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关键词： 标准表法   检定   自动控制   正压式  

摘要： 为了提高气体流量计检定/校准效率，扩大流量检定/校准范围，对气体流量进行精确的计量，文章设计了一套流量标准校准平台，以流量检测的基本理论为基础，将先进的计算机控制技术和组态技术相结合，研制一种正压式标准表法气体流量检定装置，可实现口径DN25～DN200涡轮、罗茨流量计的自动检定，通过大量检定、重复性试验，证明该装置结构简单、投资少、检定效率高，可实现实时、远程监控，并满足流量计量在精度、准确性及人性化方面的要求。

关键词： 太阳能发电   汽车仪表   自动控制系统   融合应用  

摘要： 由于可再生能源技术取得了突破性的进展，使得太阳能发电在汽车领域得到了广泛的应用，并逐步展现出了重要的应用价值与应用潜力。当今，随着全球范围内对于清洁能源的需要以及可持续发展追求程度的不断提升，使得太阳这一永不枯竭的能源形式成为了汽车工程界研究的热点。通过利用高效率的光伏电池技术，能够将太阳能直接转换成电能，驱动车辆行驶，这一过程既可降低汽车对化石燃料的依赖，又可大幅降低交通运输领域的碳排放量。基于以上研究，本文主要从阐述太阳能发电技术的原理以及应用领域出发，结合汽车仪表自动控制系统的功能，对太阳能发电与汽车仪表自动控制系统的融合应用策略展开了较为详尽的阐述，以期达到借鉴意义。

关键词： “大思政”格局   思政元素融入《自动控制原理》课程   课程教学  

摘要： 随着“大思政”教育理念的提出，高等教育对于将思政元素融入各类课程的需求不断增加。因此，本文进行“大思政”格局下思政元素融入《自动控制原理》课程教学的研究与探索。首先分析《自动控制原理》课程中存在的思政元素，包括创新精神、责任意识等。随后阐述在“大思政”背景下，教育教学改革的重要性，强调思政教育在培养学生综合素质方面的关键作用。接着提出思政元素融入《自动控制原理》课程教学的具体措施，强调将思政元素融入课程教学的必要性和可行性。

关键词： 机电一体化   煤矿自动化控制   分布式控制系统   生产优化  

摘要： 本文针对煤矿生产自动化控制的需求,提出了基于机电一体化技术的煤矿生产自动化控制系统解决方案。系统通过整合机械设备、电气控制和计算机监控技术,实现了煤矿生产流程的自动化控制和优化。系统采用分布式控制架构,集成了多种先进的传感器、执行器和通信网络,可实时监测生产运行状态,自动调节各环节参数,提高生产效率和安全性。实践数据表明,该系统显著降低了人工操作风险,提高了生产效率和产量,取得了良好的自动化控制效果。

关键词： 不等臂M-Z干涉仪   LabVIEW   自动控制   科研教学  

摘要： 马赫-曾德(Mach-Zehnder,M-Z)干涉仪在现代光学实验尤其是量子光学实验研究中扮演着非常重要的角色,是进行光的波粒二象性研究、无相互作用量子通信、连续变量压缩态光场正交分量测量、介质色散特性测量以及光场不同边带频率模式正负分离等实验的核心部分。因此,作为一种基本的测量工具,相应的自动控制与便携封装将为科学研究带来极大的便利。 本文我们设计了一种基于Lab VIEW自动操控的不等臂M-Z干涉仪实验装置,属于现代量子光学实验科研教学领域。该装置主要由干涉仪臂长调节系统、干涉仪光斑模式匹配系统、干涉信号探测系统组成,在此基础上还搭载了射频信号调制系统、射频信号分析系统和干涉仪相位锁定系统。 本文的创新点主要体现在:该实验装置是一套可灵活操作的开放性设计干涉仪实验系统;基于干涉可见度与光程差的自动控制功能,可作为一套便携、成熟的测量仪器用于量子光学实验中。同时,使用Lab VIEW程序设计软件实现了多台实验仪器的自动控制,对实验仪器操作进行了集成化处理,方便实验进行,提高了科研效率。 论文主要分为以下部分: 一、绪论部分介绍了干涉仪及自动控制系统在科研教学领域的研究意义及近些年国内外研究现状。 二、第二章介绍了不等臂M-Z干涉仪实验装置的基本理论和实验操作流程;自动控制与数据采集软件的硬件结构及软件设计方案;同时提出了利用该装置进行量子光学实验演示的软硬件结合设计思路。 三、第三章开发了一套基于Lab VIEW的不等臂M-Z干涉仪自动控制和数据采集软件。软件主要包括自动控制和数据采集两个部分:自动控制部分是对一维平移台、信号发生器和数字PID的操控;数据采集部分通过设计一个虚拟示波器将NI数据采集卡采集到的数据进行显示和存储。另外,介绍了锁相放大器工作原理及相应软件。 四、第四章使用不等臂M-Z干涉仪装置,通过软硬件结合首先对干涉可见度进行了优化并完成干涉仪相位锁定,在此基础上演示了两个基本的量子光学实验:射频调制正负边带的空间分离、EIT(全称为Electromagnetically Induced Transparency)介质色散的测量。同时介绍了实验原理、实验装置和具体实验步骤,并给出软硬件结合实验测量结果,验证了该臂长差可调的不等臂M-Z干涉仪实验装置的完整性和可操作性。

关键词： 水培生菜   水肥调控策略   营养液   机器学习   系统设计  

摘要： 为了提升设施水培生菜水肥调控的自动化水平,本文开展了设施水培生菜水肥试验研究、营养液化合物调配试验研究、设施生菜水肥自动控制系统设计及应用研究,得出了不同季节生菜不同生育期的水肥优化调控策略,分析了营养液理化性质与化合物之间的响应关系,建立了营养液理化性质预测模型,构建了设施生菜水肥自动控制系统。主要取得以下结论: （1）开展了设施水培生菜水肥试验研究,得出了不同季节生菜不同生育期的水肥优化调控策略。在不同季节（春季、夏季、秋季、冬季）设置5种不同的营养液浓度水平（0.60倍、0.75倍、0.90倍、1.05倍、1.20倍）种植了4茬水培生菜,分析了环境和水肥对生菜生长和营养液理化性质的影响,结果表明:水培生菜生长的早晚最适温度范围为9℃～16℃,午时为22℃～30℃,水培生菜生长的最适湿度范围为65%～85%。水培生菜生长的最适水肥用量为0.9倍营养液浓度,最适季节为春季。水培生菜生长的最优营养液p H值为5.80～6.20,最优营养液EC值为生长前期1.5～2.0 m S/cm,生长中期3.0～3.5m S/cm,生长后期3.5～4.0 m S/cm,最优营养液DO值为7～8 mg/L,水肥优化调控策略有助于水培生菜的安全优质高效生产。 （2）开展了营养液化合物调配试验研究,构建了基于CatBoost的营养液理化性质预测模型。通过配置不同化合物浓度的营养液,测定其对应的p H、EC、DO,利用多元线性回归方法分析了不同元素组合对营养液p H、EC、DO的影响,利用机器学习算法建立了基于CatBoost的营养液EC和p H预测模型,结果表明:经多元线性回归分析,不同化合物与营养液p H、EC、DO之间回归方程式的R2分别为0.737、0.958、-0.007,不同化合物对营养液DO无影响,经相关性分析,DO与营养液中化合物浓度无相关性。与随机森林算法、XGBoost算法相比,基于CatBoost算法的营养液EC和p H值预测模型模拟效果最优,营养液EC和p H预测模型的R2分别为0.946、0.912。在模型应用验证试验中,EC预测的相对误差最大不超过3%,p H预测的相对误差最大不超过2%,误差较小,预测结果准确,说明基于CatBoost算法的营养液理化性质预测模型可以准确预测营养液的EC和p H,有较好的预测效果,可以应用于实际生产中。 （3）开展了设施生菜水肥自动控制系统设计及应用研究,构建了设施生菜水肥自动控制系统。结合设施生菜的水肥调控策略和基于CatBoost的营养液理化性质预测模型,应用Qt Designer进行UI设计,应用Py Charm软件开发平台,将硬件与软件相结合,在水培生菜变量施肥控制装置的基础上构建了设施生菜水肥自动控制系统,结果表明:基于数据采集、数据决策、现场控制、人工控制四模块的水培生菜变量施肥控制装置可以预测营养液EC和p H值的变化,并及时添加化合物进行营养液调控。基于温室库、数据库、水肥决策、温室控制四模块的设施生菜水肥自动控制系统通过运行测试,系统各项功能均能正常运行。在验证试验中,设施生菜水肥自动控制系统能够准确有效地预测和调节营养液,EC和p H值始终在适宜范围内,种植出来的奶油生菜长势良好,满足高品质奶油生菜的要求,说明系统设计合理,可以应用于实际生产中。

摘要： 对局域网自动控制系统的网络安全防范技术进行了深入探讨，并提出了一系列优化与应用策略。这些策略涵盖了多个关键方面，确保了网络系统的安全性和稳定性。

关键词： 自动控制   非完整约束   轨迹跟踪   Lyapunov方法   MATLAB仿真  

摘要： 飞机牵引系统是用于移动停放在着陆面或甲板上的飞机辅助设备,它的主要功能是牵引飞机从当前停机位置姿态移动到目标位置姿态,该系统的性能直接关系到飞机的安全性和作业效率。然而,目前飞机的牵引主要依赖于人工操作,要求操作人员具备高水平的技能。因此,本文针对飞机在地面或甲板上的牵引问题,通过研究飞机牵引系统的轨迹跟踪方法,使飞机可以牵引到目标位置姿态,以提高飞机牵引系统的工作效率,摆脱牵引系统对人工的依赖,对于实现飞机的自主牵引提供参考。本文主要内容为: (1)建立了飞机牵引系统的运动学和动力学模型。以“后三角”式飞机(两前轮为固定轮,后轮为万向轮的轮式飞机)为研究对象,其牵引点作为控制点,其位置位于两固定轮的后方。通过对飞机牵引系统进行合理的简化,在满足非完整约束的条件下,分析并推导系统相应的运动学模型以及动力学模型,为设计高效、精确的牵引系统控制器提供了理论基础。 (2)设计了飞机牵引系统的轨迹规划方法。针对飞机牵引系统的轨迹规划问题,应用微分平坦性的概念,采用插值法设计了满足非完整约束的三次多项式曲线作为飞机牵引的跟踪轨迹。 (3)设计了飞机牵引系统的基于运动学和基于动力学的轨迹跟踪控制策略。针对飞机牵引系统的轨迹跟踪问题,基于运动学模型采用速度驱动的方式依次设计了四种轨迹跟踪非线性控制器,基于动力学模型采用力驱动的方式设计了非线性控制器和自适应控制器,用于飞机牵引的轨迹跟踪。同时,应用Lyapunov理论对上述控制器进行了稳定性分析,证明系统具有良好的稳定性。 (4)对飞机牵引系统的轨迹跟踪控制策略进行了仿真实验验证和实物实验验证。应用MATLAB对简化模型进行仿真实验的搭建及分析,分别对上述控制器进行仿真验证,验证控制方法的有效性并比较轨迹跟踪效果。以飞机入库作业为例,模拟飞机牵引入库的过程。结合得到的仿真参数分析得出,在飞机牵引系统的牵引控制下,飞机能够实现矫直效果,并完成入库操作。最后通过实物实验平台运行飞机牵引系统的牵引过程,通过分析牵引结果得出结论,在误差允许范围内,研究的牵引方式可以实现飞机模型的轨迹跟踪,从而证实了所提出的控制方法可以有效实现飞机牵引系统的轨迹跟踪。

关键词： 斯皮尔曼系数   相关性分析   烟支重量   自动控制   系统优化  

摘要： 本研究基于斯皮尔曼相关性系数分析，旨在优化烟支重量自动控制系统。首先介绍了斯皮尔曼相关性系数的理论基础，包括其概述、计算方法以及在烟支重量自动控制系统中的应用。接着设计了烟支重量自动控制系统的优化方案，包括系统架构设计和优化方案设计思路。在实验设计与数据分析方面，详细介绍了实验方案设计、数据采集与处理过程，并给出了斯皮尔曼相关性系数分析结果及相应建议。