流速仪检定系统的设计与研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiafe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水文监测对水资源的开发利用、防汛抗旱等具有极其重要的意义。在水文监测中,转子式流速仪被广泛使用。为保证流速仪在测量流速时的精度,需要定期对其进行检定。然而目前国内流速仪检定系统大多设备陈旧,技术落后,检定精度和自动化水平均较低。科学技术的发展,特别是嵌入式技术、计算机软件和控制理论的日益成熟,为流速仪检定系统的改进创造了必要条件。受水利部中国东部水利水文检测中心的委托,本课题的主要任务就是设计出高精度、高可靠性的智能化流速仪检定系统,满足行业需求。   整个检定系统分为水槽和轨道、检定车、控制室三个部分,本文重点讨论后两者。检定车车载系统采用多模块设计方法,包括操作台、变频器、流速仪检测和悬挂系统、检定车低速运行控制系统等模块。各模块按照一定的通信协议,并通过通信接口电路协调工作。   本系统设计了一个通用的嵌入式最小系统--LPC2214系统板。这样,针对不同模块功能就只需设计不同的外围电路,提高了开发效率。操作台核心控制器作为车载系统的核心部件,控制其它车载模块的工作并提供人机接口。文中从硬件和软件两部分进行阐述,其中软件方面嵌入了uCOS-Ⅱ,并引入了状态空间搜索法,实现了智能的自动检定过程。   控制室上位机采用C#编写,按照功能逻辑划分出多个子界面,简洁明了,操作方便。利用多线程技术并依靠.NET对COM组件的良好支持,实现了Word、Excel形式报表的自动生成。在处理检定数据时,通过最小二乘法拟合绘制出高低速v-n曲线。其中低速段曲线采用了更加合理的回归模型,避免了手工绘制曲线带来的误差。   文章最后讨论了检定车低速运行控制系统。通过绝对位置和相对位置相结合的测量方法,检定车获得了更为精确的实际位置。在低速控制中,使用多倍周期测速法提高了车速检测的分辨率,并通过模糊PID控制调节PWM输出,抑制了检定车的低速“爬行现象”,使检定系统在0.01米/秒~6.00米/秒的车速范围内均具有极高的速度精度,特别是将低速段的车速精度误差控制在了500左右。整个检定系统在国内同行业处于技术领先地位。
其他文献
吹灌旋一体机是集吹瓶、灌装、旋盖于一体的包装机组,比吹瓶、灌装、旋盖分机操作的传统工艺更先进,科技含量更高,但同时也增加了控制系统的复杂性。本文基于具体的科研课题
随着我国水利建设事业的不断的发展,大坝安全问题受到了越来越多的重视。现存的大坝安全监测系统多是有线的系统,它们还存在很多的问题,例如,监测测点不能随便选择,布置不灵
倒车辅助系统是汽车倒车或泊车时的安全辅助装置,但是随着科学技术的发展和用户需求的变化,常见的汽车倒车预警系统和汽车倒车影像系统已经不能满足人们驾驶的需求。人们希望倒
全身运动评估在婴儿早期作为预测发育障碍的方法对婴儿早期干预及康复具有重要意义,已应用于临床,但评估结果具有主观性,且评估医师培训时间长,不宜推广。本文旨在通过计算机
太阳能作为一种清洁的可再生能源受到越来越多的重视。由于太阳能电池有非线性输出特性,光伏系统的输出电流和电压受到日照强度和温度的影响,当光照强度,温度等条件改变时,光伏电池的最大功率点会有很大的变化,所以研究最大功率跟踪控制问题对提高光伏电池的利用率具有重要的意义。传统MPPT控制算法虽然能使系统工作在最大功率点处,但系统的自适应能力较差。为了提高系统的寻优速度和抗干扰能力,本文用FPGA(Fiel
我国正处在工业化和城镇化的发展进程中,能源需求持续增长,能源对外依赖度高,环境治理压力大。资源和环境的双重压力促使我国更加重视可再生能源的开发和微电网的建设。但是
脑部疾病是导致人类死亡的主要疾病之一,它的临床诊断一般都通过分析患者的脑电波来完成,可见脑电波分析是临床脑部疾病诊断的一种重要手段。而获取脑电信号的主要工具是脑电
实际工业过程在某种程度上都是非线性的,因此建立精确有效的非线性模型是控制器设计、优化和预测的基础。模块化非线性模型不仅结构简单,而且可以准确的描述非线性系统,因此
漆包线是家电、汽车、通讯、电子等领域配套的基础材料,而绝缘漆的质量决定了漆包线的绝缘性能参数。绝缘漆的生产工艺过程复杂,传统生产中多以手动控制为主,致使操作人员劳
随着空间探索的不断深入,人们对空间机械臂精度的要求也越来越高,铰间间隙引起的空间机构动力学非线性特性逐渐成为关注焦点。众所周知,所有航天机构在空间微重力环境下进行