混凝土搅拌站变频调速节能改造

针对混凝土搅拌站的电动机变频节能改造,分析了搅拌站的系统组成及工艺流程．在不改变原系统设计和控制的基础上,设计了系统变频调速系统的硬件组成和PLC程序,进行了变频器参数与程序设计的优化研究,并制造了设备,现场安装调试后,系统运行稳定,节能效果显著,实现了变频调速装置与原先驱动装置的硬件冗余．     

滑坡临界角测量装置的设计

为了定量测量滑坡临界角,笔者设计了一套能自动测量土体滑坡临界角系统。该装置主要由体盒、水流装置、旋转斜面、旋转驱动机构、标尺和传感器等组成。通过初步试验验证了本系统是可靠的,如进一步分析土体水流与其土体之间的动力学特征,就可以比较准确地预测山体发生滑坡的可能区域。     

电动拖拉机试验台开发

为了对新开发的电动拖拉机各项性能指标进行测试,本研究根据各项性能测试的试验要求,开发了电动拖拉机试验台。基于试验台模块化设计思想,分别设计了试验台电源模块、驱动模块、加载模块以及装夹装置;电源模块主要由电动拖拉机所用电池组及电源管理系统组成,驱动模块由电动拖拉机所用驱动电机及调速系统组成,加载模块则由磁粉制动器组成,装夹装置则由一些支架、夹紧机构组成。基于LabVIEW平台,开发了试验台虚拟测控系统,系统不仅具有数据采集、分析功能,还能够通过数据采集卡的输出通道控制加载模块。以研制的电动拖拉机为测试对象,进行了驱动轮输出特性及模拟作业等测试试验。结果表明:试验台功能全,不仅能够测试电动拖拉机各组成部件的输出特性、传递效率,还能测试电动拖拉机整车模拟作业性能,测控系统既可检测驱动和加载部件转矩、转速、电压、电流等12个信号,还能用来控制加载载荷。本研究所开发的试验台运行稳定,达到设计要求。     

烟叶图像拍摄与物距显示试验装置研究

为了拍摄烤烟烟叶反射和透射图像并实时显示物距大小,研发了烟叶图像拍摄与物距显示试验装置,该装置包括图像采集装置和物距测量显示装置。图像采集装置由支架、载物板、标准光源等组成,构成图像的采集平台,物距测量显示装置由容栅传感器(KX/MS-50)及数码显示系统构成,用于显示拍摄物距的大小。拍摄装置可以同时采集烟叶的反射和透射图像,反射图像和透射图像的物距大小通过测量系统显示。该文给出该装置的主要功能和设计方案,并对装置中的各子系统的设计方法和实现技术进行了介绍。     

小型船舶电力推进系统谐波分布研究

针对小型船舶电力推进系统产生的谐波对船舶电网电能质量的影响,建立了谐波分析模型,研究变频驱动产生的输入侧电流谐波在不同工作状态下谐波分布情况,并分析了电力推进系统的动、静态特性对系统产生谐波分布的影响,研究结果表明,谐波电流的大小主要由负载的大小决定,在特殊工况下,系统频率的变化及系统阻抗的变化对谐波分布产生较大影响.     

便携式树木胸径测量系统的研制

目的树木胸径为距根茎1.3m处的树木直径,是森林调查最基本的因子之一。简便、快速、准确的测量与入库是森林调查追求的目标。为解决传统测量方法效率低、难以数字化及新产品成本高、便携性差、数据分析难以扩展等问题,急需研制集低成本、高精度、操作简便、耗时短等优点的便携式树木胸径测量系统。方法本文设计的便携式树木胸径测量系统,由嵌入式装置和上位机软件平台组成。嵌入式装置主要包含了绝对式编码器、无线通信模块、显示屏、按键和超声波传感器等元件;上位机软件平台由上位机、数据库、数据管理分析软件组成。测量时,首先在上位机设置好测量参数,按下开关1,启动超声波传感器测定离地的高度,当屏幕显示1.3米高度时,用编码器的拉绳绕树一周,按下开关2,测得胸径数据通过上位机上传到数据库。结果实验表明:系统胸径测量精度达99.97%, 平均单株树耗时5.3s,无需人工读取数据、手工录入数据和数据勘误,工作效率显著提升。结论本文的便携式树木胸径测量系统,在保证测量精度和效率的情况下,集测量、数据传输、存储、分析等功能于一体,实现了嵌入式、移动端、数据库、Web端的多平台联动,同时为胸径渐变生长持续感知与分析研究奠定了良好的基础。      

基于AMESim的汽车制动管路波动效应仿真

采用AMESim这一模块化的建模平台,围绕柱塞泵对液压控制系统进行了建模.通过仿真试验分析了波动负载发生装置主要参数对制动管路波动效应的影响.仿真数据与实物装置实验数据的对比,说明该仿真模型能有效地模拟波动负载发生装置的液压响应特性,仿真试验得到的结果可用于波动负载发生装置关键参数的选择.     

轮式拖拉机转向角测量装置的研制与试验

针对轮式拖拉机自动导航中转向角测量及自动控制的需求,研制由非接触式角度传感器为测量元件的轮式拖拉机转向角测量装置。该转向角测量装置由转向角检测机构、数据采集模块及显示终端组成。角度传感器相对车体静止,磁块随前轮转向立柱一起做旋转运动,磁场方向的变化使角度传感器输出不同的电压值,从而测量前轮的转动角度。数据采集模块采用AD转换和数值标度变换方法实时采集并处理角度传感器输出的模拟电压信号,将结果发送至显示终端。在转向角测量试验过程中,根据RTK-GNSS记录的拖拉机行驶轨迹计算实际转向角度,并与所设计的转向角测量装置输出的测量值进行对比分析。结果表明:该装置在［-5°,+5°］时,实际转向角与测量转向角的最大误差为1.31°,RMS为1.08°;在［-45°,-5°)和(+ 5°,+ 45°］范围内时,角度测量的最大误差为1.93°、RMS最大为1.4°,测量结果准确可靠,可满足轮式拖拉机自动导航对转向角测量精度的需求。     

深水软管滚筒驱动装置的液压旋转驱动系统设计及仿真

为解决海底输油软管铺设过程中,特别是无张紧器作业工况下的管道张力控制问题,在闭式静液传动技术的基础上,研发了深水软管滚筒驱动装置的液压旋转驱动系统。首先设计了深水软管滚筒驱动装置的机械结构,并分析了铺管作业时系统的受力及运动状态。在此基础之上,设计了液压旋转驱动系统的基本回路。利用MATLAB建立了包括机械传动系统、液压驱动系统及张力补偿控制系统在内的软管滚筒驱动装置仿真模型。针对不同的铺设作业工况和外负载条件,对驱动装置进行了仿真分析,研究了驱动装置对管道铺设张力的控制调节作用。结果表明:所提出的驱动控制方法能够适应海洋作业环境下的外负载波动,在一定程度上实现软管的恒张力铺设,且在超深水作业时,也能够与张紧器的作业状态协调。     

粮食烘干机无线节点的热电收集系统设计与试验

为解决烘干现场传感器和无线节点供电布线不能大范围分布、可靠性差的问题,基于塞贝克效应,结合热电能量收集技术,设计了一种烘干现场无线节点供电系统,通过试验测试台测定了热电收集系统性能,获得了转换效率与负载电流的变化规律,搭建了针对无线温度装置的热电收集系统.试验结果表明,热电发生器塞贝克系数为35.397,系统有效温差系数为0.5267;通过Matlab拟合得到系统的转换效率与负载电流及电阻的对数表达式;搭建的热电系统验证了当温差大于15℃时,热电收集系统能有效驱动无线温度检测装置正常工作,具有一定的可应用性.     

拖拉机作业负荷仿真装置

为将拖拉机作业机组室内仿真控制研究中模拟的作业阻力转化为拖拉机作业负荷，设计了一种拖拉机作业负荷仿真装置，由拖拉机动力输出轴、万向节传动轴、增速箱和电涡流测功机、模拟犁架和液压加载器几部分组成。试验结果表明，阻力模拟加载系统中牵引力和电涡流测功机产生的制动转矩变化规律与耕深阶跃信号变化规律相同。测功机产生的制动转矩实测值与设定值变化趋势一致。该装置能在计算机控制下实现拖拉机作业负荷的实时模拟和对机组进行各种加载试验研究。     

基于Arduino Mega2560单片机的简易智能割草机器人的设计与实现

针对目前市场上割草机器人系统结构复杂、成本过高的现状,基于Arduino Mega2560单片机为基础配置11个传感器搭建割草机器人的控制系统,采用4轮小车模型,前面和后面均为2个驱动轮,驱动轮均采用1个大扭力电机单独驱动,割草平台设计成半圆环型,并安装3个低功耗高速小电机,割距为机器人底盘宽度.系统组件由电路控制部分和机械运作部分组成.电路控制部分为8个单元:单片机单元、无线遥控单元、传感器单元、防倾倒单元、红外阵列模块、电机驱动单元、显示单元和电源单元;机械运作部分包括割草平台和感光窗.其配套软件为C语言编写,采用模块化编程,主要包括PWM调速程序、霍尔传感器测距程序、液晶显示程序、倾角处理程序、超声测距程序、红外避障处理程序、停车处理程序、遥控程序等程序模块.经硬件调试后,该系统在标准的草坪上进行了多次测试,达到了预期的设计目的和使用效果.     

用VC++6.0和80C196KC单片机实现拖拉机仿真机组综合控制

介绍了拖拉机仿真机组控制系统的组成、作用和工作原理。它是一个由中央监控系统和多个子系统组成的、响应有滞后的分布式控制系统，对这样的控制系统，串行通信控制是一种有效的控制方法。在控制系统中，上下位机的信息交换通过串行口完成，可靠地传输控制信号和准确地执行控制命令是实现控制目的的关键。在VC＋＋6.0环境下利用MSComm控件，制定了具体的通信协议，编程实现了和80C196KC单片机串行通信的分布式综合控制。试验结果表明，控制效果很好，具有一定的实用意义。     

小型电力推进船舶推进控制系统

针对小型电力推进船舶推进控制系统简单、对复杂环境适应性差的问题,在借鉴传统内燃机动力推进船舶主机控制策略基础上,根据小型电力推进船舶的特点和推进控制功能要求,提出了更加完善的控制系统方案,并建立了系统仿真模型.仿真结果表明,所提出的控制系统方案是可行的,提高了电力推进船舶的稳定性及安全性,使小型电力推进船舶更能够适应海上多变的环境.     

高速插秧机无线遥控驾驶系统的设计

针对2ZG630A型插秧机设计了一套基于STC单片机和NRF24L01无线数传模块的遥控驾驶系统。遥控驾驶系统采用带位置传感器的电动推杆来控制速度的大小与方向,通过步进电机带动方向盘达到控制插秧机转向的目的,并设计了控制发动机的点火/熄火电路。系统下位机软件采用模糊控制算法实现了对插秧机转向和速度的精确控制,利用基于VB.NET2008编写的上位机软件,通过2.4G无线模块来与下位机进行通讯,达到遥控插秧机的目的。经试验,在100 m遥控距离内,系统运行可靠,响应速度快,控制平滑灵敏。     

基于SPWM数字驱动技术的电罗经复示器的研究

借鉴低速同步电机的驱动特点，提出了一种全数字式SPWM波数字细分驱动技术，将其应用到船舶电罗经复示器的电机控制系统中，实现了一种新型的全数字式步进电机控制系统．它以LF2407ADSP微处理器为控制器件，以专为两相／四相步进电机设计的L298N双全桥驱动芯片为功率驱动器件．     

山地橘园遥控牵引式无轨运输机的设计

为实现山地橘园运输自动化,采用无线电遥控实现了牵引式无轨运输机的遥控作业.该牵引式无轨运输机主要由驱动装置、拖车、遥控器、远程控制装置、钢丝绳、导向轮、钢丝绳托辊、行程开关、安全装置和避障装置等组成.采用卷扬机作驱动装置,以遥控信号接收模块、继电器驱动模块和三相电机正反转控制模块为核心,设计了牵引式无轨运输机上坡、下坡及停车的远程控制装置.在江西省安远县的山地橘园实地安装此无轨运输机,运输机工作可靠,实现了遥控上下坡、停车和避障功能.该控制系统遥控距离大于300m,设计达到了预定的技术指标,满足山地橘园的运输需要.     

基于单片机控制步进电机恒变速系统的设计

创新驱动是我国未来经济发展的战略方向,协同创新作为科技创新的新范式,深入研究其运行规律对推动经济发展意义重大。科技协同创新活动可以被定性划分为磨合期、成长期、成熟期、衰退期四个阶段,创新能力与创新绩效、创新氛围与规制是两组最能体现各阶段差异的特征变量;同时,资源要素完备度、知识共享与流动、制度规范性是影响各阶段演化的关键要素。最后,文章提出了促进科技协同创新发展的建议。     

金枪鱼延绳钓船混合动力推进系统研究与分析

渔业节能减排和保护环境对促进国家海洋经济发展将起到重要作用。与传统的船舶动力系统相比,混合动力推进系统的电力推进具有调速范围广、驱动力大、易于正反转、体积小、布局灵活、安装方便、便于维修、振动和噪音小等优点。金枪鱼延绳钓船在作业时间内,主机处于低转速低负荷运行状态,燃油消耗率升高,出现积炭,导致增压器背压增加,可能引起喘振;主机受最低稳定转速限制,易造成航速忽快忽慢,不利于生产作业。根据金枪鱼延绳钓船作业方式和特点,提出分段驱动并联结构机电混合动力推进系统应用于金枪鱼延绳钓船,形成机电混合推进系统,降低了金枪鱼延绳钓船在航行及作业工况下对主机的依赖性,提高船舶推进系统冗余度,提高船舶放钓、收钓作业工况下的操纵灵活性,大幅度提高船舶操纵性和综合推进效率。通过经济适用性和环境保护性指标体系分析,与常规金枪鱼延绳钓船相比较,在放钓、巡钓和收钓作业等相同工况下,综合耗油量降低20%,系统可靠性,安全性和综合推进效率有一定提高。