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摘要:以两轮自平衡机器人系统为研究对象，提出了一种基于线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）技术的非脆弱控制器设计方法。通过有效的矩阵不等式变换技术，利用Lyapunov函数方法，将基于观测器的控制器存在条件以矩阵不等式的形式给出。不同于已有的控制器设计方法，充分考虑了控制器存在的不确定项扰动，即非脆弱问题。所设计的控制器在存在不确定摄动的情况下，仍能保证系统的稳定性。最后，通过MATLAB软件对本文提出方法的有效性进行仿真验证。

摘要:自动气象站是专业测量仪器，对电源的要求比较特殊，市面上通用型电源产品功能相对简单，不能满足配套需求。综合分析自动气象站对电源的需求，运用高频开关电源技术，设计并改进优化了环路电流取样方法，在大功率条件下使输出电压纹波限制在300 mW以下；运用DC/DC变换和精密的电流测量技术以及防雷技术，巧妙设计电流取样和逻辑控制电路，实现了电流电压精密测量、蓄电池充放电保护及雷电防护等功能。测试结果表明，电源在全量程功率范围内工作稳定，各项性能指标满足自动气象站配套要求。

摘要:利用当前最先进的物联网及云计算技术，通过Internet将分布在所有农业大棚里面现场的终端控制系统（数据采集系统、控制器、灌溉设备、传感器）和视频监控系统、中央控制系统、管道变频恒压系统组成一个人机交互便捷、功能强大、使用方便的智能水肥一体化灌溉及控制系统。同时在传统控制设备上通过过简单的软硬件的改造可以实现原有设备联网智能控制和监测，节约成本，设计的的系统支持多终端包括PC机、手机、平板电脑等远程分权限管理、控制和访问。

摘要:为了解决当前特征点匹配算法在前景遮挡、背景复杂的干扰下，存在匹配能力不足的问题，提出了基于改进Brief的目标鲁棒匹配算法。首先，对存在匹配干扰的图像展开分析，通过基于不变矩的特征点检测方法，改进breif特征点检测。然后扩大滤波范围来处理目标积分图像，通过基于特征点主方向的旋转矩阵，构建Brief特征描述算子； 最后结合欧式距离和KNN，进行匹配运算，并编程实现算法，实验测试结果显示：与当前传统特征点匹配算法相比，在特征遮挡严重、背景极复杂的干扰下，本文算法拥有较强的匹配精度与鲁棒性。

摘要:正交信号设计是MIMO背景下的雷达信号产生的关键技术之一，为了降低正交多相码设计的复杂度，提高雷达的相关性能，本文采用了一种基于遗传算法的正交多相码设计方法。该方法利用Hadamard矩阵的严格正交性，首先构造一类Hadamard矩阵，从中选取初始码序列；然后把“和函数”作为代价函数，采用遗传算法求解出近似最优的信号组。整个实验通过MATLAB仿真实现。仿真结果表明，该方法在保证低自相关旁瓣量和低互相关量的同时，能够保证设计出的信号符合严格正交性。

摘要:利用反向电压行波4层小波系数绝对值的最大值可以用来区分直流故障和交流故障。通过对HVDC系统进行建模，举例几种常见故障，并使用MATLAB小波工具箱进行模拟。通过观察各种不同故障期间反向行波电压深度为4层的离散小波分析，确定故障类型，并区分直流故障和交流故障类型。仿真结果验证了小波变换的实用性。

摘要:设计的测试系统相较于传统的检测仪器而言，具有携带方便、易于修改等明显的优势，是未来研究汽车性能的重要手段。以LabVIEW软件为实验测试平台，配以传感器、数据采集卡、数据保持卡等硬件设备，完成了汽车实时车速、最大车速、百公里加速时间以及制动距离的分析和显示，由此建立了汽车动力性能检测系统。经过反复试验，系统性能稳定，并且能够及时准确地反应测试结果，具有较高的应用价值。

摘要:以家居环境的温湿度作为研究对象，采用物联网和微信公众号平台相结合的模式，开发出一种基于微信公众平台的远程环境监测设备。利用DHT11温湿度传感器等感知元件以及STM32控制芯片来获取环境参数，并利用服务器与数据库的信息传递来进行数据存取，用户在关注微信公众号后可查询所关注地点的温湿度情况；同时该设备将微信公众平台与图灵机器人结合，在联网的环境下可做到与人自如的对话。通过大量实验结果表明该设备能够实时监测所关注地区的温湿度变化情况且运行稳定，监测数据准确。此外，该设备还具有成本低、安装维护方便、用户操作简便等特点。

摘要:导波结构健康监测技术在国内外已得到了广泛而深入的研究。导波结构健康监测系统软硬件的研制对该技术的工程应用非常重要。针对导波结构健康监测系统产生的数据参数类型多、数据量大，缺乏统一的规范化的处理的问题，应用LabVIEW虚拟仪器平台设计了导波结构健康监测系统软件数据管理模块，提出了数据管理模块的整个架构，分别研制了数据管理模块中的功能子单元，包括数据接口层、功能驱动层、应用界面层，最后设计了模块主程序界面并对各个功能单元进行了集成。在复合材料机翼盒段上进行实验验证，实验结果表明数据管理模块可以实现相应的功能，该软件模块适用于结构健康监测工程化的需要。

摘要:半导体激光器对电源稳定性要求极高，微小的电冲击都会对激光器造成不可逆转的损害，因而在实际的应用中对电路的性能和安全有着很高的要求。主要运用负反馈原理来稳定输出电流，由此获得最低的电流偏差和稳定性最高的电流输出。最后运用Multisim软件对电路进行仿真。恒流电路模块是基于电压控制电流源的负反馈系统，采用复合达林顿晶体管的并联路拓扑结构，寻找基极电阻的最优值，并通过实验分析验证了所提出的方法的正确性。仿真和实际测量结果表明：当稳压电路的正负输入电压变化时，其输出电压比较稳定。驱动电源的输出电流在0~1 A范围内是连续可调的，且输出电流稳定性很好（1 h内波动值约为1×10－5 A）。

摘要:创造性地将智能语音控制与振动数据采集系统结合起来，提出一种智能语音控制的振动数据采集系统设计方案，通过一个具体的编程案例加以实现，并通过GARTEUR飞机模型的响应试验与NI公司的signalexpress软件进行对比，从而验证系统的可行性。基于LabVIEW的智能语音控制振动数据采集系统设计，包括整体框架设计、语音控制和播报系统设计、语音命令设计、语音命令容错性设计等内容。通过智能语音控制，实验人员可在安装试验件的同时，语音设置数据采集参数，提高了工作效率；语音播报的加入，可进行软件操作提示及实时数据播报，从而降低操作难度，方便使用。

摘要:基于数字微流控（digital Microfluidics, DMF）的聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）微芯片系统设计，主要在于对样品液滴的运动进行控制和对进行PCR所需要的温度控制。设计了一种基于介电润湿（electrowettingondielectric, EWOD）原理的数字微流控PCR微芯片，并实现了对芯片不同区域的温度控制以满足PCR所需的要求。基于数字微流控技术的PCR微芯片系统由一个双基板结构的数字微流控芯片，芯片的驱动电路以及温度控制组件构成。实现驱动样品液滴在该装置上运动至不同温度的反应区域，在不同的反应区域满足的PCR反应所需的变性，退火和延伸各阶段所需的温度，继而实现PCR扩增。

摘要:西门子公司的创新型三维自动化乳腺超声(ABUS)系统已获得国内外医院的广泛应用，但其成像结果只能通过配套的SIEMENS ABUS Workplace影像工作站进行显示。由于该影像工作站长期被临床检查所占用，很难满足医生额外的教学和科研阅片需求。同时，该影像工作站专用于乳腺病变诊断，无法扩展面向下肢静脉曲张、腹壁疝诊断等拓展应用的定制功能。为了解决这两个问题，本文在深入分析ABUS系统DICOM文件结构的基础上，提出了基于MATLAB的三维ABUS图像多平面联合显示平台实现方法，该方法对三维ABUS图像的处理和分析具有很大的应用优势和临床价值。

摘要:直升机智能旋翼是航空领域中一种典型的旋转机械，在对其进行数据采集和实时控制的过程中，设计信息传输通道有着重要的意义。设计了一种可同步双向、高速、实时进行非接触信息传输的系统。该系统采用了一种同步收发单光环耦合结构，克服了传统传输手段的诸多不足，并依靠高调制带宽的LED和PIN器件设计了高速收发电路，电路能在100 MHz的频率下工作。系统中使用了FPGA作为控制核心对数据进行处理。仿真实验表明，该系统传输速度高、误码率低。

摘要:针对传统PLC在分布式控制系统中的弊端，设计了一种基于CANopen总线的开关信号板卡，实现对工业生产过程中开关信号的实时控制，给出了板卡的软硬件设计原理，并且在仔细研究设备子协议DS401的基础上，重点结合对象字典阐述了CANopen中最常用的通讯对象PDO的通讯机理和实现开关信号输入、输出控制流程。另外，用概率方法对开关信号的状态采集部分进行了软件消抖处理；最后对板卡进行了通讯功能测试和分析，结果表明该板卡能进行可靠的数据传输，具有一定的实用价值，并且对CANopen总线的推广有一定的促进作用。

摘要:为了反映系统检测结果，需要将检测结论以特定格式的报告形式进行输出，以风量罩自动检测系统为例，使用LabVIEW图形化编程技术开发自动检测仪器软件，基于报告生成工具包(report generation toolkit)，应用全局变量，通过ActiveX技术将Microsoft Excel开发环境集成起来，设计了自动生成专业检测报告程序模块，该程序能够自动记录系统检测过程中生成的结果，并生成基于指定格式的Excel检测报告，最后通过Query Available Printers，在软件查询功能下搜索可用打印机实现检测报告打印输出。

摘要:为了保证氧化锌避雷器（metal oxide arrester,MOA）测试仪量值的准确可靠，需定期对其进行校准和不确定度评定。在简要阐述MOA特性及测试方法的基础上，介绍了MOA测试仪的标准信号发生器法校准方法，详细分析和评定了MOA测试仪校准结果的不确定度，通过采用传递比较法与国家高电压计量站提供的校准结果进行比对，验证了校准结果的可信度和不确定度的合理性。为MOA测试仪的校准和不确定度评定提供了方法，有助于提高MOA测试仪量值传递的准确性和一致性。

摘要:三维重建是计算机视觉领域、遥感领域、摄影测量领域等研究的热点之一。自顶向下的重建方法从建筑物的整体结构出发，不容易受到噪声的干扰。为了对单幅高分辨率遥感图像中的建筑物进行准确重建，提出一种自顶向下的建筑物重建方法，在优化过程中，设计了新的转移核函数，使得优化过程既可以跳出局部最优，又可以达到较快的收敛速度。利用IKONOS上1 m分辨率的遥感图像及近1 m分辨率的仿真图像进行验证，实验结果表明，同时使用特殊转移核和基本转移核的自顶向下的方法能够更加准确地重建建筑物，重建结果要优于仅仅使用基本转移核的结果，并且由于使用了特殊的转移核，能跳出局部最优，具有很强的鲁棒性。

摘要:针对伺服系统位置反馈采集电路硬件的筛选要求，确定采集电路对典型电压值的采集误差范围，在批量生产中尽早剔除有硬件缺陷的产品。位置反馈采集电路主要由运放跟随电路、模数转换电路、电压基准电路等模块组成。分别计算各个模块引入的最大采集理论误差，综合测试设备的测试误差得到系统对典型电压+2.5 V最大采集误差为25 LSB。最后，举例说明在电路板交付中，该筛选方法可以成功剔除硬件故障产品，测试误差范围有效，能有效地避免故障件流入后续装配工段。

摘要:电磁兼容是电子、电气设备或系统的重要技术要求，其要求直接影响了产品的性能。介绍了光电跟踪设备电磁兼容问题产生的原因以及对其进行电磁兼容处理的必要性。并针对性阐述了电源和通信信号滤波技术的原理，以及对该问题提出了解决方法，通过电源滤波技术和信号滤波技术、结合某光电跟踪设备，系统分析了设备所存在的电磁兼容问题并进行技术验证，达到GJB151A的电磁兼容要求，给出的滤波方法可以给光电跟踪设备的电磁兼容工程实践提供参考。

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