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.     

基于回归算法的自动引导车跟踪控制

提出了一种跟踪控制效果好、适应性广的自动引导车跟踪方法。以自动引导车的动力学模型作为系统的被控对象，通过回归算法对系统以前的输入和输出跟踪误差信号进行运算来反复调整输入量，使得系统在经过一定次数的迭代以后，其实际输出趋于期望输出。仿真与试验结果均表明，装有此系统的自动引导车能够很好地跟踪给定的路径，验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于STM8的交流电压检测系统设计

本文针对交流电压测量,设计了一种基于STM8的交流电压检测系统。该系统利用运算放大器等对交流信号进行处理后输入STM8中内置的ADC,实现模数转换,通过软件调试记录测量数据并绘制曲线,结果表明,该系统设计简单,技术指标满足需求,具有较好的使用价值。     

基于温室微灌的双湿度自动测控系统设计与研究

以AT89C51单片机为核心的温室微灌双湿度（土壤湿度和空气湿度）自动测控系统,能够实现多路采集输入和多路输出控制功能,通过传感器实现自动闭环和开环等湿度调控模式,并具有系统故障报警和参数越限报警功能。为此,对温室微灌双湿度自动测控系统进行了设计与研究。系统具有较高的可靠性,可进行二次开发。     

车辆主动悬架免模型输出反馈控制器设计与实验

针对车辆主动悬架的免模型振动控制问题,提出了结合饱和超螺旋算法的实际输出反馈控制策略。在控制设计中,考虑测量噪声和未知动态的影响,采用高阶滑模观测器估计系统的集中不确定性以及状态变量。为了保证二阶滑模有限时间可达、且控制信号连续,采用一个新的饱和超螺旋算法设计系统控制器。该方法无需精确的反馈线性化,仅需测量一个状态变量,减小了控制实施成本及复杂性。通过调节控制增益可保证系统状态的渐近稳定性和有界性。通过硬件回路实验验证了控制策略的有效性,仿真和实验结果表明,该方法相对于传统的比例积分(PD)及线性二次调节器(LQR)控制具有更好的减振效果,控制输出抖振较小。频响结果显示,被动控制的加速度增益峰值为44. 7 dB,LQR控制的加速度增益峰值为29. 4 dB,而所提控制方法的加速度增益峰值仅为13. 5 dB,舒适性得到较大的改善。     

浅谈MTC型五合一微机集控台

1MTC－1型微机集控台原理MTC－1型集控台由两大部分构成，即保护部分和控制部分。保护部分将由PT、CT交流强电转化为交流弱电，再将这些交流弱电信号经由电压转换部分转换为直流弱电信号，先后通过逻辑判断电路、比较电路、时间电路以及输出执行部分完成所有保护功能，发出相关信号和音响。微机控制部分由以下几个模板构成：主机板、模拟量输入板、开关量输入板、开关量输出板、脉冲量输入极、显示驱动板。全套微机系统配有彩色显示器一台，LQ160K带汉字库宽行打印机一台，设计容量为512点开关量输入，128点开关输出，128点模拟量输入…     

自动播种机电控系统的模糊控制

为了提高自动播种机的自动化控制效果,采用Mamdani模糊算法对电控系统进行了控制策略设计。首先采用稳态分析与模型简化的方法,建立了播种机系统关键部件的数学模型,主要包括开沟器模型、行驶机构模型和驱动系统模型等;进而采用入土压力、入土深度、行驶阻力和行驶速度等作为模糊输入,将电驱动系统目标力矩作为模糊输出,设计了模糊分布隶属度函数和模糊输出清晰化方法;最后建立了相应的模糊控制规则。仿真结果表明,所设计的模糊控制可以实现自动播种机良好的控制效果,系统工作效率可以达到65%～95%。     

谷物干燥仿人智能控制系统

针对具有非线性、大滞后和复杂性等特点的谷物干燥过程,研究了一种连续式谷物干燥机的仿人智能控制系统。利用出机粮食含水率偏差以及偏差的变化率作为控制器输入,控制器可根据含水率偏差的极值在线调整比例增益,进而输出排粮电动机期望转速。应用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡并结合传感器,设计出了该智能控制器的软件和硬件系统。试验结果基本符合仿人智能控制规则,表明该控制器的实时有效性较好。     

基于图像处理的雾滴尺寸测量与分析

简要介绍了雾滴图像采集硬件系统的组成和原理,主要介绍了雾滴图像处理和雾滴尺寸测量与分析软件部分的实现方法。该系统可以对雾滴图像进行二值化、边缘提取、对象标号等图像处理,在此基础上能对雾滴的面积率和雾滴的长轴进行自动计算和测量,并输出Excel格式的尺寸分布表格与图表,满足多种不同的统计分析需要,实现雾滴尺寸的测量与分析。     

基于滚动时域的无人水稻直播机运动状态估计

针对农业机械自动驾驶中非线性车辆模型具有未知干扰输入,以及测量输出不确定等问题,提出一种基于滚动时域的车辆运动状态估计方法（MHE）。将状态估计问题转化为固定时域的优化问题并充分考虑约束条件,从而实现对带约束非线性模型状态的估计。为提高MHE的计算效率并且考虑传感器采样频率不同,以及可能出现测量值缺失或异常,设计出一种多线程运行架构,使MHE更适合实际应用。使用Matlab建立水稻直播机自动驾驶仿真系统,仿真结果表明,MHE算法能有效补偿系统干扰和消除测量噪声,MHE估计出的横纵位置和航向角相比扩展卡尔曼滤波（EKF）估计出的更接近系统真值。使用MHE状态估计算法对水稻直播机无人作业过程中测得的横向偏差与航向角偏差进行估计。结果表明,时域窗口N取3～5时,MHE算法对消除状态的稳态误差和抑制测量值的不平稳性具有良好的效果,同时也能较好地反映状态值的真实变化,证明了MHE算法在补偿系统干扰和消除测量误差方面的优异性。     

高频开关电源的运行维护

智能型高频开关电源具有体积小、重量轻、效率高、输出纹波低、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出、N 1冗余、便于扩容、远程监控等特点,是直流系统的一个主要组成部分,是保障电网安全、可靠、稳定供电的重要设备。其维护的好坏,不仅关系到智能高频开关电源设备本身的寿命和安全可靠性,而且还直接涉及到蓄电池的寿命、和电网的安全平稳运行。可见,维护智能高频开关电源设备是非常重要的。1高频开关电源的基本要求为保证电力系统直流电源的可靠性,应尽量引入两路不同的交流输入电源,并且具有自动倒换的功能;所选用的高频开关整流设备,…     

基于微分平坦与自抗扰控制的伸缩臂抖动抑制研究

采用主动抑振系统快速抑制冲击作用下的套叠结构臂体振动。考虑到臂体末端变形量不易测量的问题,将伸缩臂模型等效为由扭簧连接的两刚性杆系统,以变幅力矩为输入、两杆仰角为输出,建立拉格朗日动力学模型。将第1杆仰角与第2杆末端加速度合成微分平坦输出,构建单输入、单输出的二阶系统。采用线性自抗扰控制器,根据杆长变化实时更新扩张状态观测器和控制回路参数,使系统参数的物理意义明确,简化了整定过程。仿真和实验结果表明,在不同臂长条件下,均能实现2 s内消除抖动并保持仰角设定值稳定的效果。该方法整定过程直观、简便,在简化模型条件下,根据外伸长度调整控制系统参数,保证了系统的抗扰能力持续有效。     

D4DD发动机充电系统的电路测试

充电系统是发动机的一个重要组成部分,对交流发电机输出电路的电压降测试和发电机输出电流测试是检查充电系统工作性能的重要手段。一、交流发电机输出电路的电压降测试如图1所示,该测试用于检查交流发电机"B"端     

基于双GNSS天线及单陀螺的车轮转角测量系统

针对农业机械自动导航中,传统绝对角度传感器连接件多、安装复杂且容易出现故障,而陀螺测量前轮转角虽然安装容易,但陀螺零偏等仪器误差造成测量误差随时间累积的问题,提出了基于双GNSS天线和单轴MEMS陀螺组合测角系统,该系统通过双GNSS天线解算的航向角、速度等信息计算观测量,通过卡尔曼滤波器对陀螺计算的角度进行实时校正,提高了车轮转角的测量精度。实车试验结果表明,该系统具有较好的合理性和准确性,车轮转角测量结果与绝对角度传感器输出结果比较:直线试验误差在0.5°以内,曲线试验误差在1°以内,满足了农业机械自动导航的测角精度要求。     

工厂化蔬菜气雾栽培自动监控关键技术及系统

研制了工厂化蔬菜气雾化栽培营养液供给自动监测系统,采用栽培环境实时监测与自动控制、气雾化栽培循环系统的自动监测与控制、营养液加液与供给的自动检测与控制等关键技术,结合远程及现场控制,完成对蔬菜气雾化栽培的智能化高效管理。构建了营养液混肥加液自动监测与控制系统,可实时检测营养液中的电导率EC值和酸碱度pH值,经T-S模糊控制器控制输出酸碱液、母液和Nacl溶液加入量,从而使营养液浓度和pH值在设定范围内。通过栽培工程对比实验得出了气雾化栽培优化控制中心参数,以这些参数为基础进行细分处理,并结合采集到的根际温湿度和光照强度数据,分别作为输入和输出样本数据,建立了T-S模糊神经网络模型,来预测喷雾时长和空闲时间的输出,实现了营养液气雾化栽培喷雾控制。系统已在浙江大学农业科技园中运行,可满足实际应用的需求。     

智能鱼菜共生装置的设计与试验研究——基于物联网远程控制

针对室内养殖花卉果蔬和观赏鱼占地面积较大、不卫生及鱼类清洗换水麻烦等问题,设计了一款基于物联网远程控制的鱼菜共生装置。装置由水循环过滤系统、自动供氧系统、自动补光系统、自动加热系统、水质检测系统、电路保护系统、水温水位检测系统、自动喂食系统,以及远程控制系统构成。该装置采用的潮汐式水循环过滤系统减少了水资源的浪费,自动补光、供氧、喂食系统能够保证动植物在无人的状态下能够正常生存,且控制系统的稳定性及测量模块的准确性保证控制系统能够准确输出信号。该设计减少了养鱼时换水次数,同时可利用养鱼产生的废水种植绿色蔬菜。蔬菜无土栽培对比试验表明:植物在生长期的形态指标要优于传统土培和普通水培的植物,研究结果为物联网智能栽培、养殖系统提供技术支持。     

智能通讯协议在稻田灌溉系统中的应用

为了实现水稻大田的自动灌溉,使土壤湿度保持在最适土壤湿度范围内,以ZigBee和GPRS技术为基础,实现了数据传输及网络控制。实验田数据采集与水泵控制局域网采用ZigBee网状拓扑结构,采用GPRS技术实现局域网数据上传。数据分析系统包括土壤湿度保持计算系统和水泵灌溉模糊控制系统,其中土壤湿度保持计算系统包括土壤蒸发蒸腾模型和土壤渗透模型,输入量为传感器检测的温度T、风速U、空气湿度RH和日照长度D,输出量为当前土壤湿度到最适土壤湿度下限所需时间。泵灌溉模糊系统分为两阶段:一是以水稻生长时期为输入,最适土壤湿度为系统输出;二是以温度T和当前土壤湿度与最适土壤湿度下限偏差为输入,水泵开机时间为输出。测试结果表明:本系统保持土壤湿度在最适湿度范围内,且具有较高可靠性。     

基于动力学模型的自动引导车智能导航控制研究

提出了一种基于动力学模型的智能控制方法，将导航系统得到的信息输入智能控制器，由它输出自动引导车动力学模型所需要的控制量。因为该控制器记忆了自动引导车的动力学特性，所以使用此智能控制器的自动引导车能够较平稳地避开动态和静态障碍物。仿真实验结果表明，装有此系统的自动引导车能有效避开动态和静态障碍物，安全、可靠、平稳地驶向指定的目标，从而验证了本文提出的方法是正确和有效的。     

交流伺服驱动控制模式探讨

伺服系统是跟随外部输入自动完成所指定的运动。电气伺服系统主要由控制器、伺服驱动器、伺服电动机以及反馈装置组成。20世纪80年代后,随着电机驱动技术的不断成熟,交流电机伺服驱动系统的性能不断地提升,交流伺服驱动系统已经得到广泛应用。本文介绍了三菱MR-J4交流伺服驱动系统控制模式及特点,从而确定各模式更加适合的应用范围。     

农机电测技术(三)——第二章 电阻应变仪

一、应变仪简介 1.应变仪的工作过程 由前述知道,应变片的电阻变化是很小的,测量电桥的输出也是很小的,不足以推动显示、记录装置。因此需将电桥的输出信号用一个高增益的放大器进行放大。 直流电桥需由直流放大器进行放大。直