基于CAN总线智能变送器的通信实现

研究了CAN总线智能变送器测控系统的通信实现,包括底层智能变送器与CAN总线接口软硬件设计及CAN总线与上位工业监控计算机之间接口卡设计两部分.采用单片机作为底层智能变送器的微处理器,设计了单片机与CAN总线的网络接口,使底层采集到的数据传输到CAN总线网络.再设计了PCI总线与CAN总线的接口通信卡进行通信,使采集的数据能够传输到工业计算机上完成对整个现场过程进行监视.     

小量程智能厚膜压力变送器的研制

通过对小量程智能厚膜压力变送器的传感器新技术、变送器智能化硬件、软件技术研究,以及对抗干扰和封装技术的设计,介绍了该变送器的工作原理及特点。研制结果表明,小量程智能厚膜压力变送器由于智能化的实现,克服了该类压力变送器的不足,进一步提高了变送器的温度性能和精度,拓宽了应用范围,并且结构简单,功能性和可靠性增强。     

便携式压力变送器检定系统的设计

基于虚拟仪器技术,设计了便携式的压力变送器检定系统。该系统以高精度智能压力表为标准表,以LabView为软件平台,通过计算机完成压力变送器的信号采集与转换,并与标准表进行对比。整个系统具有信号采集、误差计算、报表打印等功能,且携带方便,操作简单,可大大提高工作效率。     

差压变送器测量室盖铣夹具的设计改进

本文针对实际生产中LSIII系列智能变送器测量室盖铣加工过程中存在的问题,进行了分析、论证,完成了铣夹具的设计改进,大幅度提高了零件铣加工的一次合格率。     

压力/差压变送器温度补偿设备的硬件构成

本文针对我厂的主导产品——智能压力/差压变送器,设计开发了温度补偿系统,并已投入使用。本文详细介绍了系统的硬件构成,该系统具有通用性高、自动化集成度高、可靠性高等特点,能满足智能压力变送器的温度补偿需求。     

基于HART协议的智能型压力变送器的设计

本文介绍了基于HART协议的以微处理器MSP430为核心的智能压力变送器的设计。该智能压力变送器可用于现场压力实时监测,具有温度和非线性补偿功能,且实现了模拟信号和数字信号兼容通信。     

智能网联汽车内生安全问题与对策

智能网联汽车正成为新一代典型信息物理系统,面临着传统功能安全与现实网络安全甚至严峻信息安全等二重乃至三重交织问题复合叠加影响,导致这一现象的根本原因之一是智能网联汽车的内生安全问题—软件定义汽车趋势下的软硬件代码设计缺陷、漏洞/后门等问题。在分析智能网联汽车内生安全问题和现有网络安全防御局限性的基础上,提出了“不完全交集”原理和基于动态异构冗余架构的智能网联汽车内生安全理论和方法,通过将网络攻击带来的不确定性失效与软硬件随机性失效归一化为可用概率表达的广义鲁棒控制问题,使安全性指标达到可量化设计和可验证度量的程度,为一体化解决智能网联汽车网络安全和功能安全(信息安全)交织叠加难题提供了新路径,赋能智能网联汽车及车联网基础设施构建数字安全底座。     

抗冰导管架平台结构动力安全评估

基于现场冰激振动监测资料，论述了抗冰导管架平台进行动力失效评估的必要性，分析了在动冰荷载作用下抗冰导管架平台的动力失效模式，指出动力失效模式主要包括振动失效模式和疲劳失效模式，并介绍了基于现场实测冰力数据建立的直立结构冰力谱的计算方法．作为应用实例，利用ANSYS软件建立了Jz9—3GCP平台的有限元模型，分析了其结构特性，并对其进行动力结构安全评估． 此方法对于抗冰平台的设计和安全评估具有一定的借鉴意义．     

基于HART协议的智能压力变送器的开发

基于HART协议的智能压力变送器是遵循现场总线的智能仪表,其在不干扰模拟信号的情况下,增加了数字通讯能力,在数字仪表逐步代替模拟仪表的过程中起了重要作用。本文就基于HART协议的智能压力变送器的开发做了系统的概述,对着手研究及开发基于HART协议的智能压力变送器都有益处。     

HART协议智能差压变送器的低功耗设计

从实际设计的角度出发,阐述了HART协议智能差压变送器的低功耗设计.设计了处理器系统、光电隔离、隔离电源和传感器电路等部分,说明了各部分电路降低功耗的方法,以及与电源电路的配合问题.     

焊料层空洞对IGBT模块温度分布的影响

作为如今新能源发电、电动汽车和智能电网的重要单元,IGBT模块得到越来越广泛的应用,其安全可靠性也受到更多的关注。当前功率绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 器件封装形式主要有焊接式和压接式两种,而其中焊接式发展较成熟,应用较广泛。作为构成IGBT模块的关键单元和实现IGBT模块功能的关键部分,焊料层的可靠性更加显得尤为重要。焊料层的失效形式主要有：空洞扩大、各材料的热膨胀系数不匹配导致的热疲劳,其中焊料层空洞是由于焊接工艺局限性而难以避免的。本文应用多物理场有限元仿真软件COMSOL,建立IGBT模块的三维模型,研究焊料层空洞不同位置、不同大小对IGBT模块芯片最高温度的影响,并研究新型材料Sn-Ag-Cu-0.5Sb较传统焊料层材料Sn-Ag-Cu的优势,仿真结果表明同工况下,焊料为Sn-Ag-Cu-0.5Sb时,芯片温度都比焊料为Sn-Ag-Cu时低一些,显示出较好的焊料性能。     

高温气冷堆热工水力计算数据管理系统的分析和设计

以现有高温气冷堆热工系统分析软件THERMIX为基础,针对反应堆工程设计人员和安全分析人员对THERMIX程序的应用要求,提出了基于c/s结构的高温气冷堆热工水力计算数据管理系统(THERMIXCalculatingDataManagementSystem,TCDMS)的设计方案,从功能模块划分、系统的总体设计、数据库设计等方面进行论述,并对其中的关键技术进行了分析和研究,为系统的开发和实施提供切实可行的理论依据和技术指导,以实现系统对THERMIX计算数据的科学化、工程化管理,从而提高反应堆热工设计和安全分析工作的效率。     

基于手机APP的蓝牙通信智能车设计

设计了基于手机APP的蓝牙通信智能车的软硬件,系统采用蓝牙遥控代替智能车的遥控手柄。在硬件方面,该系统以STC89C52RC单片机为核心,稳压电源模块、电机驱动模块、循迹模块、避障模块、蓝牙模块等共同组成下位机。在软件方面,完成上位机手机APP软件程序、下位机单片机程序的编写。通过大量测试,结果表明该智能车系统稳定,能完成反射式红外光循迹,超声波避障以及蓝牙无线遥控,反应灵敏,达到预期目标。     

面向对象软件的程序级FMEA方法

软件失效模式及影响分析（FMEA）是一种提高软件安全性和可靠性的有效方法。本文提出基于程序依赖关系的面向对象软件程序级FMEA方法,在详细设计及代码实现阶段,通过构造系统依赖图描述代码间存在的复杂的依赖关系,并采用切片技术提高失效原因和影响分析的效率。     

智能小车避障模块设计

在智能小车的控制中,避障一直都是一个重要的问题。从系统结构与方案论证、硬件电路选择与分析、软件设计以及测试与结论4个方面,论述了智能小车避障模块的设计。     

一种基于RSSI自适应的双模通信模块设计与实现

无线通信与电力线通信各具特色,在智能电网中具有广泛的应用前景,二者协作可以优势互补,提高用电信息采集系统的综合性能。针对无线通信与电力线通信混合组网技术,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的自适应信道选择算法,可以依据链路质量自适应选择通信方式;研究了双模通信模块的软硬件设计并进行实际测试。测试结果显示,自适应双模通信的成功率高于单一的通信方式,通信的灵活性与可靠性进一步提高。     

ANSYS/PDS风电齿轮箱收缩盘联接可靠性分析

笔者建立了某风电齿轮箱主轴收缩盘联接的轴对称参数化有限元模型,并结合主轴扭矩作用应用ANSYS非线性接触对该模型进行了强度分析。由于材料属性、制造过程、边界条件以及载荷等设计参数的不确定性会影响计算的精确性,应用ANSYS／PDS模块,根据失效模式确定整体功能函数并由此建立结构极限状态方程,采用蒙特卡罗超拉丁采样方法对收缩盘联接进行可靠性分析,得到整体联接的可靠度和失效率,并给出累积概率分布。研究结果表明：收缩盘传扭联接性能和结构件强度均满足设计要求,其联接的可靠度达到94．8％,达到了工程设计要求,对风电齿轮箱收缩盘联接的可靠性设计具有一定的指导意义。     

考虑设备相关性的智能变电站二次系统可靠性分析方法

已有的智能电网的二次系统可靠性分析方法多数未考虑到二次系统的不同设备之间的相关性,在一定程度上会导致二次系统的可靠性分析不够准确,因此本文重点解决考虑不同设备之间相关性的二次系统可靠性分析方法。首先,利用指数分布建立二次系统中单个设备或元件的可靠性模型;其次,考虑由同一供电回路供电的设备之间的相关性,选取适用该场景的Copula函数,建立考虑设备之间相关性的设备可靠性模型;随后,将设备简化为电源模块、主机板和不同设备之间的通信模块,并逐步建立单条故障链以及整个二次系统的可靠性模型;最后,利用Matlab软件进行编程验证所提出的二次系统可靠性分析方法的正确性与准确性。     

M/OD失效风险评估系统开发及标准校验

 论述了空间碎片失效风险评估在航天器设计中的重要性,给出了自主开发的空间碎片风险评估系统（MODRAS）总体框架及图形用户界面。MODRAS分为空间碎片风险评估和微流星体风险评估两大模块,每个模块又包括M/OD环境模型、航天器建模、碰撞概率分析、失效概率分析以及航天器防护结构设计等功能模块。除了环境模型模块外,其他各功能模块均为共享模块,即可同时应用于空间碎片风险评估与微流星体风险评估。针对机构间空间碎片协调委员会（IADC）指定的单位立方体、单位球体及简单航天器3种标准工况,将MODRAS分析结果与美国航空航天局的BUMPER系统、欧洲空间局的ESABASE系统、德国MDPANTO系统以及航天五院MODAOST系统等国内外同类软件分析结果进行比较。结果表明,在微流星体环境下,MODRAS与BUMPER程序失效数分析结果相差在4%以内;而在空间碎片环境下,失效数分析结果最大相差8%,校验了MODRAS的分析精度。此外,还给出了3种标准工况遭遇M/OD的表面失效数分布。     

基于模糊随机变量的机械零件广义可靠性设计

机械零件的强度和所受外载具有模糊、随机不确定性 .对于可靠性设计一般只考虑模糊性、随机性或者两者共时存在的情形 ,没有考虑模糊性、随机性相互融合的情形 .本文根据模糊随机规划理论、机械零件可靠性设计原理 ,提出了机械零件模糊随机广义可靠性的概念 ,把机械零件的可靠度和失效概率表示成条件概率 ,建立了模糊随机可靠性设计的一般模型 ,传统的随机变量可靠性设计以及模糊可靠性设计模型都是该模型的特例 .模糊随机可靠度计算模型可以在考虑设计人员的经验的情况下降低零件的失效概率 ,该模型不需要强度或应力的隶属函数转化为安全事件的隶属函数 .给出设计计算的公式 ,并对计算结果进行了对比分析与讨论