农业物联网微带天线技术

微带天线具有低剖面、低成本、易于一体化集成等优势,广泛应用于各类无线通信系统。针对农业物联网小型化天线技术需求,介绍了传统微带天线在尺寸、工作带宽等方面面临的挑战。结合近年来在可调天线、新型人工电磁材料天线方面的研究进展,针对农业物联网复杂电磁环境负载效应对天线调谐和阻抗匹配调控、小型化天线的需求,结合多个案例探讨了农业物联网ZigBee天线阻抗匹配、调谐、小型化的实现方法。     

基于K波段的雷达水位计设计

针对传统水位测量方法的局限性以及传统水位测量仪器的误差,设计一种新型的基于K波段雷达的非接触式水位计.本系统利用雷达测距效应,得到水位与高频波发射接收时差之间线性关系.系统从硬件层面和软件层面分别进行模块化设计,并且提出若干增强系统可靠性减少系统缺陷的方法.最终制作了该水位计模型并对模型进行了测试,设备运行良好,实验结果和理论基本一致.说明该水位计具有良好的工程价值.     

基于FMCW的雷达式水位测量装置关键技术及算法实现

针对24 GHz的FMCW雷达,探讨了雷达水位测量系统的关键技术,设计了开环VCO曲线校正方法,提出了基于契比雪夫多项式的Chirp Z快速变换及其具体设计,开发了基于DSP(TMS320F28335)的雷达水位测量装置样机,实验表明采用上述方法可实现良好的测量精度,在10 m范围内误差不超过±2 cm,可实现连续快速的在线测量,节约了测量时间,在调制带宽有限的情况下,提高了系统的测量效率。     

三轴汽车四轮转向系统设计

对三轴汽车四轮转向进行了研究,推导了其线性二自由度四轮转向汽车模型和稳态横摆角速度增益,通过稳态计算和优化,结果表明,只要将各轴间距合理布置、前后轮转向角比例控制合理设计,也能达到较优的转向性能。     

基于终端滑模和扰动观测的Buck型变换器复合控制技术

目前功率变换器的控制方法以纯状态反馈为主,当干扰较大时一般需要通过较大的增益来抑制干扰的影响,而高增益控制器通常会影响闭环系统的动态或稳态性能。为进一步提高Buck型变换器控制系统的动态和稳态性能,提出了一种基于非奇异终端滑模控制方法和扰动观测技术的复合控制方案。首先,考虑外界干扰、系统不确定以及参数变化的影响,建立Buck型功率变换器的平均状态模型;其次,基于非奇异终端滑模控制方法,设计滑模控制器,实现Buck型变换器的基本电压调节功能;最后,利用扰动观测技术,构造非线性扰动观测器实现对扰动的观测,并将扰动观测值作为前馈与状态反馈结合形成复合控制,进一步改善了系统的性能。仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

基于C8051F020的集成运放参数测试仪设计

基于C8051F020单片机设计的运算放大器闭环参数测试系统,采用辅助运放测试方法,可对运放的输入失调电压、输入失调电流、交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量。系统利用DDS芯片AD9851实现了5HZ信号的输出和40kHz～4MHz扫频输出,具有自动量程转换、自动测量功能和良好的人机交互性。     

基于C8051F020的集成运放参数测试仪设计

基于C8051FD20单片机设计的运算放大器闭环参数测试系统,采用辅助运放测试方法,可对运放的输入失调电压、输入失调电流、交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量.系统利用DDS芯片AD9851实现了5HZ信号的输出和40kHz-4MHz扫频输出,具有自动量程转换、自动测量功能和良好的人机交互性.     

铡草机切碎器性能分析

切碎器是铡草机的主要工作部件,它的参数设计是否合理,对铡草机切碎质量、工作效率及功率消耗有重要影响.影响小型滚筒式铡草机切碎器性能的主要因素包括切割速度、滑切角、磨刃角、锐利度、安装前角、切割前角和切割间隙.分析各主要因素对切割器性能的影响作用,提出各参数的选择范围,为切割器的设计提供了依据.试验表明:直刃斜装式切碎器具有结构简单、切割连续、功率消耗少等优点,合理选择切碎器切割速度、滑切角、磨刃角等,有利于提高切碎器性能,使铡草机性能更趋合理.     

基于性能带宽的发动机选型方法研究

按照一定的方法将乘用车划分为不同级别车型,收集整理每个级别在国内市场上销量较好的车型,统计这些车型的基本动力参数包括扭矩、功率、比扭矩、比功率等,得到各级别车型的动力参数分布范围。运用一定的统计分析方法,将动力参数分布范围转化为发动机性能带宽,基于不同级别车型的性能带宽以及备选发动机的基本动力参数,便可完成发动机的选型。     

基于 PLC 的自动浸种催芽监控系统设计

浸种催芽系统采用模块化和主从式设计结构,可根据生产规模自由搭建,适用于大中型集中式浸种催芽的生产。主控制器以 PLC为核心,以无线通信方式与上位机 PC进行数据交换,通过对加热器的功率调节能够达到浸种催芽工艺的恒温控制要求,对现场的执行机构包括水泵、水位计和电动阀等控制,来实现水流向控制。同时,系统还具有故障诊断功能,并配备报警装置提醒用户,以保证整个生产过程的安全正常运行。     

宽带单脊波导—同轴转换器的仿真设计

为适应宽带通信系统需求,采用多节切比雪夫阶梯阻抗变换器进行阻抗匹配,设计了一种宽带同轴—波导转换器,通过仿真测试在14 GHz～16 GHz的频带范围内回波损耗﹣20dB。设计方案采用同轴探针后馈的方式,有利于系统级联,使系统结构更加紧凑;采用多支节的阻抗变换器,使阻抗匹配得到有效的改善,提高同轴波导转换的传输性能,具有一定的工程应用价值。     

线性天线阵列自抗扰的田间轮式小车控制系统研制

随着移动通信技术的发展,阵列技术也得到了广泛应用,并形成了智能天线的研究领域,而具有自适应和抗干扰能力的线性阵列天线是研究的热点。为此,提出了一种具有自抗扰能力的田间追随小车控制系统,并设计了小车的机械与传动结构。该小车利用线性阵列天线可以简单而灵活地操作控制信号,从而可以获得理想的空间定向波束,充分高效地利用用户信号,并删除或者抑制干扰信号。设计了田间追踪小车的样车,并设计了一个由N个天线单元组成的线性阵列。通过测试发现:小车在受外界转矩干扰后,系统的横向和纵向通道仍然能够很好地追随各自的设定值,具有较好的鲁棒性,可以保证在田间复杂环境和信号干扰的情况下,具有较高的作业效率和精度。     

植保无人机电磁兼容性能（辐射发射）测试研究与分析

【目的】电磁兼容性是保证电子设备或系统使用安全可靠的重要指标,探明并提高设备或系统的电磁兼容性,对于农业机械电子系统设备来说十分重要。【方法】课题组根据植保无人机电磁兼容性标准要求,对植保无人机电磁兼容性能（辐射发射）测试进行了研究与分析,针对植保无人机电源和电机供电端口,使用磁环进行骚扰源预定位整改,为植保无人机电磁兼容性能缺陷提出消除或降低安全风险的方法。【结果】整改前,该款植保无人机辐射发射测试在30 MHz～80 MHz、2.380 5GHz～2.527 0 GHz和4.784 7 GHz～5.054 0 GHz越过限值,考核频段中最大超限点在46.15 MHz处超限5.32 dBμV/m;整改后,30 MHz～1 000 MHz范围内的最大准峰值为49.5 dBμV/m,小于50 dBμV/m的限值。【结论】整改后的测试结果符合要求,能够提升植保无人机产品质量。为了进一步确保植保无人机产品具有较好的电磁兼容性能,在产品设计初期还应充分考虑输入与输出影响、传导影响和互耦影响。     

阀用耐高压旋转电磁铁特性研究

设计了一种轴向分相结构的耐高压旋转电磁铁,通过磁路解析、数值仿真和实验研究讨论了电磁铁的矩角特性曲线以及频响和阶跃响应等静动态特性,其仿真频宽约为115 Hz/-3dB和80 Hz/-90°,上升时间约为15 ms.为了验证理论分析的正确性,搭建了静动态特性实验平台对其进行了实验研究.结果表明该电磁铁的矩角特性近似于正弦波形,其最大静转矩达到了0.19 N·m,实验频宽达到113 Hz/-3 dB和65 Hz/-90°,上升时间约为18 ms.实验结果和仿真结果基本吻合,可以用作直动式2-D数字比例阀等的电-机械转换器.     

基于表面等离子激元模式的带通滤波器设计

设计了一种新型人工表面等离子激元的带通滤波器(ASPPS)。该滤波器采用子母复合型三级结构,在共面波导段采用叉指结构加载技术,第二段为微带波导段,在ASPPs段采用了子母复合槽结构的人工表面等离激元传输线。分析了叉指结构和子母复合槽参数变化对该滤波器下阻带特性及带宽的影响。仿真结果表明,该滤波器具有宽带宽,通带内纹波抖动小,反射少的特点。     

皮带输送机的设计计算

文章从设计计算皮带输送机已知条件入手,通过选择计算带速、带宽、运行阻力、电机功率、皮带张力等参数,介绍了皮带输送机参数的计算方法,为设计者设计皮带输送机提供了参考。     

定质量分数交变气体载荷激励下压电阵列发电机实验

提出一种定质量分数交变气体载荷激励的盘型压电阵列发电机,设计了盘型压电阵列发电机的样机结构并对压电阵列的工作原理进行了分析,理论分析结果表明盘型压电片具有良好的承载能力,适合对具有较高压力的气体能量进行收集,压电发电量是由气体压缩过程中的体积压缩量、压缩速度、供气压力、周期及流量等多种要素共同决定的。对盘型压电片进行了有限元仿真分析,分析结果表明盘型压电片适合对高压气体载荷进行能量收集与转换,压电材料的微小变形就可输出较大的电压。采用外径为12 mm、厚度为0.2 mm的压电单晶片及缸径为63 mm、行程为150 mm的气缸设计了实验样机,利用气动组件来模拟气体环境搭建测试系统。分别调节压力、周期、流量等参数进行了实验测试。实验结果表明,当压力固定时,随着流量的增加峰值电压逐渐升高,盘型压电片并联式具有较好的效果,当5片压电片并联时最佳匹配电阻为3 MΩ且最大的瞬时功率为6.53μW,输出功率可满足低功耗传感器的能量需求。     

不同垄向带状留茬间作农田防风蚀能力的风洞试验

在内蒙古自治区武川县旱作农业区进行带状留茬间作农田防风蚀能力的风洞试验,主要讨论了不同带宽下的留茬带针对不同吹蚀风向的保护效果.试验表明:短带宽条件下,风向角为90°时收集的输沙量大于风向角为45°时收集的输沙量;在带宽大于2.5m条件下,风向角为45°时引起的输沙量大于90°的输沙量;且当带宽大于2.5m时,风向角为45°条件下试验段内的留茬带基本不具备保护性能.     

皮带输送机的设计计算

文章从设计计算皮带输送机已知条件入手,通过选择计算带速、带宽、运行阻力、电机功率、皮带张力等参数,介绍了皮带输送机参数的计算方法,为设计者设计皮带输送机提供了参考。     

基于微功率无线的GPRS信号中继延伸

<正>由于移动公网的网络覆盖广,电力企业在居民用电信息采集领域广泛采用GPRS通道作为集中器的上行通道。但是居民用电信息采集具有很明确的特殊要求,即业务必须面对各种不同的恶劣环境,包括复杂的城市甚至是地下以及偏远山区、农村等。在这些特殊的环境下,GPRS信号往往比较弱甚至没有,无法承载基本的业务需求。通常应对这类问题的方法是延长馈线或者使用高增益天线,但是延长馈线会导致信号衰减,同时也增加施工复杂度;而使用高增益天线则会显著地增加工程成本,同时该类天线的施工要求也更高一些。对多年来基于微功率无线技术在用电信息采集系统