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摘要:粒子群优化算法中惯性权重的设置极其重要，直接影响算法性能。提出了一种改进的粒子群优化算法，并应用到目标跟踪领域，提高算法运算效率。首先，设置粒子群优化算法中的参数；其次，结合粒子优化率的概念记录粒子的不同状态，进而调节惯性权重，更新粒子的速度和位置；最后，对目标相似性函数进行优化，实现目标的准确定位。实验结果表明，该方法可以有效应对目标出现部分遮挡的跟踪难题，同时提高目标跟踪效率，具有较好的实时性。

摘要:提出了一种多自由度宽频带压电磁电复合式动能采集器，该动能采集器可以在多方向采集动能，有效地工作于较宽的频带，且可以同时以压电和磁电方式收集动能，大大提高了动能采集效率。介绍了复合式动能采集器的结构；分析和优化了采集器的拾振系统，从理论上验证了采集器的多自由度和宽频带的特性；介绍了磁电换能系统。研究结果表明，采集器在不同的工作频率下出现了两个振动峰值，验证了采集器的宽频带动能采集特性。通过实验测试进一步得出，与压电或磁电换能系统各自的输出性能相比，压电磁电复合式换能系统的总体输出性能有所提高。

摘要:失真度测量常采用基于快速傅里叶变换（FFT）的频域方法和基于曲线拟合的时域方法。FFT法需对被测信号进行整周期同步采样以避免栅栏效应和频谱泄漏，曲线拟合法计算量较大且拟合效果不易保证。为克服FFT法与曲线拟合法的上述不足，利用离散时间傅里叶变换（DTFT）提取被测信号基波分量并将其从时域波形中剔除，从而实现全谐波失真（THD）的计算。该方法无需进行曲线拟合或FFT，简化了计算流程。在12 bit采样精度下对该方法进行了数值模拟与实验测试，对低失真正弦信号进行数值模拟得到的失真度绝对误差低于0.05%，而对20 Hz~20 kHz方波和三角波实测所得失真度绝对误差小于1%，表明此方法能够便捷、可靠地实现失真度的测量。

摘要:针对在dq坐标系下电流型PWM逆变器数学模型的非线性、耦合性的特点，设计了双闭环解耦附加PI的控制策略。首先分析了系统的构成及原理，接下来对PWM逆变器的数学模型和双闭环解耦附加PI控制策略进行详细介绍。最后在MATIAB/Simulink软件中对系统转速、电压电流、有功功率、无功功率及功率因数进行了仿真。仿真结果证明：该控制策略不仅能够实现平滑无极调速,而且能够达到提高功率因数、消除谐波及节能的目的。

摘要:为提高印刷丝网布疵点检测的速度和准确性，提出了一种基于傅里叶变换和改进阈值分割的印刷丝网布疵点的检测算法。以无图案的印刷丝网布为研究对象，首先对采集到的印刷丝网布图像进行傅里叶变换，得到印刷丝网布图像的频谱图；然后利用Butterworth低通滤波器对频谱图像进行滤波，滤除傅里叶空间的高频分量；最后对逆变换得到的滤波图像进行改进的迭代法阈值分割，从而实现印刷丝网布的疵点检测。实验结果表明，该算法能够实现脏污、划痕、飞丝、破洞等常见疵点的快速准确检测。

摘要:电气驱动的钢轨打磨装置在磨削过程中钢轨不平顺、振动等强干扰因素的影响下会产生磨削力的波动，导致打磨精度的下降。为了有效抑制打磨压力的波动，本文基于矢量控制原理设计了用于稳定打磨电机转速的电机调速系统；基于干扰估计器（负载转矩估计器）和系统在线逼近模型（小波神经网络“无延迟负载——电流”模型）设计了控制磨削力稳定的Smith预估控制器。仿真结果表明：相比PID控制，本文设计的控制器能够实现阶跃输入的无超调、无振荡的快速跟踪响应；另外，控制器对外界强干扰的抑制作用明显，整个控制过程中反映磨削力波动情况的打磨电机主轴电流的波动幅度很小。

摘要:均方根值平均值（RMSAverage）检波器是CISPR1611标准为有效抑制当今数字调制造成的脉冲干扰的影响而增加的一种新型加权检波器。首先分析了CISPR1611标准中规定的RMSAverage检波器的频率响应曲线，然后给出了数字化RMSAverage检波器设计过程的差分方程，基于该差分方程给出了一种多通道均方根值平均值检波器的FPGA实现结构，该结构特别适用于基于FFT的时域EMI测试接收机设计，最后通过实例验证给出了检波器阶跃响应曲线。该设计方法和FPGA实现结构在某时域EMI测试接收机的应用中，效果良好。

摘要:介绍了一种基于“物联网传感器”技术，具有强大信息传输功能的智能管道巡检机器人。该型智能管道巡检机器人主要运用于建筑领域，为施工过程中的“管道布设”、“基坑监测”及“重点管线巡查”提供硬件支持。该型机器人集“智能数据采集”、“智能数据分析”、“智能管内巡检”等功能于一身，能够满足全天候值守巡检的要求。同时，应用 “总线设计”及“模块化设计”的思路，使该型检测设备能够与各种类型的专用传感系统进行结合，方便检测人员根据现场的实际需求，随时组装出具有相应功能的管道巡检机器人。

摘要:为了解决车辆在多遮挡环境下难以定位的问题，研制了一款适用于辅助车载接收机定位的高精度气压测高仪。该气压测高仪可以辅助导航接收机在3颗可视卫星的情况下进行导航定位，并提高垂直方向的定位精度。气压测高仪由微控制器STM32控制压力传感器MS5534C采集大气压力和温度，并通过串口将数据向上位机传输。最后通过两个对比实验验证气压测高仪性能。实验结果表明：气压测高仪测得高度的分辨率为1 m，在海拔500 m处，高度均方根误差为0.81 m，可满足辅助车载定位的需求。

摘要:为满足国产某型飞机操纵系统传感器输出参数测量的需要，对LVDT/RVDT原理传感器输出进行实时监测，由于其阻抗较大导致后端设备负载效应大，同时要保证抽引测试设备不对原操纵系统造成安全隐患的问题，因此本文设计了一种隔离型差动交流信号变换设备。该设备可将LVDT/RVDT传感器输出的两路差分交流信号变换成直流量输出，与其实际物理量呈线性关系；同时抽引输出端采用高阻抗无源变压器隔离方式，保证不对原系统造成干扰，并满足较小的负载效应。经过仿真与试验验证，该设计简单可靠，具有一定可行性。

摘要:研究如何实现温度的高精度实时测试与监控至关重要。设计实现了一种基于PT100铂热电阻的四线制高精度温度测试与监控系统，采用OP484集成运放和基准源TL431设计恒流源为热电阻提供激励，热电阻产生的输出电压经信号调理放大电路进行放大，再送入AD变换器TLC2574进行模数转换，同时采用微控制器ATmega128通过RS232接口芯片MAX232接收PC上位机发送的控制命令，可以实现温度采集启动与停止、采集周期、精度等的命令控制。该系统消除了热电阻连接导线带来的测量误差，具有采集精度高、人机交互能力强等优点, 同时系统电路设计简单实用，性能稳定可靠。

摘要:根据胶缸尺寸、材料性质和工作条件，对EVA热熔胶(E乙烯和VA醋酸乙烯组成)升温过程作出合理假设，建立了胶料升温的简化传热数学模型。利用有限元分析方法和ANSYS 14.5仿真软件，建立了胶缸加热温度场的三维有限元模型。以某种胶缸(设备材料为铝)为例，进行了温度场初步模拟计算，获得胶料温度场分布和各时间点熔胶量。针对原模型熔胶量低以及胶料易碳化等问题，对胶缸结构进行相应修改，并利用有限元分析得到改进模型温度场。分析所得仿真数据，并对比改进前后模型的温度分布和熔胶量，得到了较为满意的结果，从而验证了模型修改的可行性，为实际模型的改进提供参考和指导。

摘要:对基于FPGA的宽带雷达回波信号处理板的设计方案、信号流程和芯片选型进行了研究。同时以此板卡为基础，针对回波信号模拟需求，对板卡的功能流程设计方法进行了研究，对数字瞬时测频设计、存储延时组件设计和整数倍内插等3项关键技术进行了重点阐述。设计方案可实现带宽达到1 GHz的宽带雷达回波信号的模拟，可适应脉冲压缩雷达、合成孔径雷达等新型雷达测试需求，同时，本方案对相关系统的建设具有一定的借鉴意义。

摘要:目前自动气象站使用的湿敏电容湿度传感器和铂电阻温度传感器通常安装在百叶箱内，由于环境风速和热辐射的直接影响，常常影响测量准确度。为了较好地解决传感器的通风和防辐射问题，采用强制通风和防辐射材质以及采用垂直风道方法，结合实际使用的传感器结构和条件要求，设计成功了内嵌于百叶箱里面安装的强制通风防辐射装置，既满足了气象观测规范要求，又易于实际业务安装使用。经过性能测试，结果表明，内嵌式强制通风防辐射装置的主要性能指标达到了设计要求。

摘要:在分析现有键盘电路不足的基础上，提出了一种新型的矩阵键盘电路。现有的矩阵键盘电路，使用各种方法减少单片机控制I/O的数量；但是，组合按键功能、识别长短时间按键等问题不能得到同时兼顾。为了解决此问题，改进型键盘电路通过外加计数器、译码器以及若干二极管，使用2个单片机I/O端口即可实现4×4矩阵键盘的检测和识别，同时在程序设计中构建一个按键结构体，记录组合按键信息和按键按下的时间。实验结果表明，改进型矩阵键盘电路可正确识别单按键和组合按键，同时可识别长短时间按键。另外，简单的控制接口和程序设计为矩阵键盘在不同单片机系统上的移植带来了极大的便利。

摘要:设计一种由STM32F103RB作为主控芯片的直流无刷电机控制系统，通过输出PWM波到MC33035芯片来调节电机转速，再通过对舱体内外压差的实时反馈调节，达到稳定负压隔离舱内外压差的目的。采用STM32内部定时器和硬件乘法器完成PWM信号的产生以及气压差、电流双闭环增量式PI控制;且对该控制系统进行了阐述。试验结果表明，空中转运过程中舱内负压最大值为-60 Pa，最小值为-120 Pa。远低于安全压力-15 Pa。飞行过程舱内负压与高度成正比。此控制系统有较好的动态性能，控制精度与当前国内主流负压隔离舱精度相当。

摘要:自动获取人像数据并高精度重建是三维人脸识别的研究热点。针对三维重构缺少成熟算法与有效应用方法的问题，提出了一种基于二维数据的三维打印数字人像快速成型方法。该方法采用二维照相的方法获取人像的正视图、侧视图和俯视图，使用MAYA软件对人像数据进行网格化处理，生成OBJ文件导入PROE生成三维实体，并导入JDpaint实现数控仿真加工，最后将STL文档导入打印机打印出三维人像。实验证明，该方法实现了数据获取、网格划分、曲面重建和快速成型的整个工作流程。

摘要:调制度分析仪的量值溯源一般通过调制度比对实现。调制度比对中，参与比对的调制度分析仪测量同一台信号源产生的调幅调频信号并比对调制度准确度、调制失真和剩余调制的测试结果的差异。调制度比对对信号调制度的稳定性和调制失真要求极高。使用MATLAB编程产生调幅调频信号的波形数据，再通过高性能的任意波形发生器播放该波形数据，可以得到高性能调幅调频信号。实验证明，该方法产生的调幅调频信号调制度稳定性小于0.5%，调幅失真小于0.3%，调频失真小于0.1%，剩余调幅小于0.01%，剩余调频小于1 Hz。利用任意波形发生器产生调幅调频信号，其性能较传统的模拟调幅调频测试源更优，完全满足调制度比对的要求。

摘要:主要介绍了一种将FFT算法移植到单片机上运行，通过对数字音频信号进行分析处理，以实现音乐频谱实时显示和声音输出的系统。系统硬件部分主要由声音输入、单片机模数转换、由LED组成的点阵单元以及声音信号放大输出等电路组成。利用高性能STC12C5A60S2单片机内建的模数转换功能，先将输入的音频信号采样、量化转换为数字信号，再通过软件编程进行FFT运算。输出处理结果点亮LED点阵，完成频谱显示。LED的明暗由音乐的频率变化决定。通过LM386运放芯片及外围电路将输入的音频信号进行放大后，由喇叭或者外接音箱输出。该设计不但具有较高的实用价值和观赏性，而且硬件电路结构简洁，开发、制作成本低。

摘要:由于风速、风向的随机性导致风力发电变桨距系统具有非线性、强耦合、大时滞等特点，难以准确建模。为改善系统动态性能，保证发电机输出功率恒定，将无模型控制器引入到风力发电变桨系统中。采用MATLAB软件的Simulink工具构建该模型并仿真。结果表明，在高风速段和额定风速附近，发生相同的风速变化值，无模型变桨控制系统通过桨距角的不同调节可以很快实现发电机的恒功率输出。另一方面，本文将该控制系统应用于风力发电机组运行测试，其运行结果与模拟结果一致。因此，本文设计的无模型变桨系统控制效果良好，优化了风电系统的稳定性。

摘要:为解决驾驶员从隧道外部进入隧道内部的眼睛对光照亮度的适应问题，提高驾驶的安全性，设计通过STC12C5A60S2单片机控制光强采集模块BH1750实时采集外部环境光强，将数据经过NRF24L01无线方式发送、接收，PT4115驱动LED发光的方法，实现了基于单片机的隧道灯控系统的设计。系统包含有一个主机和4个分机，最终实验测试结果表明，本设计能较好的实现测量隧道外部的光强来控制LED发光强度，从而使得内部的亮度随着外部的亮度渐变的功能，具有一定的实用性和创新性。

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