无线遥控遥测系统的设计与实现

设计了一个无线电遥感信号发送与接收系统.系统主要由发送端和接收端两部分组成,整个系统以AT89S52单片机为控制核心.发送模块采用A/D转换芯片TLC549进行模拟信号的采集,将采集的模拟信号转化成为数字信号,并对其进行格雷码编码,通过SP多用途无线数据发送模块进行ASK调制,然后通过天线发送出去.接收模块通过SP多用途无线数据接收模块接收数据,并对接收的数据进行解码,然后通过三位LED显示所测得的模拟信号.测试结果表明,遥测信号范围为0~2.5V DC,发射距离100~200米.     

数字孪生驱动的小样本旋转机械剩余寿命预测

针对小样本数据下旋转机械剩余使用寿命难以准确预测的问题，提出一种数字孪生驱动的旋转机械健康因子构建及剩余使用寿命预测方法。通过融合卷积自编码器与Weibull分布构建数据驱动的旋转机械退化行为模型。使用旋转机械早期退化信号训练卷积自编码器，使其学习到早期退化信号模式；使用卷积自编码器对测试信号进行重构并计算重构误差，将重构误差映射到[0,1]区间作为健康因子，根据健康因子拟合Weibull可靠度函数并预测旋转机械剩余使用寿命；在旋转机械持续运行过程中基于实时数据重复上述步骤，实现旋转机械剩余寿命的实时更新。在PHM2012公开数据集上的测试结果表明：所提方法可以在不需要末期退化信号的前提下预测轴承剩余寿命，预测结果明显高于现有报道的各类方法，均方根误差和平均绝对百分比误差分别为938.8 s与42.62%。在巴斯夫新材料有限公司某自动化测试系统数字孪生预测性维护平台的应用案例表明，所提方法具有实际工业场景下小样本旋转机械寿命预测的可行性。     

基于双向核实机制的移动通信终端防伪验证

针对现有手机防伪方法存在的不足,提出一种新的移动通信手机终端防伪验证方法,并设计实现了基于短信平台和手机数据库的防伪验证系统。系统通过手机预置短信和开机超时自动发送的方式，实现对已售手机信息的主动采集,并利用基于数据加密保护和数据库查询校验的信息双向核实机制进行防伪确认。与传统方法相比，系统大大提高了手机防伪的可靠性,便于对销售信息进行及时、准确地采集和分析。     

基于NRF24L01的无线数据采集系统设计

设计了一种基于51单片机的无线数据采集系统,系统分为数据采集发送系统和数据接收系统。数据采集发送系统采用PCF8591AD转换器将接收到的模拟信号转换成数字信号,转换后的数字信号发送到单片机处理器,单片机对接收数据进行变换处理,处理后的数据一路在LCD1602液晶屏上实时显示,另一路通过NRF24L01无线传输模块进行无线发送。数据接收系统通过NRF24L01无线模块接收发送系统无线发送的数据,并将接收到的数据传输到单片机处理器,单片机将接收到的信号一路在LCD液晶屏显示,另一路通过RS232串口发送到PC机,在PC机上保存采集数据并进行后端处理。通过验证,51单片机天成数据采集系统设计合理。     

DCS 网络通讯程序的实现方法

论述了ＨＣＭ５１－Ａ型工业控制系统的网络结构及通讯系统的程序设计思想,以及其构成集散式工控系统进行实时控制时系统接收、发送和中断服务程序的设计方法,介绍了采用海明码校验技术对通讯数据进行校验处理的程序设计方法。     

无人值守变电站开关室风机自动控制系统

本文介绍的自动控制系统根据无人值守变电站开关室内数据的变化，通过控制风机电流信号实现风机的自动投切。     

基于经验模式分解的旋转机械振动信号降噪处理

分析了经验模式分解的滤波性能；针对旋转机械振动信号信噪比低及非平稳特性，应用经验模式分解对振动信号进行降噪处理，突出了有用振动信号，为旋转机械在线监测和故障诊断提供了有效的依据；仿真实验及真实数据分析表明，经验模式分解在振动信号降噪处理中是有效的，为振动信号分析提供了新的方法。     

煤矿风机监控系统的开发与应用

利用控制模块采用面向对象编程技术，使用VB开发了煤矿风机的运行监控系统。利用计算机串口通信技术的原理和设置以及数据的转换、发送和接收，编制了程序，使各处的风机运行状态在监控计算机上能够实时反映出来，避免高沼气矿井重大事故的发生，为煤矿安全监控进行了探索性研究。     

智能旋转冰箱控制系统设计

传统冰箱采用机械式温控,储存量大且种类繁多物品时容易被遗忘导致过期浪费,本文设计一种智能旋转冰箱控制系统以解决这一难题。系统以单片机为主控芯片,通过压力传感器检测物品存放,根据时钟模块传递时间信息给单片机记录,同时按键控制蓝牙模块发送存放时间给手机APP。冰箱内部设计舵机控制模块,可以旋转存储平台实现快速、智能存取,箱门设计显示模块实时显示物品信息。系统在检测物品、数据记录、显示及信号发送等方面灵敏度高,成本较低且能够通过手机实现对食物信息全面了解,绿色节能,市场需求和应用价值高。     

基于频分复用的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统

针对传统延迟键控系统误码性能差的缺点,在频分复用的基础上,提出了一种新型的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统.在所提出的系统中,发送端产生两路正交的混沌信号,并使用串并转换器在一个比特周期内发送多比特信息信号,再将两路正交混沌信号简单加、减法的线性组合以及调制的信息信号通过频分复用的方式实现传输.接收端将接收到的信号分别与对应混沌信号的组合进行相关解调,恢复出发送的多比特信息信号.推导了在Rayleigh衰落信道中系统的比特误码率公式并进行Monte Carlo仿真实验.理论分析及仿真结果均表明:随着用户数增加,系统的误码性能和传输速率得到提升,因此具有较好的实际应用价值.     

通风机数据检测与处理

本文讨论了单板机的通风机数据检测与处理方法,给出了实际系统和测试结果并对测试结果作了分析。     

无触点扭矩仪研究

在分析回转轴力磁学性质的基础上,开发出无触点扭矩仪,该仪器由新研制的非接触式霍尔扭矩传感器、前置电路、数据采集及微机信号处理装置组成,适用于石油钻机扭矩的非接触测量,并可方便地应用于其他回转机的扭矩监测。     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

用MATLAB仿真实现电力系统静态稳定性分析

从影响电力系统静态稳定性的因素展开研究,利用MATLAB软件的优越性．构建了单机一无穷大系统。设计该系统受到一个正阶跃信号的小扰动时,系统处于失稳状态,观察在PSS投入与退出、改变发电机励磁电压和串联电容调压等措施下,发电机功角、转速、电磁功率及机端电压的变化情况。分析结果表明,投入PSS装置和提高发电机励磁电压,可以有效地提高电力系统静态稳定性。     

流化床风帽压力波动信号相关性实验研究

在研究流化床气固两相流流化状态时,采集、分析流化床中压力波动信号是主要的研究手段之一,近来,使用风帽压力波动信号替代壁面压力信号成为研究热点。借助冷态鼓泡流化床实验装置,在不同风量下,采集布风板不同位置风帽入口静压波动信号,分析风帽整体压力信号的相关性问题。首先分析信号时域图和箱型图,然后应用主成分分析方法计算不同位置风帽压力波动信号的相关性,最后利用风压信号独立性,分析不同风量对床内流化状态的影响。结果发现:不同床料会对流化床中风帽压力造成影响;风帽的压力信号随着风量的改变仍然保持不相关性;能够利用不同位置风帽压力波动信号对床内流化状态进行监测,表明所提方法具有可行性。     

机场振动压路机液压系统动态性能检测方法

为改善现阶段液压系统动态性能检测通过选用静态检测时的技术指标与准确性指标,把检测到的瞬时值看作常量静态检测数据,得到的动态性能检测结果不合理,不适于动态性能检测的问题。为此,提出一种新的机场振动压路机液压系统动态性能检测方法。通过分析机场振动压路机液压系统控制原理,对振动压路机液压系统动态性能进行分析,在此基础上,设计一种机场振动压路机液压系统动态性能检测系统,将传感器看作数据采集元件,通过涡轮流量计对流量进行采集,利用提取输出电压信号随加载压力改变的特点,间接检测外界压力信号值,通过最小二乘法获取采集数字量与实际压力信号建的映射关系,对压力信号进行标定,通过A/D转换卡把仿真信号转换成数字信号传输至PC机,利用计算机软件完成数据分析和处理,研究出液压系统动态性能检测方法。结果表明,所提方法检测结果可靠,误差低。可见所提方法能够有效对动态性能进行检测。     

机头波纹度对全静压探头测孔压强的影响

准确掌握飞机机头波纹度对全静压探头周围绕流及测孔压强的影响规律,对于提高飞机高度测量系统自身精度及其误差分析具有重要意义。论文采用计算流体力学方法,开展了机头波纹度对全静压探头测孔压强的影响规律研究。针对单独探头构型,进行了数值模拟方法的验证。针对单独机头构型,研究了波纹度对探头预安装位置附近的空间区域压强的影响规律。针对探头与理论机头和波纹度机头的组合构型,研究了波纹度对全静压探头绕流及测孔处压强的影响规律。结果表明：文中数值模拟方法能够满足机头全静压探头流场的数值模拟要求;波纹度对探头测孔处压强系数的影响变化量随着马赫数增加而增加;当马赫数固定时,波纹度的影响在第一组测压孔处随迎角增大而减弱,而在第二组测压孔处随迎角增大先增加再减弱。     

旋转弹引信用卫星定位接收信号旋转解调方法

为解决旋转弹飞行中的高旋转、高动态条件会造成卫星定位接收系统无法正常定位的问题,针对旋转、动态环境开展了旋转弹卫星定位接收信号旋转解调方法的研究.详细分析了旋转条件对卫星定位信号接收的影响,并针对旋转特性设计了旋转跟踪解调环,用于对旋转的跟踪与解调,给出了旋转弹卫星定位信号接收系统的设计方案,基于Simulink实现了旋转弹卫星定位信号接收系统的仿真,并给出了相应的仿真与实验结果.结果表明,设计的以旋转跟踪环为核心的旋转弹卫星定位信号接收系统,在中心频率为200 Hz的情况下跟踪范围可达到±40 Hz,较好地满足了转速在200转/s左右的旋转弹信号接收要求.      

如何实现应变传感器的高精度检测

应变传感器的信号非常微弱,其幅度甚至小于干扰信号,因而必须通过精密检测电路抑制干扰。应变传感器信号具有其物理极限,利用载频技术实现了信号最大化。通过作为感应信号源的高精度感应分频器和自动校准的周期数可得到很高的增益稳定性。采用高精度检测单元和通用宽频带放大器系统可以高分辨率、高稳定性、有效地抑制和衰减干扰信号与不期望的动态信号,实现高精度检测。     

2004年第6卷总目次

The signals of strain gauge transducers are very small. In consequence, error signals can even exceed the measuring signal amplitudes and therefore must be suppressed by sophisticated measuring circuits. There are absolute physical limits for the resolution of strain gauge transducer signals and the carrier frequency technique can get very close to the boundary of theoretically achievable maximum resolution. Very high gain stability can be achieved with very precise inductive dividers as reference signal sources and with auto-calibration cycles. Realisations of the philosophy are shown for high-precision static measuring units and for universal broadband amplifier systems.