统计和人工智能技术,针对装置不同运行工况建立重构数据模型对丧失信号进行重构.试验表明,在装置正常运行瞬态工况时,该方法可以快速、准确地获得重构结果,适于在线使用.     

基于CPLD的串口控制继电器实验装置设计

以复杂可编程逻辑器件（CPLD）为核心,以CPLD／FPGA综合开发软件QuartusⅡ为开发平台,设计了一种通过RS-422串口远程控制的继电器实验装置。阐述了实验装置的软硬件设计方法并定义了串口通信协议。实验表明,该实验装置体积小、运行可靠,可以通过编程灵活更改继电器使用策略,具有很高的实用与实验价值。     

基于虚拟仪器的两挡齿轮箱故障模拟实验系统研制

为能够方便设置和复现齿轮箱故障,设计了一款具备二级传动的齿轮箱故障模拟装置,并基于LabVIEW软件开发了信号采集与处理系统。故障模拟实验系统可以在不同速度下模拟直齿或斜齿啮合故障、轴承故障。通过实验系统实际测量了齿轮不对中故障和滚针轴承断裂故障的振动加速度波形,结果表明,故障模拟实验系统能够测量、采集和处理振动信号,可作为故障诊断技术实践教学和研究平台。     

北斗/GPS实验装置设计与测试

传统定位装置多基于GPS(全球定位系统),过于集成化,接口有限且底层不够公开,不适合做高校的教学实验平台。为实现灵活设计和可靠运行,设计了一种基于STM32+定位模块的北斗/GPS实验教学装置,通过拨码开关可以便捷地实现北斗、GPS、混合定位的自由切换;对电源部分进行了特殊设计,加强了兼容性和可靠性。经测试,该实验装置可实现三种定位模式并进行灵活切换,系统工作稳定可靠,定位精度达到了预期目标,并且验证了纬度效应是影响北斗定位精度的一个因素。该装置可用于学生课堂实验、电子兴趣实践等,具有丰富的硬件、软件接口和滤波算法的预留,为后续进一步测试、验证、二次开发等提供了可能,具有一定的应用和科学研究价值。     

基于VB的有机化学实验辅助设计平台的开发

本文介绍了利用VB语言进行有机化学实验辅助设计平台的开发方法。利用该平台,用户可在电脑上灵活选取有机化学实验仪器,组装设计有机化学实验流程装置。     

基于GUI的四容水箱半实物仿真平台设计

多容水箱作为具有非线性、多变量、强耦合等特性的实验装置,为教学提供了具体的控制对象。针对多容水箱实验装置目前存在的问题,设计了一个基于GUI的四容水箱半实物仿真平台。平台以单片机(STC89C51)为控制器,利用Matlab的S函数实现四容水箱的非线性数学模型,通过串口通讯完成水箱液位控制,并且设计GUI界面以实时监控水箱液位及参数。该平台不仅占地少,成本低,灵活性大,而且便于展示控制效果和二次开发,提高学生的学习兴趣和实践能力。     

离心压缩机轴位移故障自愈调控系统的研究

针对离心压缩机存在的轴位移故障,研究设计了离心压缩机轴位移故障自愈调控系统,该系统使用轴位移故障实验装置来模拟压缩机轴位移故障并对其进行自愈调控。使用该系统进行了压缩机轴位移特性实验和轴位移故障调控实验,并根据实验数据分析了实验装置轴位移与轴向力的对应关系和轴位移故障调控的效果。实验数据表明压缩机轴位移自愈调控系统在设备出现轴位移故障时可以通过调节推力盘两侧压力来使轴位移恢复到安全范围内,使设备长周期安全运行。在开发系统的过程中,分别采用布尔控制器、PID控制器和模糊PID控制器进行调控实验,对3种控制器的反应速度和稳定性比较得知,采用模糊PID控制器具有更好的鲁棒性和稳定性。     

基于LabVIEW的电能质量监测实验平台设计

构建了基于NI公司PCI-6024E数据采集卡、BNC-2120接线盒和Lab VIEW软件的电能质量监测实验平台,设计了硬件系统和软件系统,借助于Lab VIEW强大的数据计算能力和图形化显示功能,运用快速傅里叶变换、对称分量法等算法实现了对电能质量各项参数的分析计算。本实验平台既可以加载Lab VIEW软件生成的模拟信号,也可以加载实际电网信号,实验结果表明:该平台测量准确度高、计算速度快、结构可靠、实用性强。     

基于Nios Ⅱ的光学定位跟踪系统

介绍了一套由SOPC开发平台构成的定位跟踪系统,该平台核心为Altera的FPGA及内嵌的软核Nios Ⅱ CPU。系统采用DE2开发板、OV7670数字摄像头以及数字触摸屏实现。该装置操作方便,能进行一定范围内运动物体的光学定位追踪,同时还具备手动式协调定位功能。实验结果表明,该系统功耗低、设计灵活、可拓展性强、能稳定精确地定位被跟踪目标。     

在线仿真实验装置的设计与应用

基于离线仿真实验装置在模拟随机干扰、信号延迟、模型误差等方面存在不足,设计了一种在线仿真实验装置。其硬件采用工控机、研华数据采集卡、传感器等。软件以MATLAB的RTW工具箱为平台,在MATLAB自带的Real-time板卡驱动程序帮助下,使用实时内核技术来保证数据处理的实时性。该装置组合灵活、经济实用,有助于学生设计多种软控制器,大大提高了实验教学的效果,也为其他基于MATLAB的实时数据采集处理提供了一种思路。     

《电力电子变流技术》新课程实践及教学装置的研制

本设计研制了一种符合高等职业技术教育要求的新型《电力电子变流技术》课程实践教学装置,它采用仿真实生产设备的柜体形式,采用可以灵活拆装的以电路功能模块为单元的积木式系统电路结构设计,设有多重保护电路和故障检测报警电路,师生可以方便、安全地进行实验和技能训练教学。本文介绍了该装置的结构设计和电路设计。     

一种弹性膜细胞拉伸加载装置的研制

介绍了一种基于圆形基底膜形变原理的力学拉伸加载装置的研制,该装置运用单片机进行控制,LED显示,参数易于控制。刺激频率范围为0.1~1 Hz,刺激大小范围为2%~15%,刺激时间人工调节。该装置能满足细胞拉伸加载实验的要求。     

无变压器MMC交流故障穿越策略

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了 一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了 一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75％额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性.     

基于模糊神经网络的电动汽车变速器故障检测研究

针对电动汽车变速器故障呈现不确定性特征，影响检测性能的问题，设计了基于模糊神经网络的电动汽车变速器故障检测方法。从电动汽车变速器故障状态的工况数据中，提取电动汽车变速器的故障征兆参数；模糊化处理电动汽车变速器的故障征兆参数，依据电动汽车变速器故障征兆参数的隶属度，构建模糊规则库；利用BP神经网络学习模糊规则库的故障检测模糊规则，通过正向传播、反向传播和权值修正完成BP神经网络训练。将电动汽车变速器测试样本输入完成训练的BP神经网络，BP神经网络依据测试样本的模糊隶属度向量，输出故障检测结果。实验结果表明，该方法可以有效检测电动汽车变速器的齿轮断齿等不确定性故障，实用性强。     

单片机温度控制系统方案的研究

目前的老式加热炉大多采用动圈式调节炉温控制,但较低的控制精度限制了其应用范围.针对该问题不足提出基于单片机的炉温控制方案,建立了系统数学模型,并推导出其状态空间方程,给出了通过调节参数达到目标温度的控制方案.通过仿真为实验提供了参考的调节参数,实验表明,该方案可以取得满意的准确度.     

风冷式热电制冷实验装置研制

文章在热电制冷技术教学和应用实践的基础上,研制了风冷式热电制冷教学实验装置.实验装置由热电制冷器组件、电源模块、保温箱、测控系统等组成,可以满足热电制冷器的热工、电力参数测量和性能分析.实验结果表明,可通过调节热电制冷器的输入电压、改变热电制冷器的工作片数、调节冷却介质流量,达到调节热电制冷装置的工作参数和性能指标的目...     

海、陆两用风力发电实验平台设计

在风电场通过现场测试分析研究风力机性能由于受到现场环境的限制,能够获得的研究数据有限,室内模拟实验平台能够有效弥补研究不足.为此提出了一种海、陆两用风力发电实验平台方案.该实验平台由来风装置、风轮、发电机、两段式塔架、漂浮台、波浪产生装置、传感检测和数据采集系统等构成.在实验平台整体方案基础上,进行了结构参数设计,建立了漂浮台受力分析模型并获得了合理的结构参数,以Lab VIEW为开发环境设计了上位机运行状态监控系统.最后,基于构建的实验平台,开展了部分风力机动态特性研究工作,对比分析了模拟陆地风力机和海上漂浮式风力机时塔架振动特性,为进一步深入开展风力机动态特性研究提供了基础.     

液压冲击机构工作参数调节机理与控制策略S

针对目前国内外液压冲击机械工作参数调节方法的局限性，提出了行程无级调节原理，设计了一种新型的行程无级调节装置，并对该装置进行了数字仿真研究；在此基础上设计了一种基于微机控制的无级调节工作参数的液压冲击机构，论述了其设计原理、结构特点、技术性能和控制策略。     

多电弧焊接过程监测教学实验平台设计

该文基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,该文自主研制了一种多电弧焊接过程参数监测教学实验平台。该平台的硬件装置包含触控显示主控模块、数据采集滤波模块、特征参数传感模块和高频高压信号隔离模块等构成,软件系统分别针对单丝熔化极气体保护焊、双丝熔化极电弧焊、钨极氩弧焊和等离子弧焊焊接过程,开发了各自的焊接电流、电弧电压和熔敷金属温度等参数检测记录与分析模块。该实验平台已经用于开具了多项创新实验项目,教学实践表明,该平台具有良好的人机界面和智能评价特性。教学平台的应用和创新实验项目的实施,有效提升了学生对现代科学知识的应用与创新实践能力,为新工科创新人才的培养提供了支撑。