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熱電堆型總輻射傳感器設(shè)計(jì)與溫漂誤差修正[MEMS|傳感技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

總輻射是氣象探測(cè)、太陽能資源利用等領(lǐng)域中的一種重要測(cè)量參數(shù)。針對(duì)環(huán)境溫度會(huì)影響總輻射測(cè)量準(zhǔn)確度的問題，提出了一種基于熱電效應(yīng)的總輻射傳感器設(shè)計(jì)，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法對(duì)該傳感器探頭進(jìn)行了流-固耦合傳熱分析。設(shè)計(jì)了一種高精度溫度測(cè)量電路，搭建了測(cè)試平臺(tái)，對(duì)-20 ℃~40 ℃范圍的傳感器溫度特性進(jìn)行了測(cè)試，并提出了一種利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法消除環(huán)境溫度引起的總輻射測(cè)量誤差的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該熱電堆型總輻射傳感器的讀數(shù)精度可達(dá)2.79%，在氣象探測(cè)、光伏電站等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用潛力。

發(fā)表于：2017/10/13 10:43:00

基于改進(jìn)EKF算法的鋰電池SOC預(yù)估研究[電源技術(shù)][汽車電子]

電池荷電狀態(tài)（SOC）是描述電池性能的重要指標(biāo)之一。針對(duì)磷酸鐵鋰電池（LiFePQ4）的特性，選用了能夠較真實(shí)地反應(yīng)電池內(nèi)部狀態(tài)的PNGV電路模型，提出了改進(jìn)模型的方法。采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法（EKF），說明了擴(kuò)展卡爾曼濾波估算荷電狀態(tài)的原理并將內(nèi)阻R0看作狀態(tài)變量進(jìn)行同時(shí)預(yù)估更新，改進(jìn)形成新的卡爾曼濾波算法。在仿真時(shí)對(duì)充電電流加入了噪聲模擬實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，該方法能夠適應(yīng)電池特性的動(dòng)態(tài)變化，保證較高的SOC估算精度，減小誤差，提高實(shí)用性。

發(fā)表于：2017/10/12 10:46:00

動(dòng)爆環(huán)境下的多增益沖擊波存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][航空航天]

彈藥動(dòng)爆威力測(cè)試中，測(cè)點(diǎn)處沖擊波壓力值動(dòng)態(tài)范圍大，固定單一的增益可能無法獲得完整、準(zhǔn)確的沖擊波信號(hào),而沖擊波信號(hào)的瞬態(tài)變化特性使得自動(dòng)增益控制(AGC)難以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述問題，設(shè)計(jì)了一種多增益存儲(chǔ)單增益讀取的測(cè)試方案。通過不同增益倍數(shù)的調(diào)理電路并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一個(gè)沖擊波信號(hào)的多增益放大；對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行分區(qū)，相同增益的數(shù)據(jù)存放到同一分區(qū)，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從多組數(shù)據(jù)中選取最優(yōu)數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)單一增益的測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的多增益測(cè)試系統(tǒng)可以方便地在動(dòng)爆試驗(yàn)環(huán)境中應(yīng)用，能更加可靠準(zhǔn)確地獲取沖擊波信號(hào)。

發(fā)表于：2017/10/12 10:36:00

基于FPGA的EtherCAT協(xié)議鏈路冗余研究[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

EtherCAT是一種實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，使用鏈路冗余技術(shù)是實(shí)現(xiàn)鏈路穩(wěn)定性和可靠性的重要手段。介紹了基于FPGA的EtherCAT鏈路冗余原理，設(shè)計(jì)通過FPGA實(shí)現(xiàn)主站與從站、從站與從站之間的通信鏈路與冗余鏈路的自動(dòng)切換，從而實(shí)現(xiàn)EtherCAT的鏈路冗余。通過測(cè)試驗(yàn)證了此方法的可行性，增加了EtherCAT系統(tǒng)的可靠性與可維護(hù)性。

發(fā)表于：2017/10/11 11:20:00

基于eMMC的128路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)水下模擬船艙相關(guān)參數(shù)的高速多次采集存儲(chǔ)任務(wù)，設(shè)計(jì)了一種基于eMMC的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)以FPGA為主控芯片，控制8個(gè)通道模擬多路復(fù)用開關(guān)和8個(gè)AD轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)128路信號(hào)同時(shí)采集。與傳統(tǒng)采集系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)以eMMC為存儲(chǔ)單元，解決了傳統(tǒng)的以Flash為存儲(chǔ)模塊的復(fù)雜的壞塊檢測(cè)與系統(tǒng)管理等問題。試驗(yàn)證明，128路數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)的誤差可控制在0.1%范圍內(nèi)，能夠確保已存的數(shù)據(jù)可靠、有效。

發(fā)表于：2017/10/11 11:12:00

基于多特征和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦-機(jī)接口研究[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

研究了一種基于運(yùn)動(dòng)想象識(shí)別的腦-機(jī)接口(BCI)系統(tǒng)，通過提取想象過程中的腦電信號(hào)（EEG）中Alpha波特征，采用多特征分類的方法，以提高腦-機(jī)接口系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)想象識(shí)別的正確率。針對(duì)腦電信號(hào)單特征分類精確度低、耗時(shí)長等缺點(diǎn)，采用自回歸模型法、統(tǒng)計(jì)特征提取和頻域分析的方法對(duì)Alpha波提取多個(gè)特征值，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，對(duì)運(yùn)動(dòng)想象進(jìn)行識(shí)別。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其識(shí)別率較高，取得了預(yù)期的效果，證明了多特征融合結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用于腦機(jī)接口系統(tǒng)的可行性。

發(fā)表于：2017/10/10 11:53:00

基于MSP430的便攜式哮喘智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

為了滿足哮喘病患者日常家用監(jiān)測(cè)需求，以及將來為智慧、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)哮喘病患者提供關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，提出了一種小型化、便攜式、智能哮喘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了Big-Little雙傳感器前置放大結(jié)構(gòu)結(jié)合分量程16 bit采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)寬范圍、高精度監(jiān)測(cè)目的；基于Mallat以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法完成信號(hào)去噪，并構(gòu)建電壓與氣流標(biāo)定曲線，最終通過生理指標(biāo)處理算法得到呼氣峰值流速(PEF)、一秒鐘用力呼氣量(FEV1)以及FEV1與用力肺活量比值(FEV1%)關(guān)鍵生理指標(biāo)。測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，PEF最大相對(duì)級(jí)差低于5%，PEF最大相對(duì)示指誤差低于10%。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有移動(dòng)便攜、智能、低功耗等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，特別適用于哮喘病患者日常家用監(jiān)測(cè)，對(duì)哮喘病患者病情管控與監(jiān)護(hù)具有重要價(jià)值。

發(fā)表于：2017/10/10 11:39:00

基于DSP的逆變器系統(tǒng)代碼生成方法及實(shí)現(xiàn)[電源技術(shù)][汽車電子]

逆變器系統(tǒng)屬于混雜系統(tǒng)，智能控制及故障診斷的DSP代碼開發(fā)周期長、效率低、實(shí)現(xiàn)比較繁瑣。針對(duì)這一問題，提出利用Embedded Coder工具輔助DSP實(shí)現(xiàn)逆變器智能控制及故障診斷研究。Embedded Coder將建模工具Simulink、集成開發(fā)環(huán)境CCS以及DSP目標(biāo)板完美鏈接，在Simulink仿真環(huán)境下即可實(shí)現(xiàn)DSP的操作與開發(fā)。介紹了逆變器結(jié)構(gòu)和PWM觸發(fā)控制原理，以及Embedded Coder實(shí)現(xiàn)PWM代碼的生成方法。利用Simulink設(shè)計(jì)PWM代碼生成模型，并利用Embedded Coder工具生成PWM執(zhí)行代碼，實(shí)現(xiàn)Simulink環(huán)境下DSP程序調(diào)試與逆變器系統(tǒng)開發(fā)。

發(fā)表于：2017/10/9 14:05:00

窄帶噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)[電源技術(shù)][汽車電子]

基于FPGA的窄帶噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)，采用并行計(jì)算能力強(qiáng)的FPGA作為核心處理器，能夠應(yīng)對(duì)多頻率、多通道情況下計(jì)算量成倍增加的情況；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)結(jié)構(gòu)的窄帶前饋FxLMS算法，可以針對(duì)噪聲中的不同頻率分量分別進(jìn)行主動(dòng)控制。并聯(lián)結(jié)構(gòu)算法對(duì)于乘法器資源的消耗極大，因此提出了一種乘法器資源復(fù)用技術(shù)。實(shí)現(xiàn)三通道的算法所用的乘法器資源降低到原來的33.3%，極大降低了系統(tǒng)成本，便于該系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

發(fā)表于：2017/10/9 13:50:00

PC104故障監(jiān)控平臺(tái)FPGA程序設(shè)計(jì)[可編程邏輯][汽車電子]

PC104總線是專為嵌入式控制系統(tǒng)定義的一種工業(yè)控制線，其應(yīng)用廣泛，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出現(xiàn)故障不易檢測(cè)。設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的PC104總線故障自動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)PC104總線信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障檢測(cè)。該平臺(tái)利用FPGA程序采集和處理總線信號(hào)，并傳至上位機(jī)處理顯示。系統(tǒng)中利用FPGA程序?qū)崿F(xiàn)其功能模塊，包括捕獲POST上電自檢指令和BIOS自檢端口代碼、監(jiān)測(cè)總線電壓水平、監(jiān)控時(shí)鐘和復(fù)位等關(guān)鍵信號(hào)的質(zhì)量、控制PC104的自動(dòng)復(fù)位和BIOS設(shè)置模式等功能。給出上位機(jī)監(jiān)控結(jié)果和FPGA實(shí)時(shí)檢測(cè)得到的時(shí)序圖，反映了該FPGA程序在本系統(tǒng)中滿足PC104總線檢測(cè)的技術(shù)要求。

發(fā)表于：2017/9/28 13:12:00