单节干电池供电的滴灌控制器的设计与试验

为提高无电力设施果园的滴灌管理效率,设计了一款可用单节干电池供电的滴灌定时自动控制器.控制器主要由MSP430F2132单片机、电源升压电路、人机交互单元、双稳态脉冲电磁阀及其驱动电路组成.在0.9～1.8 V输入电压范围内测试了控制器的静态电流和电磁阀动作时的工作电流,结果表明：静态电流随着输入电压的减小而增大,其范围为20.0～46.6μA;控制器驱动电磁阀开关动作时所消耗的电流随电压的升高而升高,其范围为200～413 mA,而且电磁阀在开启时所消耗的电流略大于关闭时.分别以单节型号为劲量L91的1.5 V AA电池、2节同型号的电池并联作为电源供电,使控制器每休眠5 s驱动电磁阀开关动作一次,测试了电池的使用寿命,结果表明：能驱动电磁阀的最低电压为0.9 V;单节电池持续供电30 h,共驱动电磁阀开关动作11 160次;两节电池并联可用46 h,共动作16 740次.根据试验结果估算出,一节额定容量为3 000 mA.h的1.5 V电池可使滴灌控制器工作3 a以上.     

TLC2543在喷油器驱动控制反馈电路中的应用

针对喷油器驱动控制电路设计了电流检测反馈模块,对该模块电路结构进行了整体分析,并重点阐述了TLC2543模数转换芯片的特点、时序特性及其在电流检测模块电路中的应用,并编写了该芯片的控制程序,用于电流采样和模数转换,反馈给控制器控制喷油器驱动电路工作和喷油器工况检测。     

一种机器视觉系统控制电路设计

为实现对机器视觉系统中硬件设备的控制,设计了I/O控制板。该控制板以母板、子板形式设计,母板使用FPGA作为核心器件,通过多个I/O扩展脚连接子板上的外围电路与器件。在研究隔离式输入输出电路、三极管及MOS管工作原理的基础上,完成外围电路设计。通过编写相关程序实现对工业相机、光源以及执行机构的驱动控制以及与其他设备间的信号交互。     

汽车EPS故障模式分析与其控制技术

阐述了EPS的构成及工作原理,分析了EPS的故障模式与控制技术,EPS的故障有硬件故障和软件故障两个方面.对于硬件故障,采取了控制器的模块化设计、双CPU的并行工作、转矩传感器的互补信号输出、驱动开关管的并联工作、故障指示与故障代码显示等措施;对于软件故障,采取了软件冗余措施,可以采用N版本程序、恢复块技术和异常处理技术.EPS系统的故障模式分析与控制技术可以提高EPS系统的安全可靠性能和汽车的操纵安全性.     

交流伺服电机驱动控制器单元电路的设计分析

介绍了以专用控制芯片MC33035为核心构成交流伺服电机驱动控制器的设计过程和特点,并详细介绍了该系统控制电路、保护电路、驱动电路的工作原理和电路设计及元器件选择情况。     

基于智能功率开关的EPS电机驱动电路研究

分析了传统电动助力转向系统电机驱动电路H桥的优缺点,提出了基于智能功率开关的H桥驱动电路的一种优化方案。对智能功率开关的功能特性和采用智能功率开关组成的H桥电路的控制方法与工作原理进行了系统研究,并在试验台上对新的H桥驱动电路进行了试验验证。结果表明:采用智能功率开关的H桥电路具有工作可靠、控制策略简单、可靠,电路制造成本低等优点。     

混合悬架半主动控制器设计与试验

为改善传统被动悬架的动力学性能,回收悬架振动能量,设计了一种半主动混合悬架系统。建立1/4车动力学方程,分别研究馈能回路处于Boost模式和Buck模式时馈能回路内电流的变化情况,并分析MOS管占空比对直线电动机电磁阻尼力的影响。在此基础上,引入基于天棚和地棚混合控制的半主动控制策略。提出半主动控制参考力的概念,并运用粒子群算法确定其最优控制参数。通过对不同工作模式下电路电流的追踪,达到对电动机电磁阻尼力实时控制的目的。接着运用Simulink仿真搭建混合悬架系统模型,分别进行动力学性能、馈能性能以及电流跟踪控制效果对比。仿真结果表明,半主动混合悬架能够在改善车辆动力学性能的同时回收部分振动能量,所设计的半主动控制器对电流有较好的控制效果。最后,进行台架试验,通过对比试验结果验证了仿真结果的正确性。     

高压共轨柴油机ECU硬件设计关键技术研究

以典型高压共轨柴油机ECU为研究对象,通过对高压共轨柴油机输入输出的传感器信号、执行器功率进行需求分析,对硬件电路采用模块化设计。根据ECU的硬件需求确定微控制器的选型原则,提供了电源模块电路的设计思路;将发动机信号按照模拟、脉冲和开关3种类别分别设计典型的信号处理电路;采用常用的peak&hold电流驱动方式设计喷油器的驱动电路;基于BTN7960芯片设计了燃油计量单元驱动电路;设计了采用CAN接口的通信模块电路。对高压共轨柴油机ECU硬件的开发流程进行分析和综述。     

低功耗实时唤醒式无线灌溉控制器的设计与实现

为降低现有农业无线灌溉系统中控制节点的能耗,延长无线灌溉网络的生命周期,采用OOK调制技术,设计了一种低功耗唤醒装置,改变了当前无线灌溉系统中定时周期唤醒方式,减少了系统中开销,并实现了在4 3 4 MHz频段下无线灌溉控制器的研制。控制器主要由C8 0 5 1 F9 6 5单片机、电源电路、电磁阀驱动电路、唤醒电路、无线收发通道和开关量采集电路组成。该控制器由基站发送指令控制,根据距离远近,自适应寻址接收信号,实现实时采集和控制。经试验测得:额定容量为250m Ah的单节碱性9V电池,可使控制器工作一个灌溉季以上;与采用传统唤醒方式相比,系统不仅降低了能耗,而且提高了响应速度。     

汽车EPS故障模式分析与其控制技

阐述了EPS的构成及工作原理,分析了EPS的故障模式与控制技术,EPS的故障有硬件故障和软件故障两个方面。对于硬件故障,采取了控制器的模块化设计、双CPU的并行工作、转矩传感器的互补信号输出、驱动开关管的并联工作、故障指示与故障代码显示等措施;对于软件故障,采取了软件冗余措施,可以采用N版本程序、恢复块技术和异常处理技术。EPS系统的故障模式分析与控制技术可以提高EPS系统的安全可靠性能和汽车的操纵安全性。     

4 kW便携式智能蓄电池充电器的研制

研制了一种4kW便携式高频软开关智能蓄电池充电器，主电路采用零电压／零电流开关全桥PWM逆变器，移相式开关电源专用芯片UC3875作为电压／电流调节器，单片处理机89C51作为智能控制器实现充电方式的自动切换控制。对硬件电路的构成及单片机控制软件进行了设计，同时给出了充电器的主电路实验波形。实际应用表明，该充电器具有根据充电过程自动调整控制结构参数以及故障自诊断等智能功能，可以实现充电过程的无人值守，具有良好的性能。     

基于声表面波的车辆驱动轴动态扭矩测量系统研究

基于声表面波(SAW)技术,应用单端口SAW谐振器,设计了车辆驱动轴动态扭矩测量装置,实现车辆驱动轴扭矩无线无源实时测量。采用三点等间距对称方式布置信号收发天线,消除信号的绕射现象;以PWM信号控制FET时序通断,设计信号查询时序电路;通过差频测量方式,消除温度等因素的影响,提高了测量精度。模拟试验结果表明,测量装置所测得结果与理论模型一致,测量灵敏度约为1.15 kHz/(N·m),为车辆驱动轴动态扭矩的测量提供了一种可行的方案。     

农用电机中开关电源的设计

介绍了农用电机中开关电源的设计原理,以及电路结构特点。通过电路中的脉冲宽度调制方式得到固定周期的控制信号,同时结合电路中的滤波电路,从而使工作组中的农用电机得到平滑的工作电流,进而提高了农用电网中电能的质量。为此,对电源的内部结构给出了新型设计,它不但使得电路工作可靠,而且减少了电源本身的功耗。     

基于单片机控制的蓄电池容量校核系统设计

为了有效地对蓄电池容量进行校核,采用80C196KB单片机,结合检测模块,设计了恒流充电、放电主电路、检测电路、监控电路。介绍了系统结构图、BUCK电路工作原理、PWM信号产生电路,通过单片机的控制,系统按照预先设置好的程序,自动对蓄电池的充放电进行检查。     

焊接规范对CO2弧焊过程熔滴短路过渡频率及其稳定性的影响

对细丝CO2弧焊的溶滴过渡及其电弧行为进行了试验研究，分析了弧焊过程的稳定性和分散性，得到了主要焊接规范弧压、电流对熔滴短路过渡频率影响的统计规律和二维稳定域，由此规律得到的给定电流的弧压初选推荐镇，可用于建立短路过渡过程自寻优控制的初始状态。     

农用车载蓄电池自动充电电源的研究

本文提出了一种农用车载蓄电池自动充电电源,阐述了变换电路的工作过程,以电流型PWM芯片UC3846作为电流/电压调节器,并分析了控制系统工作原理。该电源为恒流—恒压输出特性,适用于作蓄电池充电器。最后给出了此充电电源的主电路实验波形。     

低频超声二次雾化喷头智能驱动电路开发

低频超声二次雾化喷头通过声悬浮实现二次雾化,其工作负载较为复杂,常规超声驱动电路难以连续可靠地驱动其工作。应用EVC(Embedded Visual C++),在基于ARM9.0的WINCE 5.0平台下开发了该喷头的智能驱动程序,实现了频率和占空比连续调节,并设计了喷头谐振频率自动跟踪电路。根据跟踪结果,改变ARM的PWM输出频率,可保证喷头工作在谐振点附近;通过对该智能驱动电路的Simulink仿真,验证了其正确性。     

发动机喷油器用电磁直线执行器动态建模与试验

针对发动机电控喷油器中电-机能量转换机构存在的问题,基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器(EMLA).在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下,采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型,并通过仿真数据与样机试验数据的对比,验证了动态模型的正确性,使其可作为分析EMLA动态特性的有效工具.分析表明,EMLA在0.5 MPa开启油压条件下其过渡时间为1.57 ms(行程0.25 mm),满足发动机高速喷射的要求,并且因其无需保持电流而可提高发动机的经济性.     

基于DSP的直流伺服控制系统设计

提出了一种基于数字信号处理器（DSP）的全数字直流伺服控制系统。该伺服控制系统采用三环控制方式即位置环、速度环和电流环，构成闭环控制电路。应用直流脉宽调制（PWM）驱动技术和IPM功率驱动模块作为功率驱动的直流伺服电机控制系统。本文应用的控制算法是PID等控制运算规律及各种控制功能都由DSP独立完成，充分发挥了DSP作为直流伺服电机控制器的优势。     

基于PWM变量喷雾的单喷头动态雾量分布均匀性实验

为研究PWM变量喷雾系统的动态雾量分布均匀性特点,以胭脂红溶液为喷雾试剂,在输送带上放置矩阵式集雾穴盘收集雾滴,采用浓度-吸光度法测量雾量沉积浓度,对单个喷头分别测试了不同PWM频率、PWM占空比和喷雾压力对总体区域、喷雾前进方向和喷杆方向上雾量分布均匀性的影响。研究发现,相较于喷杆方向,PWM频率对单喷头在喷雾前进方向上的雾量分布均匀性影响更大,某一速度条件下PWM频率的最小值应至少保证喷雾的连续性,且无需过大,从而保证电磁阀的使用寿命;当PWM占空比增大到一定值使喷雾流量基本稳定时,PWM占空比的继续增大可同时提高单喷头在喷雾前进方向和喷杆方向上的雾量分布均匀性,而在PWM占空比增大到该定值之前,仅对喷雾前进方向上的雾量分布有明显影响;在雾化效果较好的前提下,喷雾压力对单喷头在喷雾前进方向和喷杆方向上的雾量分布均匀性均有较大影响,且影响效果相反,主要因为随着喷雾压力的增大,雾量更多地向喷杆方向上的两侧和喷雾前进方向上的中间聚集。