基于单片机的低速旋转机械转速测量系统设计

针对低速旋转机械转速测量系统由于硬件电路设计原因造成的测速精度较低及需要拆卸、安装方可测速引起的操作不便问题,设计了一套低速旋转机械测速系统．该系统由硬件电路和软件程序组成,以单片机AT89C52为核心,通过霍尔传感器采集转速信号,经过光电耦合器隔离后整形,然后信号被送入单片机系统进行计数运算,所得转速测量结果显示在LCD屏上．该转速测量系统精度高,调试方便,可广泛应用于各种控制系统中对低速旋转机械的转速进行测量．     

踏板行程模拟器在线控制动系统中的应用

为了提高制动过程的舒适性并消除制动操作时的不适感,考虑到制动踏板感觉是线控制动系统研究的核心内容并直接关系到车辆的驾驶舒适度及行驶安全性,利用踏板行程模拟器来模拟制动踏板感觉,并分析比较传统制动系统和带有踏板行程模拟器的线控制动系统.利用AMESim软件建立踏板行程模拟器模型,利用MATLAB/Simulink软件设计踏板行程模拟器的单神经元自适应智能PID控制策略.设置传统车辆制动系统台架试验基本参数并进行仿真验证,最终得出该线控制动系统中的踏板行程模拟器和控制策略均能达到传统制动系统的性能要求,并有效地改善了制动过程中的舒适度.     

超声脉冲法测量固体材料切变模量

研究利用扭转超声脉冲测量固体材料切变模量的动力学新方法与新技术.用磁致伸缩式集成超声传感器激发和接收扭转超声脉冲,测量其在被测材料试样中的传播时间,根据试样长度及材料密度计算出材料切变模量.讨论该方法的测量原理,测量系统构成和磁致伸缩式扭转超声脉冲激发与接收集成传感器设计原理;对影响测量不确定度的因素进行了分析.采用基于Wiedemann效应的磁致伸缩式超声传感器及通用电子仪器对3种不同材料的切变模量进行了测量,实验结果证明了该方法的实用性.     

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。     

光栅传感器及在轮毂椭圆度测量中的应用

阐述了光栅传感器的测量原理,并利用光栅精密测量的特性,开发了车轮毂椭圆度的测量装置。该装置应用光栅传感器采集位移信号,采用光栅莫尔条纹和光电转换原理将被测位移量转换成数字脉冲信号输出,采用脉冲辨向及四倍频细分电路以实现信号方向识别及提高测量精度,将产生的脉冲信号通过单片机控制程序实现数字显示。     

基于霍尔传感器的随动检测系统设计与实现

提出了一种基于霍尔传感器的随动检测系统的设计。着重阐述了霍尔传感器的工作原理和随动检测系统的结构、数学建模及其分析,比对系统的静态、动态测试数据与参考信号,表明该系统可以克服霍尔传感器的检测范围小、磁场强度要求均匀、线性度差等缺点,完全满足于对微小位移变化的高精度测量。     

超磁致伸缩力传感器及其实验研究

基于磁致伸缩逆效应原理,以超磁致伸缩棒为敏感元件研究了一种具有高灵敏度的新型超磁致伸缩力传感器,通过集成在结构内部的霍尔传感器测量磁通密度来实现静态力的测量.同时,为了提高传感器的测量灵敏度,提出了一种安装在霍尔传感器周围的不锈钢钢环的特殊结构.给出了超磁致伸缩力传感器的测量原理和设计过程,并通过实验研究确定了偏置磁场、预紧力和超磁致伸缩棒的尺寸等因素对传感器输出特性的影响规律,分别得到了传感器工作的最佳偏置磁场和预紧力,为超磁致伸缩力传感器的深入研究和精确控制提供了一种技术途径.     

纯电动汽车电子加速踏板可靠性控制研究

为确保加速踏板信号的可靠性,采用非接触式霍尔传感器作为电子加速踏板位置传感器,对踏板位置传感器信号提出一种改进的一阶低通滤波算法,进行2次滤波消除信号突变,并结合电动汽车电机驱动特性对加速踏板位置传感器信号进行故障诊断.通过建立踏板信号控制模型仿真,测试了整个控制过程的可靠性.结果表明,踏板信号出现毛刺及过高、过低或同步误差较大等异常时能准确判断出各种故障状态,该控制方式可满足纯电动汽车电子加速踏板可靠性控制的要求.     

线性霍尔传感器在铁路信号微机监测系统中的工程应用

通过分析基于霍尔元件的线性霍尔传感器的测量原理,提出该传感器在铁路信号微机监测系统中的工程测量方法,并对其工程设计进行了举例说明。     

基于89C51的转速测量系统设计

转速测量的应用系统在工业生产、科技教育、民用电器等各领域的应用极为广泛,往往成为某一产品或控制系统的核心部分。本测量系统采用89C51单片机控制,利用霍尔元件由转速产生的脉冲,对转速进行测量。因而可以很方便的和工业控制计算机进行连接,实行远程管理和控制,进一步提高现代化水平。     

A novel wide-range precision instrument for measuring three-dimensional surface topography

We developed a measuring instrument that had wide range, high precision, small measuring touch force. The instrument for three-dimensional (3D) surface topography measurement was composed of a high precision displacement sensor based on the Michelson interference principle, a 3D platform based on vertical scanning, a measuring and control circuit, and an industrial control computer. It was a closed loop control system, which changed the traditional moving stylus scanning style into a moving platform scanning style. When the workpiece was measured, the lever of the displacement sensor returned to the balanced position in every sample interval according to the zero offset of the displacement sensor. The non-linear error caused by the rotation of the lever was, therefore, very small even if the measuring range was wide. The instrument can measure the roughness and the profile size of a curved surface.     

电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系研究

电动汽车可以通过再生制动提高动力电池的能量利用效率并延长续航里程;而电动汽车的再生制动效率依赖于其制动力的分配策略。在不同制动强度下,电动汽车再生制动过程制动力的分配比例应该不同,需要根据驾驶员踩踏制动踏板的位移进行制动意图和制动强度的识别。基于制动踏板位移对应的电压和电压变化率,设计了个模糊逻辑控制器,分别进行驾驶员制动意图和制动强度的识别。将驾驶员的制动意图分为缓慢制动、中等制动和紧急制动三种状态;并对三种状态下的制动强度变化进行准确的识别。搭建了由制动踏板、dSPACE半实物仿真平台和Control Desk调试界面组成的测试系统。对设计的模糊逻辑控制器进行了实验测试。测试结果显示,制动踏板位移对应的电压和电压变化率可以反映驾驶员的制动意图和制动强度,通过设计的模糊逻辑控制器可以识别出驾驶员的制动意图和对应的制动强度变化。因此,本系统可以用于电动汽车再生制动过程中进行制动强度的识别和基于制动强度的制动力分配,提高电动汽车的能量利用效率。     

基于AT89C2051的超声波测距系统

介绍了利用超声波传感器实现的非接触式距离检测系统．该系统可以用于汽车倒车时的报警、液位和物位的非接触式测量，介绍了超声波传感器原理及系统各单元的设计．系统中采用了AT89C2051型单片机作为主控制器．把一种直流电机PWM调速芯片应用到此系统中，使得控制方法简便，应用范围增强，同时可以利用单片机设定距离值和输出控制信号．最终距离用串行方法在数码管上显示出来，可以直观地查看距离值，以实现测距、显示、输出控制信号的功能．     

基于FlexRay的线控制动系统的研究

FlexRay极有可能成为下一代车用网络标准,为了研究FlexRay在汽车线控系统上的应用前景,本文提出了基于FlexRay的线控制动系统解决方案。这个原型系统由4个轮速传感器、3个ECU单元,1个步进电机,1个制动踏板位置传感器组成,开发流程采用了V模型。从运行情况看,系统实现了在高速的情况下进行双通道容错实时通信,相对其它总线系统,本系统具有良好的数据传输稳定性及可靠性,线控制动效果显著。     

基于油门与制动的轮式移动机器人纵向速度控制

建立了基于油门与制动的轮式移动机器人纵向控制系统，通过油门加速与制动减速的切换实现机器人对期望速度的跟踪，提出了一种模糊人挡制动算法，将查模糊控制表得到的控制量进行实时滤波，并将滤波后的控制量按一定规则分档，使制动踏板呈阶跃式运动，以防止制动过程中制动踏板的频繁往复抖动，实验结果表明，模糊分挡控制算法有效地降低甚至完全消除了制动踏板的抖动，同时，成功地实现了制动减速与油门加速的平稳切换。     

数字伺服聚焦式位移传感器的研制

提出了一种基于改进的傅科刀口法的数字伺服聚焦式位移传感器,分析了其基本原理、结构与数字伺服控制系统的主要构成。传感器采用基于离散参数自学习的增量型自整定PID控制算法,测量中通过能量信号来判断光点位置,且通过推理算法结合应用准则从知识库中重新确定PID系数,对标准粗糙度样板的检测证明该传感器具有较高的精度。     

带制动装置气缸的PWM位置控制系统

目的 分析传统气动位置控制系统存在的问题,提出一种新的位置控制系统。方法 采用新的执行机构－内藏制动装置和位移传感器的新型气缸。系统的位置控制采用ＰＷＭ方法和模糊控制算法实现,当气缸达到目标位置后,利用制动装置来实现气缸的位置保持。     

微型齿轮测量技术及量仪的研究

分析了微型齿轮测量技术的难点，介绍了所研制的微型齿轮测量仪的测量原理，切向对正方法，阶段误差补偿原理，微型测头及小测力传感器，所研制量仪的组成及实际测量结果，该量仪能完成模数为０．０７ｍｍ齿轮齿形及齿距的自动测量。     

汽车前后轴制动数字电液比例分配系统

为使汽车在不同工况及路面时都能使前后轴制动力接近理想的制动力分配曲线,提高汽车运行的安全性,提出了用数字高速开关阀及单片机组成制动力电液比例分配装置,实现前后制动分泵的压力按比例进行分配,装置可根据汽车的载重量,确定与之相应的标准制动分配曲线,实施制动时,由压力传感器检测制动器出口压力,由PWM信号控制的两个高速开关阀,适时调节前、后制动分泵中的压力,跟踪标准制动力分配曲线,理论分析及台架试验表明,文中提出的方法可行,基本上能实现四轮同时制动而不抱死,有工业应用前景。