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簡介:機器人技術是20世紀最偉大的發(fā)明之一,微軟之父比爾蓋茨曾表示機器人產(chǎn)業(yè)目前所處的形勢就好比30年前的電腦,伴隨著機器人技術的高速發(fā)展,將來它會像計算機一樣改變人們的生活。家居服務型機器人是第三代智能機器人發(fā)展的典型代表。本課題在對國內外服務型機器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究之后,設計提出了一款低成本、多功能、易維護、集家居服務和娛樂功能于一身的智能家居機器人,并完成了其控制系統(tǒng)的軟硬件研究與開發(fā)工作。該智能家居機器人是以臺灣凌陽公司的SPCE061A單片機為核心控制器,通過SPCE061A強大的語音處理功能,實現(xiàn)了人機語音交互的功能;外部擴展電機驅動模塊、語音存儲模塊、環(huán)境溫濕度檢測模塊、障礙物檢測等功能模塊。各模塊硬件設計相互獨立,便于其日后的維護和升級。軟件設計也是按照其功能劃分相應模塊,主程序中,完成用戶語音命令的訓練、存儲和識別。通過軟件設計,機器人具有基本的行走能力,在室內環(huán)境中行走時能夠靈活地躲避障礙;還具備跳舞、發(fā)射飛盤、講故事、播放唐詩音樂等娛樂功能。本文采用超聲波測距傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等多種傳感器,設計了機器人的多傳感器硬件系統(tǒng);軟硬件相配合進行調試,通過軟件設計減小測量結果的誤差,提高系統(tǒng)準確性和穩(wěn)定性。課題基于凌陽61EMUBOARD開發(fā)板,構建了控制系統(tǒng)的硬件實驗環(huán)境,針對不同環(huán)境下不同人群訓練后的語音識別功能進行了測試,實驗結果驗證了上述機器人控制功能實現(xiàn)方案的有效性。
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簡介:本課題根據(jù)西藏奇正藏藥股份有限公司2007年申報的國家“十一五”科技支撐計劃項目“有關中藏藥生產(chǎn)關鍵技術的集成創(chuàng)新的課題”的要求,通過分析藏藥藥材滅菌的工藝特點和工藝要求,了解滅菌過程中所需控制的主要參數(shù),研究影響生產(chǎn)效率的主要參量,把模糊控制技術、計算機技術和傳感器技術應用到藏藥藥材滅菌設備的設計與研制中,開發(fā)了滅菌模糊智能控制系統(tǒng)。本文在國內外學者對蒸汽滅菌控制系統(tǒng)的研究基礎之上,通過比較同類型的滅菌設備,確定以PIC16F877單片機為核心芯片,并結合模糊智能控制算法,研制開發(fā)一種具有較高精度、較佳品質、較低成本的智能滅菌控制系統(tǒng)。通過控制滅菌溫度、壓力和時間等主要參數(shù),可以對棒狀、顆粒狀、條狀等多種形狀的藥材進行有效且快速地滅菌。本文主要做了如下幾方面的工作一是滅菌控制系統(tǒng)總體方案的確定。主要分析了構成滅菌設備的每個系統(tǒng)需要測控的參量,需要實現(xiàn)的技術指標,并給出了系統(tǒng)主要硬件的型號二是系統(tǒng)軟件部分的設計。主要包括控制系統(tǒng)主程序及數(shù)據(jù)采集子程序的開發(fā)設計,模糊控制子程序的設計,模糊控制器的設計以及模糊控制算法的實現(xiàn)。三是進行系統(tǒng)的模擬仿真分析。利用MATLAB對模糊控制系統(tǒng)進行了仿真,并結合仿真的結果對系統(tǒng)參數(shù)進行了優(yōu)化,使得模糊控制器具有良好的動態(tài)性能、穩(wěn)定性。最后,將本文所設計的硬件、軟件系統(tǒng)全部應用到某臺蒸汽滅菌設備中,并進行實驗。實驗結果表明,系統(tǒng)對溫度和壓力的控制非常精確,同時使多種不同藥材都達到了很好的滅菌效果。
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簡介:在分析現(xiàn)有各種系統(tǒng)優(yōu)缺點的基礎上,我們設計了無功補償控制系統(tǒng),它可在PC端控制可控硅與交流真空接觸器并聯(lián)組成的復合式開關對電容組進行投切,采用這種開關投切電容無涌流及諧波污染。系統(tǒng)主要功能模塊可分為下位機數(shù)據(jù)采集處理模塊、復合式開關控制模塊、通訊模塊和上位計算機的集中顯示采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)標定、報警值設置、自動投切控制等。系統(tǒng)以AVR系列單片機中的ATMEGA48作為主控MCU進行設計,在控制器中,有關開關量的輸入輸出使用了MOC3061等光電隔離器,能有效抑制各種噪聲的干擾;采用統(tǒng)計的方法對一個電網(wǎng)周期20MS內進行連續(xù)96次AD采樣,省略了整流電路;采用CAN轉RS232的方式與上位機通訊,可進行遠距離實時監(jiān)測及控制。軟件部分主要完成了上、下位機程序設計,下位機是針對單片機編程,編程采用C語言,編寫了AD轉換程序、復合式開關控制程序、數(shù)據(jù)通信程序等;上位機以LABWINDOWSCVI為開發(fā)平臺進行軟件設計,系統(tǒng)提供了友好的人機對話操作界面,可對現(xiàn)場電網(wǎng)6相電壓其中3相為3個真空交流接觸器兩端電壓3相電流進行實時監(jiān)測、可設置報警值和投切延時時間、并具有過壓及過電流保護功能,實現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化監(jiān)控??紤]到本系統(tǒng)可能受到外部和內部的干擾,在硬件和軟件設計中都進行了相關抗干擾設計。本裝置經(jīng)過實驗室測試和工廠長期的現(xiàn)場應用,各項性能指標能滿足用戶的要求。
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簡介:隨著大眾文明意識和生活水平的逐步提高,在國家政策的扶持與鼓勵下,太陽能熱水器有著多方面良好的發(fā)展基礎,這促進了太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)來未的發(fā)展。然而由于本身的技術原因,太陽能熱水器十分容易受到外部環(huán)境變化的影響,在一定程度上已經(jīng)不能滿足用戶的需求。為了彌補缺陷,與太陽能熱水器相配套的控制系統(tǒng)相繼涌現(xiàn)出來,但由于廣泛存在不足,并沒有走進家家戶戶。所以設計出一種高性能,低價格,使用便捷的太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)仍有著巨大的市場需求。本課題針對市場上現(xiàn)有控制系統(tǒng)耗電、使用復雜、傳感器易起水垢、精度不高等缺點,將PIC單片機作為主控制器,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡對液位和溫度傳感器的交叉敏感性進行抑制,設計了一套可以實時顯示水箱信息、電輔助加熱、自動加水,能夠最大化利用太陽能的低功耗、高精度控制系統(tǒng),并對其相應的硬件結構及軟件設計作出了詳細的描述。硬件設計中,主要有信息檢測電路、電源電路、時鐘及復位電路、鍵盤電路、顯示電路、電磁閥電路,輔助電加熱控制電路。軟件設計中,采用低功耗的“SLEEP”模式,該模式通過將周期循環(huán)等待變?yōu)樾菝郀顟B(tài)來實現(xiàn)具體功能,主要有主程序、定時中斷程序、數(shù)據(jù)采集轉換程序、BP融合程序、LCD顯示程序、鍵盤程序、加水程序以及電加熱程序。通過現(xiàn)場調試,對智能控制系統(tǒng)功能、精確度、功耗以及成本進行測試與評估。結果表明該系統(tǒng)的功能得到了具體實現(xiàn),功耗低,經(jīng)濟性好,并且采用LEVENBERGMARQUARDTLM的BP網(wǎng)絡對液位與溫度進行交叉靈敏性抑制,十分有效,大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
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簡介:皮革的柔軟性能、豐滿性能、彈性性能很難采用一種或者兩種力學性能進行完整的描述本課題開發(fā)一種新型皮革性能指標測試儀客觀的實現(xiàn)皮革性能指標的測定。該儀器包括機械部系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)以及檢測系統(tǒng)組成。首先根據(jù)皮革性能指標檢測的運動要求采用PROE50及AUTOCAD2007作為設計平臺完成了該測量系統(tǒng)的本體設計、傳感器夾持裝置設計為控制系統(tǒng)設計和檢測系統(tǒng)設計提供了載體。其次根據(jù)皮革性能指標檢測的運動要求開發(fā)了以STC89C52單片機為控制器包括LEETRODMD402A步進電機及其驅動器以及精密電控位移臺的運動控制系統(tǒng)。使用KEILUVISION2作為程序設計的開發(fā)工具開發(fā)了控制系統(tǒng)軟件。由單片機發(fā)出脈沖信號PUL對步進電機進行轉角控制發(fā)出方向信號DIR對步進電機進行方向控制完成步進電機的正轉與反轉控制以及加減速控制。這些運動用于實現(xiàn)皮革的頂伸性能、壓縮性能、彎曲性能的測試。之后完成了檢測系統(tǒng)設計。該系統(tǒng)也包括硬件和應用程序兩個部分。硬件結構組成主要包括單片機及其外圍電路、光柵位移傳感器以及壓力傳感器及與之配套的變送器等。應用程序設計部分利用KEILUVISION2作為軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理。最后完成了上述三個系統(tǒng)的融合實現(xiàn)了三種不同類型的力學性能的測試從而為客觀評價皮革綜合性能奠定了基礎。實驗表明STC89C52單片機用于運動控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)具有程序設計便捷開發(fā)成本低及可操作性強等優(yōu)點便于現(xiàn)場檢測要求。
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簡介:倒立擺裝置被公認為自動控制理論中的典型試驗設備是控制理論教學和科研中不可多得的典型物理模型通過對它的研究不僅可以解決控制中的理論問題還能將控制理論設計的三個主要基礎學科力學、數(shù)學和電學包含計算機進行有機的綜合應用在多種控制理論與方法的研究和應用中特別是工程實踐中存在一種可行性的試驗問題將其理論和方法得到有效的經(jīng)驗倒立擺可為此提供一個從控制理論通往實踐的橋梁倒立擺本身是一個自然不穩(wěn)定體在控制過程中能有效地反映控制中的許多問題倒立擺的典型性在于作為一個裝置其成本低廉結構簡單便于模擬數(shù)字實現(xiàn)不同方式控制作為被控對象又相當復雜是高階次、不穩(wěn)定、非線性、強耦合系統(tǒng)只有采取行之有效的控制方法方能使之穩(wěn)定本文首先利用牛頓第二定律及相關的動力學原理建立二級倒立擺的數(shù)學模型對小車和擺分別進行受力分析并采用等效小車的概念進行線性化處理并運用線性系統(tǒng)理論分析了這個系統(tǒng)的能控性提出了應用狀態(tài)反饋理論通過極點配置實現(xiàn)對倒立擺的控制接著應用模糊控制理論對倒立擺系統(tǒng)進行設計并進行了模糊控制規(guī)則庫的構建實現(xiàn)對倒立擺的控制在此基礎上建立了一個基于單片機系統(tǒng)實現(xiàn)對倒立擺的穩(wěn)定控制這個單片機系統(tǒng)包括前項通道、后項通道、和上位機通訊三部分接著介紹了這個系統(tǒng)的軟件設計思路和流程圖最后本文討論了倒立擺系統(tǒng)的非線性因素和干擾因素以及對電路板設計時應注意的問題
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簡介:電源是現(xiàn)代完成產(chǎn)品設計的最基本工具之一。采用單片機作為核心控制器件的程控電源具有輸出電壓電流可變,操作方便,便于攜帶等優(yōu)點,是一種新型電源。無論在實驗室還是在工程現(xiàn)場都有比較廣泛的應用。本設計是基于STC12系列的單片機進行的程控電源硬件電路設計,采用的是STC12C5410AD單片機替代常規(guī)51單片機加AD模塊的新模式。設計由主要控制模塊、數(shù)控電源驅動模塊、輔助電源模塊、LCD顯示模塊、按鍵操作模塊五個模塊組成。本設計以直流電壓源為核心,STC12C5410AD單片機為主控制器,通過鍵盤來設置直流電源的輸出電壓,設置步進等級可達01V,輸出電壓范圍為025V,最大電流為1A,并可由液晶屏顯示實際輸出電壓值。本系統(tǒng)由單片機程控輸出數(shù)字信號,再經(jīng)過運算放大器隔離放大,控制輸出功率管的基極,隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電壓,輸入電壓、反饋電壓、反饋電流由LCD液晶顯示器顯示。最終可實現(xiàn)由LCD顯示設置電壓,及當前電壓;通過加減鍵設置輸出電壓,步進01V,025V可調實時采樣電流,并在LCD上顯示出電流值。本文詳細的分析了該程控電源的工作過程,最后對該程控電源進行了計算模擬機仿真和實物制作,驗證了其可行性和有效性。
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簡介:太陽能被公認為是一種前景廣闊的可再生新能源,目前在工業(yè)場合和人們的日常生活中已經(jīng)獲得了廣泛的應用。光伏水泵系統(tǒng)作為獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個重要應用分支,特別適用于解決陽光充足的偏遠無電地區(qū)的人畜飲水及農(nóng)業(yè)灌溉的問題,其應用與推廣無疑將帶來良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。本課題主要研究了光伏水泵系統(tǒng)的關鍵控制技術。采用了基于自適應最大功率跟蹤算法和直流無刷電機驅動水泵的控制方案,開發(fā)了一套基于AVR單片機ATMAGA32的全自動光伏水泵系統(tǒng)。主要研究內容如下1基于對太陽能電池的原理和數(shù)學模型的研究,在MATLAB的SIMULINK平臺上建立了光伏陣列的動態(tài)仿真模型,分析了溫度和光強的變化對太陽能陣列輸出特性的影響,得出了最大功率跟蹤控制的必要性。2討論了幾種通用的最大功率點跟蹤方式。從簡單性和實用性的角度出發(fā),提出了一種新型的自適應最大功率跟蹤算法。該算法使用自學習調整器,對普通擾動觀察法進行優(yōu)化,能夠實現(xiàn)自動調整擾動步長。通過光照輻射變化的仿真實驗,證明了所提出的方法的控制性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擾動觀察算法。3對機泵裝置的負載特性、直流無刷電機的換相規(guī)律及其數(shù)學模型進行了分析。針對無位置傳感器直流無刷電機的關鍵技術問題,研究了電機的PWM控制策略、基于“虛擬中點法”的位置檢測技術和“三段式”啟動方法。4設計了光伏水泵控制器的硬件電路,主要包括以ATMAGA32單片機為核心的控制電路、基于PS21564P的電子換相電路、基于LD7575的開關電源電路以及其他輔助電路。并在AVRSTUDIO的軟件開發(fā)平臺上,通過編程實現(xiàn)了系統(tǒng)的控制和保護功能。5完成了光伏水泵控制器樣機的設計與調試,實現(xiàn)了太陽能抽水系統(tǒng)試驗平臺的搭建。通過不同的測試實驗,充分驗證了控制器電路設計的合理性和系統(tǒng)控制方案的可行性。由于本文所提出的MPPT算法具有自適應特性,即使在氣候變化的條件下,依然可以實現(xiàn)對水泵負載的可靠控制,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,整體效率較高,為光伏水泵系統(tǒng)的優(yōu)化控制提供了參考。
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簡介:目前汽車車身控制模塊的核心技術都被國外企業(yè)壟斷著,中國在汽車核心技術方面面臨著空心化的困局。為了解決上述的問題,本文通過對車身控制器的功能需求進行分析,提出了一套車身控制模塊的總體設計方案。設計系統(tǒng)由一個BCM主機和多個外圍控制模塊組成,實現(xiàn)了對雨刷、車門、車窗、組合開關等進行控制。系統(tǒng)采用具有低功耗、運行速度高、驅動能力強的單片機PIC16F916為主控芯片,完成了對輸出驅動電路、電源電路、無線接收等電路的設計。闡述了車身控制系統(tǒng)各個功能模塊的軟件設計思想和實現(xiàn)方法,以及各模塊的控制流程。同時,為保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠的工作,本文針對汽車中影響系統(tǒng)工作的干擾因素進行了的分析,提出了相應的抗干擾措施。經(jīng)仿真調試后證的設計出的車身控制模塊滿足功能要求,相對于國外BCM產(chǎn)品,國產(chǎn)件可以根據(jù)發(fā)展需求和國內消費特點,改進和增加部分功能。對于汽車廠來說,也可以減小供貨風險,降低產(chǎn)品成本,同時可以方便的掌控產(chǎn)品的功能和性能。無論在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、質量監(jiān)控還是售后服務等各個環(huán)節(jié)上,都可以提升質量,優(yōu)化流程,增加保障。
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簡介:本課題以移動機器人為背景,對家用移動機器人模糊控制避障算法和路徑規(guī)劃問題進行深入研究和實驗驗證,確定了基于行為的避障控制方法,并且對機器人硬件結構與運動學模型進行了分析與論證。本文主要從控制模塊、感知系統(tǒng)、步進電機驅動模塊和電源系統(tǒng)四個方面對移動機器人的基本結構進行了詳細的分析設計。考慮到運動控制的難點,重點研究了家用移動機器人控制系統(tǒng)的設計、感知模塊設計、模糊控制器的設計及模糊控制在家用機器人避障中的應用。實現(xiàn)了對超聲波對障礙物距離的檢測并發(fā)出控制指令等功能。使用三組超聲波傳感器分時對家用機器人周圍的環(huán)境進行探測,利用單片機對障礙物信息進行分析處理,通過改進的模糊控制算法來完成障礙物信息識別與處理,實現(xiàn)了家用移動機器人的自主避障。最后,對部分功能進行了調試,所設計的超聲波傳感器系統(tǒng)可實現(xiàn)對周圍環(huán)境障礙物的探測,障礙物判別系統(tǒng)將能夠保障自動導航機器人的安全行駛。該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,基本達到了預期研究的目的。
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簡介:隨著科學技術的快速進步基礎科學的研究、工業(yè)應用、國防科技等領域的新發(fā)展這些都對數(shù)據(jù)采集的精度提出了更高的要求。同時計算機技術、微電子技術、通信技術的迅猛發(fā)展及廣泛應用使得數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能和性能都得到了大幅度的提高。高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)受AD轉換器芯片發(fā)展水平的限制本文采用以C8051F350單片機為核心控制器C8051F350具有獨立的高分辨24位的EΔADC溫漂和失調系數(shù)都很小符合本系統(tǒng)的要求在數(shù)據(jù)采集理論分析的基礎上本文設計實現(xiàn)了模擬輸入通道為8路系統(tǒng)的分辨率達到24位的高精度多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由下位機采集模塊和上位機虛擬儀器組成。下位機采集模塊是整個采集系統(tǒng)的基礎本文分析了C8051F350豐富的模擬、數(shù)字資源采用模塊化思路設計完成了數(shù)據(jù)采集模塊的硬件電路主要包括電源、信號調理、RS485網(wǎng)絡、調試、存儲等模塊的設計。簡化了信號調理電路的復雜程度充分考慮抗干擾措施采用了通道隔離、模擬濾波、獨立供電等措施提高系統(tǒng)性能實現(xiàn)了系統(tǒng)的高精度采集。上位機以LABWINDOWSCVI為開發(fā)平臺設計具有良好的人機界面的虛擬儀器實現(xiàn)了借助計算機完成實驗過程數(shù)據(jù)記錄、保存、數(shù)據(jù)處理過程和圖表顯示等功能。上位機和下位機基于自建通信協(xié)議采用RS485網(wǎng)絡通信實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)和控制參數(shù)的交換。數(shù)據(jù)采集初步實驗及實驗結果分析表明該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各項技術指標都已達到設計目標長時間運行性能穩(wěn)定且抗干擾性強。
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簡介:石油化工行業(yè)中設備和管線在運行時會因為各種原因發(fā)生腐蝕腐蝕嚴重甚至會引起爆炸、著火及人身傷亡事故因而需要對設備進行定期的檢測、監(jiān)測和分析。厚度數(shù)值是反映其腐蝕和安全情況的一個極其重要的指標。定期進行大范圍全面厚度檢測已經(jīng)成為工廠日常安全檢查的重要內容之一。課題研制了一種基于單片機的便攜式超聲波測厚儀具有體積小、操作方便等優(yōu)點實現(xiàn)了精確測量及自動補償而且還具有可編程功能可以存儲大量的信息能夠滿足工廠日常檢測的要求。本論文主要從以下四個方面開展研究首先論文介紹了各種測厚技術以及超聲波測厚技術的發(fā)展對超聲波的各種應用做了簡單的概述分析所采用的超聲波脈沖回波法的原理同時介紹了測厚儀的超聲波探頭和耦合劑并結合設計所需要實現(xiàn)的功能給出超聲波測厚儀的系統(tǒng)結構。本論文重點分析了超聲波測厚儀的硬件設計和軟件設計。其中硬件按照模塊化設計分為單片機控制模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、計數(shù)器模塊、人機交互模塊和電源模塊詳細介紹了每個模塊具體的硬件設計和構造。軟件部分主要使用C開發(fā)包括主程序軟件設計、計數(shù)器單元、液晶顯示單元和鍵盤單元。然后采用所研制的超聲波測厚儀對七種不同厚度的鋼體試塊做了測厚實驗并結合實驗數(shù)據(jù)分析了誤差產(chǎn)生的原因。最后結合RBI技術和測厚的標準與規(guī)范對中國石油遼陽石化分公司煉油廠的350萬噸年常減壓裝置進行了裝置測厚應用并分析了腐蝕的產(chǎn)生和防護措施。論文還指出了需要改進的地方為后續(xù)的研究給出相應的建議。
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簡介:壓力是重要的熱工參數(shù)之一各種氣體、液體的壓力測量在生產(chǎn)生活、工業(yè)現(xiàn)場、科學實驗等領域有著廣泛的應用。因此研究開發(fā)高性能的數(shù)字壓力測量系統(tǒng)對于促進信息技術及自動化技術的發(fā)展、提高設備的性能及自動化水平具有不可低估的意義。其中壓阻式壓力傳感器以其靈敏度高、動態(tài)響應好、易于微型化等特點而獲得廣泛應用。由于擴散硅的壓阻系數(shù)是溫度的函數(shù)使得壓阻式壓力傳感器存在零點溫度漂移這是影響壓力測量系統(tǒng)精度的主要因素。本文采用軟件算法實現(xiàn)了壓力傳感器的溫度補償提高了整個系統(tǒng)的測量精度。所設計的數(shù)字壓力測量儀具有壓力測量精度高并且主機與壓力模塊之間為數(shù)字通訊抗干擾能力強等特點。首先論文分析了壓阻式壓力傳感器的工作原理以及影響傳感器溫度漂移的主要因素。本文根據(jù)壓力傳感器在工作時的被測壓力對應的電壓值以及體電阻隨溫度變化而產(chǎn)生的電壓值建立了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡軟件補償模型。其中采用K均值和最小二乘法混合的方法對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù)進行了調整使網(wǎng)絡能夠更好的逼近系統(tǒng)的輸入輸出模型進而達到對測量數(shù)據(jù)進行補償?shù)哪康摹S捎谲浖a償法具有精度高、速度快、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點使得壓力測量精度得到顯著改善。本文所設計的壓力測量系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)字存儲、溫度補償處理、數(shù)字通信等功能能夠精確的測出壓力。設計中的硬件電路主要分為五個部分一是輸入部分主要是將被測壓力物理量轉換成電信號主要是利用惠斯登電橋的工作原理采集壓力信號。二是AD轉換部分主要是利用外圍AD7190轉換器進行數(shù)據(jù)的轉換。三是MSP430F5310微處理器部分的電路包括時序控制和運算。四是下位機通訊部分實現(xiàn)與PC機的數(shù)字通訊。五是電源管理部分主要實現(xiàn)±5V模擬電源電壓和±33V數(shù)字電源電壓的輸出。軟件包括兩個部分一是采用C語言的模塊化設計方式完成任務的激活、查詢、執(zhí)行觸發(fā)中斷和數(shù)據(jù)通訊等工作。二是用VB語言實現(xiàn)了上位機數(shù)據(jù)顯示和保存等功能。
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簡介:在科學技術的各個方面(化學、物理、生物等),對溫度的測量和控制是非常重要的。在實驗研究和工業(yè)生產(chǎn)(像化工、冶金、機械制造)各領域,溫度是監(jiān)測被控對象的實際狀態(tài)的最基本物理量之一。本文設計一種用于化工、化學實驗中的快速加熱、緩慢降溫的溫度測量控制儀,系統(tǒng)由單片機AT89C52以及外圍測量、控制電路實現(xiàn)。采用測溫范圍寬、精度高的鉑熱電阻進行溫度測量,通過AD變換將測量數(shù)據(jù)送入單片機進行處理使用獨立式鍵盤進行用戶自定義溫度變化范圍使用一片8位共陰極數(shù)碼顯示管對用戶設定值及系統(tǒng)控制對象的溫度進行適時顯示。用戶通過鍵盤設定溫度控制范圍,包括溫度升溫最高值、溫度下降最低值以及降溫幅度值。通過單片機控制,使被控對象快速升溫到設定溫度最高值,然后按照設定的降溫幅度緩慢下降至設定的溫度最低值。一般的溫度控制儀,具有非線性、時滯性以及不確定性等缺點。依賴于經(jīng)典控制算法,溫度控制系統(tǒng)很難達到較好的控制精度。本文的溫度控制系統(tǒng),采用AT8952C單片機并且通過單片機的控制程序,實現(xiàn)經(jīng)典控制和模糊控制PID算法的共同使用,能夠較好地解決溫度控制系統(tǒng)的線性差、時間滯后嚴重和測量精確度差等缺點。
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上傳時間:2024-03-09
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