橡胶挤出机检测与控制系统研究

针对国内橡胶挤出机自动化程度低、生产效率低的现状,选用热电偶温度传感器、超声波位移传感器和压力传感器,采用虚拟仪器、可编程控制器、工业以太网、计算机系统集成等技术构建了橡胶挤出机实时检测与控制系统.系统实现了挤出机橡胶挤出过程的温度控制、挤出量的测量与控制,同时实现了故障实时报警、生产数据自动生成、存储与报送功能.系统运行表明:橡胶挤出机的自动化程度和生产效率得到显著提高,运行可靠.     

静电传感器空间滤波效应及频率响应特性

介绍了静电传感器空间率波的基本原理,分析了静电传感器空间率波特性,在此基础上推导了传感器的频率响应特性.并在重力输送颗粒流装置上对静电传感器测量系统的动态特性进行了实验研究.理论和试验结果表明:静电传感器在空间频域上充当低通滤波器,而且径向位置越小,空间频带越窄;电极轴向长度越小,空间频带越宽;在时间频域内测量系统相当于带通滤波器,电极的轴向长度和颗粒径向位置对频带宽度的影响与空域频率特性相似;此外,颗粒速度越大,时域频带越宽,颗粒尺寸越大,频带越窄.     

基于Labview的电极丝损耗在线检测系统

在空间复杂曲面零件及大厚度、大行程模具零件加工中,为了消除电极丝损耗对加工精度的影响,分析了导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响.提出了一种电极丝损耗实时检测方法.以北京众为兴公司M系列数据采集卡PCI-1203和北京海泉公司的高精度位移传感器为硬件,以Labview为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割电极丝损耗实时检测控制系统.该系统通过数据采集卡对现场的电极丝损耗进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理.同时将采集的数据存盘,调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点,为后续研制电极丝损耗在线检测及实时补偿控制系统打下良好基础.     

锑/玻璃双电极pH实时测控系统的设计与开发

结合金属锑电极和玻璃电极pH传感器的优点,以锑电极为基本测量单元,玻璃电极为辅助测量单元,实现并优化pH实时测控系统的使用性能.在制糖、污水处理等行业中投入实际应用,测控系统具有控制精度高、实时性强、测量响应快、使用成本低等主要特点,取得良好的应用效果.     

气固两相流静电传感器特性的研究

基于点电荷的概念,设计了气固两相流传感器的静电感应实验装置,并实验研究了传感器环状电极的几何尺寸对传感器性能的影响．结果表明,对于直径相同的电极,其长度越短,所构成的传感器的通带频宽越大,但传感器的能量传递系数却变小．因此在设计传感器时,应综合考虑频宽与能量传递系数对测量结果的影响．     

吹塑薄膜厚度检测与厚度控制系统设计

采用电容式厚度传感器对吹塑薄膜厚度进行无接触不问断测量,并通过对挤出机和挤出机头的温度、牵引速度和挤出速度的在线测量和微机PID闭环控制,实现薄膜厚度均匀．     

多电极电磁流量计用于非轴对称流的测量

为解决两电极电磁流量计对于速度非轴对称分布的敏感问题,基于Shercliff权函数提出区域权函数概念,研究其计算方法并设计出多电极电磁流量计．通过多电极传感器测量不同位置的弦端电压,计算管道截面各区域的局部轴向平均速度,并实现体积流量的测量．介绍了多电极电磁流量计传感器设计,通过测量偏流发生器下游的非轴对称单相流及倾斜管固一液两相流,证明该设计对于非轴对称流具有较高的流量测量精度及可靠的速度分布测量结果．     

海洋剪切流传感器结构设计与试验

剪切流传感器是海洋微结构湍流测量的重要工具,传感器的结构、装配工艺以及信号处理对其性能有较大影响本文中使用Fluent软件对传感器壳体结构进行水动力学分析,采用ANSYS软件对传感器内部结构的变形和压电效应进行计算,恨据计算结果优化传感器结构为提高传感器各部件的装配精度,设计专用夹具对其进行装配,同轴度达到0．01mm为处理传感器信号和标定传感器灵敏度,基于微处理芯片MSC1210与LPC2114开发出低功耗、高精度数据采集系统,并研制了标定装置试验表明,本文中研制的剪切流传感器及数据采集系统能够满足海洋微结构湍流测量要求     

钢板剪切宽度测控系统的设计与应用

钢板宽度是冶金企业钢板剪切过程中重要的检测与控制参数,实现钢板宽度的自动测控对提高产品质量与控制精度具有重要作用.作者通过对钢板剪切宽度测控系统运行特点的分析,设计了一套以IPC-610工业控制计算机为核心,以感应同步器为位移传感器,以直流调速系统为驱动机构的钢板宽度自动检测与控制系统,并提出将线性控制、线性PI控制与非线性Bang-Bang控制有机结合双模数字控制方案,实现了钢板宽度的测量与最优控制.实际运行结果表明该方法可靠、有效.     

三极同心电极表面Laplacian近似测量理论及其误差分析

基于表面Laplacian的九点差分数值近似方法提出了一种新的表面Laplacian传感电极——三极同心电极传感器，从理论上分析了该传感器测量体表势表面Laplacian的相对误差，并与双极同心电极做了比较．结果表明：三极同心电极传感器的误差远小于双极同心电极的误差；当源深度与电极内环半径之比大于4时，三极同心电极传感器的误差小于2％，即其误差几乎不受电极与源之间距离的影响．理论计算与偶极子模拟实验结果的一致性表明该传感方法是可行的，为表面Laplacian心电的直接测量奠定了基础．     

基于多传感器检测的智能安防巡逻小车

针对传统人工安防巡逻体制受人为因素限制, 巡逻路线、 时间、 频率以及密度都不尽合理的现象, 设计了一款集火焰传感器、 超声波传感器和光强传感器等多传感器于一体的巡逻小车。通过飞思卡尔主控制器与辅助控制器的相互协调, 完成循迹、 避障、 低电量检测、 温度采集、 烟雾报警、 入侵人员检测、 视频传输、 智能调速与精准定位等功能。小车通过上位机进行远程控制、 实时传输图像对安防目标进行检测, 测试小车行驶的测试误差最大值为3%, 本装置的智能巡逻效果能满足当前的发展要求, 其形体小、 功能全、 实用性强, 具有广泛的市场应用前景。     

基于STC89C52控制系统的校园送餐机器人设计

针对校园安全和学生送餐需求,设计了一种以STC89C52单片机为控制核心的全自动校园送餐机器人。送餐机器人由通过吸盘式直流牵引电磁铁连接的自主行走单元和外卖箱单元组成。控制系统作为送餐机器人的核心,由主控模块、红外传感器模块、超声波避障模块、电机驱动模块、电源模块等部分组成,具有路径识别和自主避障的功能,可以准确地识别目标路径。自主行走单元系统采用PWM调控机器人的速度,安装在机器人底盘上的新型集成红外传感器DRS3100对轨道形状及宽度进行循迹,并将检测到的信号传输给STC89C52,控制机器人左右电机的运转,进而调整运行方向或停止。应用超声波测距模块,通过单片机及程序的控制使送餐机器人在检测到距离障碍物20 cm左右时停止工作。使用运动函数控制机器人的动作完成全自动化送餐。在试制的样机上进行了机器人控制系统性能测试,实验结果表明,该送餐机器人运动平稳,适应能力强,具有很高的实用价值。     

基于双单片机系统的电梯速度监测仪

设计的电梯速度监测仪是一种用于实时监测电梯运行速度和状态的仪器。采用反射式光电传感器作为速度和方向的敏感元件,红外光电头集光信号发射和接收于一体,至反射板的感应距离可达2 m,单片机MCU根据吸光挡板的长度和光路被隔断的时间算出电梯的瞬时速度。2个子系统采用不同的工作时钟和不同中断机理的信号输入部件,极大地提高了监测仪的可靠性。外带的参数设置板与系统的连接采用了I2C总线器件,巧妙地完成了2个子系统参数的同步设置和系统运行时对2个参数存储器的写保护。逻辑或能电路使任一子系统在检测到电梯故障时都能报警和动作继电器的触点。     

基于89S52的超声波测距仪设计

采用超声波传感器设计了一种非接触波测距仪,该系统以89S52为核心处理器产生40kHz振荡频率作为超声波发射信号,采用集成电路CX20106A作为超声波信号接收芯片,同时计算超声波行驶距离并在LCD上实时显示,具有蜂鸣器报警功能,通过仿真及实物调试后,改设计测量精度较高,性能稳定特点。     

机械传动系统的智能感知技术

本文综述了传动系统关键零部件智能感知技术的发展状况,包括振动和润滑接触状态监测,以及封闭金属箱体内外的超声通信技术.振动监测主要通过嵌入系统内部的微加速度传感器及无线通信技术来实现;润滑接触状态包括压力、温度分布及油膜厚度,其中压力和温度分布测量主要利用接触式的金属薄膜电阻传感器,油膜厚度监测可以通过接触式电容方法或者非接触式超声方法.由于封闭金属箱体会屏蔽电磁信号,迫切需要实现基于机械波的箱体内外双向通信.同时,本文简要介绍了课题组开发的齿轮振动和应变无线监测系统,实验结果表明内部感知信号能够清晰地体现转速和啮合信息,从而反映传动系统的实时运行状态.     

两种测风仪的动态比对试验及分析

针对超声波测风仪的不断应用,在自然风场条件下实施了超声波测风仪和现有自动气象站机械旋转式测风仪的动态比对试验。通过对风向风速的采集数据进行处理分析,总结了超声波测风仪和机械旋转式测风仪的动态性能。试验结果表明,2种测风仪的2,10min平均值可比较性偏差小于瞬时值;随着风速的增大,风速值的可比较性系统偏差向负向漂移,风速值的标准偏差增大,风向值的标准偏差减小。造成2种测风仪测量结果差异的原因主要是系统惯性特征、风场的自身湍流特性以及测风仪结构的不同造成流场特性的变异。     

基于电容式雨水传感器的智能雨刷控制系统研究

通过回字形电容作为感知雨量大小的传感器,使雨刷器能够自动开启和关闭,并依据雨量大小自动调节转速.该雨刷控制系统不仅可以用作汽车雨刷控制器,还可以广泛运用到观光温室及海底世界等玻璃墙上.实验证明,该雨刷控制系统反应灵敏,稳定性好,能根据雨量大小实现实时监测和控制.     

基于相关性相位提取的超声电机频率控制技术

为了解决温度和负载的变化容易引起超声电机转速波动,以及基于转速反馈的闭环控制因转速传感器安装体积和成本在某些特种场合应用受限的问题,提出一种基于相位差信息反馈的频率闭环控制方法:首先,根据电机各类相位差对温度和负载变化的敏感程度,优化选择了相位差反馈量的类型;其次,针对系统机械噪声以及驱动器谐波对相位差计算结果的影响,利用改进的相关性相位提取方法准确提取驱动电压和孤极电压的基频相位差信息;最后,分别就超声电机运行过程中温度和负载变化的情况,给出了相应的频率闭环控制方案。实验结果表明,所提出的方法能有效降低温度以及负载变化导致的转速波动,可提升电机所在系统的转速稳定性。由于其只需采样两路电压信号,故易于工程实现。     

航空发动机转速传感器失效下转速限制保护的控制方法

针对转速传感器失效时航空发动机转速控制系统的输出响应会严重偏离设定点。在传感器失效下,提出将限制保护控制技术用于转速控制系统输出响应的控制。依次向系统注入偏置、漂移、开路、短路及周期性干扰等故障,在传感器失效下对比转速控制与限制保护控制的系统。仿真结果表明,传感器失效后,限制保护控制的系统,其输出响应并未受到严重影响,转速响应及燃油流量始终维持在设定值附近。     

基于CPLD技术的高速视频图像采集与显示系统

系统采用CMOS有源像素图像传感器作图像接收器,CPLD作驱动控制器,经D/A转换后由XGA显示出来,实现了视频图像的快速采集和实时显示。阐述了系统的构成原理和CPLD控制逻辑,给出了驱动电路的仿真波形。该系统稳定可靠,且具有图像分辨率高、采样速度快以及适应性和灵活性强等优点。