教学课程资源库 更多>>

关键词： 传感器技术   教学改革   课程网站   考核改革  

摘要： "传感器技术"课程教学内容涉及广泛学科领域,教学难度大。根据"传感器技术"课程改革情况,着重从两个角度展开论述,分别是课程考核方式改革和课程网站建设情况。首先,改变传统考核方式,以完成大作业的形式加强平时考核强度。其次,设计了课程网站,包括课程资源、发展历程、技术前沿、师生互动等多个模块,方便学生课后复习和自学使用。最后,指出今后"传感器技术"课程改革的主要方向。

关键词： PLC   C-GIS   三工位开关   感应式接近传感器   磁簧式传感器  

摘要： 本文以ABB UX2TE型三工位开关为列,简述其工作原理,介绍了利用PLC和传感器技术对三工位开关进行控制的方案。

关键词： 机械电子   传感器  

摘要： 在各个学科高度发展的今天,交叉学科领域往往会因为学科间的相互交融、取长补短迸发出强大的生命力,机械电子工程便是其中的典型。机械电子工程是机械装置和电子技术的有机结合,以机械制造为本,在制造生产的各个部分引入电子技术,将两种技术结合以达到提高生产效率和精度,减少浪费等目标。目前,在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上已经成功引入了电子技术。传感器是电子技术中重要的部分,已经大量使用在工业、农业生产中,甚至日常生活中也常常能看到传感器的身影。同时,将传感器入网形成的物联网是当下的热点。因此,在机械电子行业,传感器的使用和发展必然会带来机电行业进一步的发展。

关键词： 永磁同步电机   滑模速度控制器   无传感器技术   卡尔曼滤波  

摘要： 永磁同步电机(PMSM)调速系统具有动态性能好、调速范围宽等优点，被广泛应用于工业控制等各个领域。为了实现调速系统的稳定控制，通常使用机械式传感器来测量转速信息，再通过线性的速度调节器对转速进行调节。在实际系统中，特别是在一些需要高可靠性、高精度的控制场合，存在传感器安装、对数学模型的依赖性以及鲁棒性差等问题，因此需要研究无传感器技术以及更加先进的调速策略来实现系统的控制目标。\n 论文首先对永磁同步电机相关控制技术的发展进行了研究，深入分析了各种无传感技术以及控制策略的优缺点，在此基础上，确定使用扩展卡尔曼滤波算法和滑模变结构控制策略作为论文的控制方法。随后，介绍了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型，结合矢量控制理论以及空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术，建立了永磁同步电机矢量控制调速系统模型。\n 进一步，论文分析了扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的基本原理，采用泰勒展开式对永磁同步电机在α-β坐标系下的非线性模型进行线性化，得到了关于系统状态方程和测量方程的雅可比矩阵，并在线性化后的模型中加入了能够反映电机的系统噪声wk和测量噪声vk，以验证在噪声干扰下，EKF算法也能很好地完成对电机的转速、位置等参数的在线估计。考虑到噪声协方差矩阵的选择会影响到系统的性能，论文还对噪声协方差矩阵在不同取值情况下对EKF收敛情况的影响进行了分析和总结。\n 为了解决传统线性速度调节器鲁棒性差的问题，论文设计了一个以给定速度与EKF估计转速之差作为状态变量的积分滑模速度控制器，针对滑模控制过程中的抖振问题，对控制律进行了改进，设计了一种基于新型趋近律的积分滑模速度控制器。在仿真软件平台搭建了基于EKF无传感器技术的永磁同步电机滑模调速系统模型。仿真结果表明，采用论文提出的控制方法可以使得整个调速系统获得较好的动态响应性能，与传统的控制方法相比具有更强的鲁棒性和抗负载扰动能力。最后，论文以DSP28035为控制芯片设计了控制系统，用C语言编写系统的软件部分，完成了矢量控制部分实验，得到了初步的实验结果。

关键词： 无人飞机   旋翼飞行器   飞行控制   传感器技术  

摘要： 近年来随着MEMS传感器的广泛应用使得四旋翼飞行器得到快速发展并应用于各个领域，如航拍、农业、军事等。然而传统的四旋翼飞行器都是基于远程遥控器手动操作控制，飞行距离及飞行自由度受到极大限制，当飞行器脱离人的视线时容易造成控制者不易观察其飞行器姿态从而引起误操作，造成飞行器失控。\n 本文针对这一情况，设计了一款基于MikroKopter开源平台的四旋翼自主飞行器，飞行器端采用MikroKopter飞控板，姿态传感器采用三轴加速度、三轴陀螺仪。高度数据采集模块采用KS103超声波模块。在分析开源飞控板MikroKopter数据采集滤波算法及姿态控制算法基础上，融合加速度传感器与超声波测距传感器采集的高度数据，实现飞行器一键式校准、起飞、悬停、降落。飞控板通过串口WiFi实现与远程控制端数据的通信，MCU将姿态传感器采集到的三轴加速度、三轴陀螺仪以及高度数据经过Modified-Base64加密处理后通过串口WiFi发送到远程监控端，远程监控端经过解密实现对飞行器姿态的监控。远程控制端采用Android系统平板，通过WiFi通道实现与飞行器数据交互，远程控制端实时显示飞行器飞行姿态数据，包括三轴陀螺仪数据、三轴加速度数据。通过测试实现了远程控制端对飞行器控制，以及远程控制端实时显示飞行器飞行姿态数据，操作简单，便于控制。

关键词： 传感器技术   课程教学   改革与实践  

摘要： "传感器技术"是一门工程实践性很强的课程,本文针对课程教学的内容和特点,对理论教学、实践教学、教学方法和手段进行了改革和实践。这些改革探索有利于提升课堂教学的效果,促进学生的学习主动性、提高学生的综合应用能力。

关键词： 乌斯特公司   检测系统   USTER   测试速度   传感器技术   监控数据   在线生产   测试数据  

摘要： 乌斯特公司在ITMA2015上展出了至少5个全新升级系统。 USTER TESTER6在800米份钟的测试速度下，以前所未有的精确性、可靠性，设定了条干测试的新标杆。能将精准的实验室测试数据与100％在线生产监控数据相结合是其的另一个重大的突破。为USTER TESTER 6专门开发的传感器技术，还为将来的功能升级做了前瞻性设计。

关键词： 光纤声传感器   法布里-珀罗腔   声纹识别系统   谱减法  

摘要： 直升机是地面、海洋战场上必须监控的敌方空中武器，其善于利用地形、隐身技术躲避传统的雷达和光学系统，却有着无法掩盖的结构性气动噪声，尤其是低频、次声段信号具有传播距离远、线谱特性好等特点。因此，利用直升机声纹特性构建远距离捕捉、监控直升目标的声纹识别系统，具有重要的战略意义。电学声传感器在捕捉和传输信号的过程中，由于内部构造的原因常常受到战场复杂电磁环境的干扰。MOEMS（Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems，微光学电子机械系统）技术却具有电磁免疫、低频响应好、低噪声、体积小巧、便于接入光纤网络、气候耐受性好等诸多优点，可以进行高精度测量，实现监听设备的微型化。\n 本文针对直升机声纹特性及光纤 MOEMS声传感器机理进行分析，在此基础上设计基于光纤MOEMS声传感器技术的声纹识别系统，对系统架构、光纤MOEMS声传感器、数据处理算法等内容进行研究、设计、建模与仿真，并搭建完整系统进行外场测试，通过对测试结果的分析比较，证明设计的可行性。论文主要研究内容如下：\n （1）声纹识别系统总体架构及性能指标的研究与设计。通过对声目标特性分析，建立识别策略，设计系统的总体方案、性能指标、各子模块功能和信号流向。基于光纤 MOEMS声传感器技术的声纹识别系统由前台声传感头模块和后台声信号数据处理模块组成，两模块之间通过光纤传输数据。前台声传感头模块用于接收声波，包含光纤MOEMS声传感器、激光光源、光纤环路器等器件，声波对传感头内部的光束进行调制，调制后的光束经光纤传入后台数据处理模块。数据处理模块包含光电转换子模块、声信号预处理子模块、声纹特征提取子模块和模式识别子模块。本文主要对光纤MOEMS声传感器、声信号预处理子模块算法、声纹特征提取子模块算法和模式识别子模块算法进行了研究和设计，激光光源、光纤环路器、光电转换器件等均采用成品设备，不是本文主要研究内容。\n （2）光纤 MOEMS声传感器的研究与设计。1）光纤声传感器是声传感头模块的核心，通过对现有光纤传感器的种类和基本原理进行分析比较，本文选择了体积小巧、鲁棒性好的反射式光强调制型光纤MOEMS法珀腔结构。2）针对传统光纤MOEMS法珀腔声传感器的不足进行研究，指出传统设计中没有考虑 MOEMS声振薄膜弯曲所导致的耦合损耗，这会使测量精度难以进一步提高。针对这种情况，本文提出基于法珀腔干涉和耦合损耗理论的混合调制模型，并进行建模和推导相关计算公式，修正传统设计方案的功率传递系数；3）传统设计中没有采用准直器或者没有将其纳入计算，本文使用GRIN梯度折射率透镜作为准直器，建模计算由此导致的光场变化，通过与传统设计效果对比，证明这种设计可以有效降低腔内传输损耗；4）对传统设计中MOEMS薄膜结构进行分析，从而优化声振薄膜结构、提高响应灵敏度、降低工艺难度；5）按新设计方案制作光纤MOEMS声传感器，进行室内测试、评估，验证新设计方案的效果。\n （3）数据处理的算法研究与设计。数据处理模块主要包括：声信号预处理子模块、声纹特征提取子模块和模式识别子模块，因此，数据处理算法的研究主要针对声信号预处理算法、声纹特征提取算法、模式识别算法。1）声信号预处理算法：利用多项式拟合算法去掉实测信号的趋势项；针对传统的谱减法进行分析，提出改进的减噪算法——以均方差作为调节因子，使不同概率分布的高斯噪声谱线在谱减过程中实现自我调节，并应用该算法对信号进行处理，提高信噪比。2）声纹特征提取算法：针对直升机声纹低频特征明显、谐波性好的特点，提出应用“双谱”(BISPECTRUM)和梅尔倒谱系数（MFCC，Mel Frequency Cepstrum Coefficient）建立联合特征提取算法，从不同的角度进行声纹特征提取，合成直升机声纹特征向量。“双谱”具有屏蔽高斯噪声和选取谐波峰的能力，MFCC算法具有对低频段的良好分析能力。特征提取后，信号被转化为声纹特征。3）模式识别算法：采用模糊聚类算法对声纹特征进行压缩，形成输入向量；利用交叉验证算法、遗传算法、粒子群算法对SVM（Support Vector Machine，支持向量机）关键参数进行寻优，以建立最佳模型机；利用最佳模型机进行分类测试。测试结果证明， SVM能够对直升机类型进行有效分类，达到较高的识别率。\n （4）声纹识别系统搭建与外场测试。实现信号采集、预处理、特征提取、识别分类的全过程，验证设计效果。测试共获得6000组动态(有频移)和静态(无频移)数据。通过对数据的分析和比较，验证了整个系统的可靠性。\n 综上所述，本文设计了基于光纤 MOEMS声传感器技术的声纹识别系统的整体架构；针对传统光纤 MOEMS法珀腔声传感器的机理及不足进行研究分析，提出了基于法珀

关键词： 物联网   传感器   智能家居   教学方法  

摘要： 高职物联网专业传感器技术课程是一门实践应用性较强的专业核心课,通过对教学内容合理选取、"项目引导、任务驱动"教学方法和"三结合"的考核方式的使用,提高了学生的学习兴趣,激发了学生的学习和动手热情,培养了学生分析解决问题的能力,引导学生充分发挥其学习主体作用,从而达到提高学生综合素质的目的。

关键词： 汽车防盗系统   匹配方法   计算机处理技术   设计   数据通信技术   电子技术   防盗装置   传感器技术  

摘要： 随着电子技术在汽车门锁防盗系统上的应用，各类电子防盗装置相继出现并被采用，但是汽车被盗、失窃案件仍有增加趋势。为了有效保护车主的财产安全，各汽车制造厂家开始在车辆的防盗装置中采用最新的数据通信技术、传感器技术、控制技术、汽车网络技术以及计算机处理技术等。本文主要介绍目前国内主流几种防盗控制器差异、防盗系统的组成、工作原理及电子防盗钥匙匹配方法。