国家自然科学基金(51277126)
- 作品数：15 被引量：47H指数：4
- 相关作者：张庆新高云红李健梁小廷林凯更多>>
- 相关机构：沈阳航空航天大学沈阳航空工业学院南京航空航天大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信电气工程自然科学总论更多>>
- Arduino与MATLAB混合模式人机对弈系统设计方法被引量：1
- 2018年
- 为了解决人机对弈系统的程序可读性差、研究效率低及开发周期较长问题,提出一种具有高可读性、高效率、高精度的人机对弈机器人系统设计方法。通过对弈过程及博弈行为分析,确定人机对弈系统的功能及组成,并详细叙述软件系统设计以及利用Arduino与MATLAB混合编程设计方法。最终,利用博弈试验证明,在保证控制执行效率和精准度的前提下,此方法程序可读性及移植性明显提高。该设计方法不仅为后续系统开发奠定了良好的实践基础,而且为人机对弈系统开发提供一种新模式。
- 曹国强张京龙刘禹廷刘浩然
- 关键词：图像处理博弈行为
- MSMA振动发电机的建模与仿真
- 2014年
- 振动发电就是利用电磁感应、压电技术、智能材料等将外部的机械振动能量通过一定装置转换成电能,实现机械振动能量和电能的转换。在分析磁控形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy,简称MSMA)振动发电原理的基础上,利用MSMA智能材料的维拉利效应对振动能量进行收集,建立了MSMA振动发电机的数学模型,求出振动发电机感应电动势与压应力及外加磁场的数学关系。分析了振动应力幅值、频率的响应特性,仿真结果验证了MSMA振动发电的可行性。
- 张庆新颉玉寰李健
- 关键词：磁控形状记忆合金数学模型仿真
- 基于MSMA振动能量采集的传感器节点供电系统被引量：5
- 2018年
- 利用磁控形状记忆合金(MSMA)将环境中机械振动能量转变成电能并为传感器节点供电正逐渐被国内外科研人员重视。基于MSMA振动能量采集器的输出特性,设计了一种传感器节点供电系统,可在低至20m V的超低输入电压下运行。上述系统由采集器输出和主电池两个供电部分组成,可实现无缝切换,并优先启动环境振动源。当采集能量满足负载要求时,仅依靠采集器输出来供电,且此时从主电池吸收的静态电流低至80n A。当采集器输出功率不足时则由主电池供电,采集器输出电能会储存在电容器中,且系统提取主电池低至6μA的电流便可维持稳定运行。仿真结果表明,当采集器输出电压幅值和频率发生改变时,系统可保持稳定的有效输出。且上述方案低功耗、高效率,可大大延长系统供电寿命。
- 张庆新林凯付启航王路平
- 关键词：磁控形状记忆合金电源管理
- 关节型博弈机器人智能控制系统模块化设计与实现被引量：1
- 2018年
- 为解决关节型博弈机器人智能控制系统程序复杂,控制精度低的两大问题,通过综合机器视觉技术与电机控制技术,提出了基于MATLAB平台下的模块化机器视觉系统设计概念及自适应性模糊化PID控制系统的设计方案。结果表明:系统提取棋盘信息和落子信息速度加快,步进电机进入稳态响应时间提前,证实了博弈机器人执行人机对弈任务的高效性,并且为关节型机器人智能控制模块化设计提供了新思路。
- 曹国强赵智睿张京龙
- 关键词：机器视觉步进电机模糊PID
- 基于红外热像采集的BPSO-WD-ESN电路板故障预测被引量：1
- 2016年
- 针对电路板集成度高、故障规律波动无序、伪周期性等难以准确预测的问题,借助红外热成像仪应用于电路板故障诊断中,提出了一种基于Bootstrap采样技术的粒子群优化(BPSO)小波回声状态网络(WD-ESN)模型,运用红外热像故障分析模式,对功能电路板进行动态分析,获取相关模块的热成像变化数据。利用WD解析出表征不同元器件变化区间,根据不同热量变化规律,建立相应的储备池网络预测模型,采用Bootstrap粒子群算法对WD-ESN网络的组合权值矩阵进行优化。分别采用三种不同算法和经过BPSO优化后的WD-ESN模型对某型航电产品功能电路温度图谱进行分析,仿真结果表明,经过PSO优化后的WD-ESN模型能够更加准确预测温度变化趋势(误差低于15%),满足了高速、实时、准确的红外温度预测的要求。
- 贾彦荣崔展博吴倩倩侯昌宇李兴丽高云红
- 关键词：SCADA系统
- LTC3108在MSMA振动能量采集器中的应用被引量：5
- 2014年
- 为将磁控形状记忆合金振动能量采集器收集到的微弱交流电,转化为可以向无线传感器网络系统供电的稳定直流电,采用LTC3108芯片,设计磁控形状记忆合金振动能量采集器电源管理电路.研究结果表明:该系统在输入幅值和频率波动的情况下,能够输出稳定的直流电压,可以对无线传感器网络系统提供持续稳定的电压,满足对振动能量的存储能力及存储效率的要求.
- 张庆新周帅帅颉玉寰李健
- 关键词：磁控形状记忆合金能量存储
- 桌面级关节型博弈机器人结构设计与性能分析被引量：1
- 2017年
- 为探究适合完成博弈任务的桌面级关节型机器人结构,对5R型关节型工业机器人结构及动力系统、控制系统进行改造。通过倍四元数法分析,得到正确的运动学方程;采用拉格朗日法求取力学平衡方程;利用仿真软件估算工作空间;然后设计了PID控制器保证关节电机的转角精度。经仿真实验表明,改造后的桌面级关节型机器人满足博弈任务。
- 曹国强赵智睿
- 关键词：PID控制器
- 新型振动能量采集系统的设计与性能测试被引量：7
- 2018年
- 利用磁控形状记忆合金(MSMA)逆效应设计了一种新型高效振动能量采集器,建立并分析了振动能量采集器的结构模型,对采集器的各部分结构进行了理论分析与计算。通过ANSYS仿真软件对所设计的采集器结构进行了有限元分析,验证了各部分结构参数和材料选型的正确性。在仿真的基础上,通过搭建实验平台,进行了MSMA振动能量采集器样机测试实验,改变输入应力频率和幅值,得到不同输入条件下感应电压的输出曲线。实验结果证明了利用MSMA材料将机械振动能转化为电能的可行性和有效性。
- 张庆新林凯高云红王路平付启航许瑾
- 关键词：磁控形状记忆合金仿真能量转换
- 悬臂梁式MSMA振动换能器的设计与研究
- 2022年
- 随着电子工业的不断发展,各个产业对于无线电子设备的需求愈发迫切,很多研究团队正在探讨利用环境能量进行供电的可行性。振动换能器将振动能量转换为电能并加以储存,将储存的电能应用于无线传感器等微电子设备的供电,可以使相应传感器脱离电源线和有限的电池能源的束缚。基于磁控形状记忆合金(Magnetically Controlled Shape Memory,MSMA)的逆效应提出了一种悬臂梁式MSMA振动换能器,阐述了振动换能器的工作原理和基本结构,提出一种新型换能器磁路结构,并利用ANSYS Maxwell仿真软件,对磁路进行了分析。建立了系统的数学模型,对相关参数进行灰箱测定,完成了对换能效率的理论分析。制作了MSMA振动换能器的试验样机,实验结果验证了该系统的可行性和有效性。
- 王路平杨静高云红吕俊伯
- 关键词：磁控形状记忆合金磁路分析数学模型样机
- 振动发电储能系统模型设计仿真研究被引量：1
- 2018年
- 为了有效采集利用自然界中普遍存在的振动能量,为某些电子设备提供电能,提出一种利用磁控形状记忆合金逆效应进行振动发电储能的新方法。MSMA合金是新型智能材料,为了使所设计系统有效工作,提高系统输出,进行模型设计研究。在分析MSMA振动发电储能系统原理基础上,基于K-L模型,研究材料微观结构,与热力学理论相结合,考虑材料内部退磁现象,建立了可定量描述磁场和激振力共同作用下的振动发电储能系统输出感应电压的优化模型,并对其进行MATLAB仿真。分析了振动应力幅值和频率单一变化和同时变化时对振动发电储能系统输出感应电压的影响。仿真验证了所建立数学模型的正确性和基于MSMA制作振动发电储能系统的可行性,为进一步研究提供理论依据。
- 王路平赵树国高云红
- 关键词：磁控形状记忆合金
