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基于功率電感飽和特性要求的電感設(shè)計(jì)與選型優(yōu)化[電源技術(shù)][其他]

分析了功率電感飽和特性產(chǎn)生的原因，并且提出一個(gè)假設(shè)模型解釋飽和特性與電感內(nèi)部氣隙寬度之間的關(guān)系并且由此說明軟飽和特性和硬飽和特性的產(chǎn)生即由此關(guān)系決定。從電感的飽和特性出發(fā)通過建立內(nèi)部設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)并由此得出最優(yōu)化的設(shè)計(jì)選擇，通過設(shè)計(jì)示例反映不同的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)下對應(yīng)的性能指標(biāo)差異，并且通過分析電源電路上對電感平均電流和紋波電流的不同組合方式對電感損耗和溫升的不同影響說明其分配關(guān)系對電感的性能表現(xiàn)重要性，并由此提示基于飽和特性要求的電感設(shè)計(jì)方式和對應(yīng)用選型的優(yōu)化方式。

發(fā)表于：6/14/2022

時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)解決方案彌合了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的通信缺口[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動(dòng)化]

全新i.MX RT1180帶有千兆時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）交換機(jī)，集成強(qiáng)大的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能來處理時(shí)間敏感和工業(yè)實(shí)時(shí)通信，同時(shí)帶有先進(jìn)的EdgeLock?安全區(qū)域，以及廣泛的生態(tài)系統(tǒng)，幫助開發(fā)人員獲得簡化的微控制器開發(fā)體驗(yàn)。

發(fā)表于：6/9/2022

基于PCIe Gen5的低成本Coupon設(shè)計(jì)[其他][其他]

數(shù)字技術(shù)發(fā)展日新月異，新一代服務(wù)器產(chǎn)品中，PCIe Gen5信號速率已經(jīng)達(dá)到32 Gb/s，為了確保其信號完整性設(shè)計(jì)，單板損耗監(jiān)控必不可少，優(yōu)良的Coupon設(shè)計(jì)因此顯得尤為重要。傳統(tǒng)Coupon多采用Litek探頭技術(shù)，以折線方式布線，盡管技術(shù)成熟，但存在占用空間大，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差等問題。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的低成本需求出發(fā)，對PCIe Gen5信號的低成本Coupon設(shè)計(jì)展開研究，結(jié)合差分繞線理論分析以及仿真數(shù)據(jù)，對幾種不同繞線方式進(jìn)行分析對比，選擇了一種低空間占有率且高可靠性的Coupon布線方式，并對測試治具進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的Coupon設(shè)計(jì)方法不僅比傳統(tǒng)方法占用空間少，而且數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更高，更加有利于Coupon的低成本、高可靠性設(shè)計(jì)。

發(fā)表于：6/9/2022

基于法拉第波的水面漂浮物收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[其他][其他]

為了改善城鎮(zhèn)居住及景觀帶小區(qū)域水面的垃圾漂浮物問題，基于法拉第波原理設(shè)計(jì)了一個(gè)由振動(dòng)源(產(chǎn)生法拉第波)、浮臺、收集裝置三部分組成的小區(qū)域水面漂浮物自動(dòng)回收裝置。裝置利用單片機(jī)輸出特定的頻率到振動(dòng)臺，使與振動(dòng)臺相連的浮子擊打水面，產(chǎn)生相應(yīng)波長的水波，具有攝取遠(yuǎn)距離小顆粒水面漂浮物的能力。在法拉第波的特性作用下，水面的小顆粒漂浮物按照相應(yīng)的軌跡運(yùn)動(dòng)到某一處，從而便于水面垃圾的打撈收集裝置進(jìn)行回收打撈。本研究可以高效自動(dòng)收集小區(qū)域水面小顆粒漂浮物，且有效降低對水體內(nèi)生物體產(chǎn)生二次危害，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，有較好的推廣應(yīng)用潛力。

發(fā)表于：6/9/2022

基于地感線圈的車輛駛?cè)霗z測電路設(shè)計(jì)及仿真[模擬設(shè)計(jì)][汽車電子]

交通物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域存在對道路車流信息監(jiān)測的業(yè)務(wù)需求，將地感線圈布設(shè)于道路上可以感知車輛駛?cè)氲男畔?，為交通物?lián)網(wǎng)提供初始數(shù)據(jù)。針對地感線圈工作場景，闡述了地感線圈工作原理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于地感線圈的車輛駛?cè)霗z測信號的電路。該信號采集電路主要由調(diào)諧振蕩電路、波形整形電路、微處理器等部分組成，介紹了各模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。通過PSpice軟件仿真表明該電路可有效采集地感線圈狀態(tài)值變化，從而檢測車輛駛?cè)耄诮煌ㄎ锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有較高的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

發(fā)表于：6/9/2022

高分辨率全球非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成實(shí)踐[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

球面質(zhì)心Voronoi網(wǎng)格(SCVT)是一種高質(zhì)量的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，被國內(nèi)外知名地球系統(tǒng)模式所采用。國際上，已有開源項(xiàng)目Message Passing Interface SCVT(MPI-SCVT)實(shí)現(xiàn)了并行的SCVT生成。然而，盡管MPI-SCVT可以很好地適用于一般分辨率網(wǎng)格的生成，當(dāng)所需網(wǎng)格的分辨率非常高時(shí)，MPI-SCVT的使用會出現(xiàn)多個(gè)問題，包括初始網(wǎng)格點(diǎn)質(zhì)量差、大數(shù)據(jù)MPI通信、外部庫調(diào)用以及I/O問題。對于這些問題，提出了一整套解決方案。實(shí)踐表明，應(yīng)用此方案可以順利完成全球1.9 km分辨率網(wǎng)格的生成，且到達(dá)相同精度時(shí)所需迭代步數(shù)顯著減少，節(jié)約了計(jì)算時(shí)間。

發(fā)表于：6/9/2022

基于龍芯2K1000的Loongnix系統(tǒng)實(shí)時(shí)性優(yōu)化方法研究[可編程邏輯][消費(fèi)電子]

在高可靠性要求的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中，Loongnix系統(tǒng)作為一種分時(shí)操作系統(tǒng)，其實(shí)時(shí)性不能滿足可靠性要求，需要使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在分析研究Loongnix的Linux內(nèi)核實(shí)時(shí)性缺陷和RT-Preempt實(shí)時(shí)性優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，提出一種基于RT-Preempt-Linux實(shí)時(shí)內(nèi)核替換Loongnix系統(tǒng)原生Linux內(nèi)核的方法，實(shí)現(xiàn)Loongnix實(shí)時(shí)性優(yōu)化和實(shí)時(shí)化改造，用自設(shè)計(jì)測試軟件和專用實(shí)時(shí)性工具Cyclictest對改造后的Loongnix系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證測試。測試結(jié)果表明改造后的Loongnix系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能獲得大幅提升，進(jìn)程切換時(shí)間、線程切換時(shí)間以及任務(wù)延時(shí)都能達(dá)到微秒級，滿足工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的可靠性要求。

發(fā)表于：6/9/2022

可穿戴上肢功能性電刺激儀的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[其他][醫(yī)療電子]

功能性電刺激已經(jīng)成為醫(yī)院腦卒中運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療的常用有效手段，但治療儀機(jī)器體積龐大，訓(xùn)練地點(diǎn)固定且電刺激模式單一。針對以上問題，設(shè)計(jì)一款基于STM32芯片可穿戴四通道功能性電刺激儀。它需要能夠?qū)崟r(shí)調(diào)控電刺激模式與參數(shù)，還能夠滿足患者自主居家的上肢康復(fù)訓(xùn)練。電刺激儀系統(tǒng)由STM32主控芯片、電源管理模塊、boost升壓模塊、電刺激驅(qū)動(dòng)電路以及串口屏人機(jī)交互模塊等組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該儀器能有效引起肌肉的收縮，正確地輸出電刺激波形，達(dá)到行康復(fù)治療的療效。

發(fā)表于：6/9/2022

基于HMM模型的煤炭開采沖擊模型分析[其他][其他]

針對煤炭生產(chǎn)開采中沖擊地壓的安全問題，提出基于隱馬爾可夫(HMM)模型的煤炭開采沖擊模型評估分析，通過選取煤炭開采環(huán)境正常以及異常狀態(tài)下的采集數(shù)據(jù)樣本作為離線訓(xùn)練樣本，得到預(yù)開采環(huán)境模型參數(shù)；再通過實(shí)時(shí)檢測煤炭開采采集數(shù)據(jù)樣本作為在線訓(xùn)練樣本，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送入預(yù)開采環(huán)境模型進(jìn)行評估，在最大似然度下學(xué)習(xí)得出其最大概率，通過匹配得到系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模型在煤炭開采沖擊中有較高的可靠性，煤炭安全監(jiān)測工作穩(wěn)定。

發(fā)表于：6/9/2022

基于Light-BotNet的激光點(diǎn)云分類研究[其他][其他]

三維點(diǎn)云在機(jī)器人與自動(dòng)駕駛中都有著普遍的應(yīng)用，深度學(xué)習(xí)在二維圖像上的研究成果顯著，但是如何利用深度學(xué)習(xí)識別不規(guī)則的三維點(diǎn)云，仍然是一個(gè)開放性的問題。目前大場景點(diǎn)云自身數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，點(diǎn)云掃描距離的變化造成點(diǎn)的分布不均勻，噪聲和異常點(diǎn)引起的挑戰(zhàn)性依然存在。針對于現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)框架對于激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分類效率不高以及分類精度低的問題，提出一種基于激光點(diǎn)云特征圖像與Light-BotNet相結(jié)合的CNN-Transform框架。該框架在于通過對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，以相鄰的特征點(diǎn)構(gòu)造點(diǎn)云特征圖像作為網(wǎng)絡(luò)框架的輸入，最后以Light-BotNet為網(wǎng)絡(luò)框架模型進(jìn)行點(diǎn)云分類訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法與現(xiàn)有的多數(shù)點(diǎn)云分類方法相比，能夠較好地提升激光點(diǎn)云的分類效率以及分類精度。

發(fā)表于：6/9/2022

一種引入濾波的PID控制算法在溫控系統(tǒng)的應(yīng)用[其他][其他]

為了使得溫控系統(tǒng)響應(yīng)更加穩(wěn)定，在PID控制算法中引入了三階離散濾波器對輸入信號進(jìn)行濾波，去除了抖動(dòng)噪聲，輸出更為平穩(wěn)的響應(yīng)結(jié)果；此外，設(shè)計(jì)了一種基于STM32微控制器為控制核心的溫度調(diào)控系統(tǒng)，由鉑電阻Pt1000和MAX31865構(gòu)成溫度采集模塊，由半導(dǎo)體制冷器TEC和H橋邏輯器構(gòu)成溫度調(diào)節(jié)模塊，上位機(jī)軟件與下位機(jī)系統(tǒng)使用USB串口通信，將接收的實(shí)時(shí)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行引入濾波的PID調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)輸出值發(fā)送給下位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)一次閉環(huán)的溫度調(diào)節(jié)控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引入濾波器的PID控溫度制方法要優(yōu)于結(jié)合Bang-Bang的PID、引入微分先行PID、步進(jìn)式PID、變積分PID，提高了抗干擾的能力，在工程溫度控制方面具有一定的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)表于：6/9/2022

基于改進(jìn)Clifford混沌系統(tǒng)的圖像加密算法[其他][其他]

信息安全是人們?nèi)找骊P(guān)注的問題，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，很多信息的傳輸都是通過數(shù)字圖像進(jìn)行的。為了減少數(shù)字圖像在信息傳遞過程中存在的安全隱患，改進(jìn)了Clifford系統(tǒng)，通過混沌吸引子圖和Lyapunov指數(shù)分析改進(jìn)的Clifford系統(tǒng)的混沌特性，并且基于改進(jìn)的Clifford系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種圖像加密新算法。該算法先將明文圖像像素矩陣轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制矩陣，對二進(jìn)制矩陣的行和列分別進(jìn)行循環(huán)位移；然后再將明文圖像分成9個(gè)大小不同的矩陣塊，對每個(gè)矩陣塊進(jìn)行置亂操作，在塊置亂時(shí)，塊間結(jié)合混沌序列進(jìn)行置亂，塊內(nèi)進(jìn)行循環(huán)位移，保證了每個(gè)像素點(diǎn)的位置都發(fā)生了變化；最后用混沌序列和置亂后的圖像進(jìn)行異或運(yùn)算，得到最終的密文圖像。仿真實(shí)驗(yàn)以及安全性分析說明該算法具有良好的加密效果。

發(fā)表于：6/9/2022

基于高空VR交互場景的恐懼情緒誘發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[其他][醫(yī)療電子]

基于高空VR交互場景設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種可提供下肢體感交互的恐懼情緒誘發(fā)系統(tǒng)，通過定制的碳素結(jié)構(gòu)鋼踏板及其底部的雙筒式彈簧單元，可使得人體行走踩踏后產(chǎn)生多角度的應(yīng)力晃動(dòng)，利用匹配的VR跟蹤器可實(shí)現(xiàn)虛擬高空場景中的晃動(dòng)交互。該系統(tǒng)具有交互顯示、踏板匹配、虛擬場景和實(shí)驗(yàn)管理等功能模塊，可自動(dòng)將誘發(fā)過程中人體的各項(xiàng)生理數(shù)據(jù)、空間位置、時(shí)間信息、任務(wù)績效等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

發(fā)表于：6/9/2022

基于Cloud Native的質(zhì)檢信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[其他][其他]

隨著質(zhì)檢信息管理業(yè)務(wù)的復(fù)雜化，現(xiàn)有的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)呈現(xiàn)出對大數(shù)據(jù)的處理能力不夠、人工操作出錯(cuò)率高、擴(kuò)展性差等問題。提出了一種基于Cloud Native(云原生)的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)，并對Cloud Native技術(shù)進(jìn)行分析研究，明確了Cloud Native技術(shù)的原理和特性。接著結(jié)合質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理業(yè)務(wù)的實(shí)際使用情況，對基于Cloud Native的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)。最后對該系統(tǒng)進(jìn)行了功能和性能測試，驗(yàn)證了整體設(shè)計(jì)方案的有效性。

發(fā)表于：6/9/2022

帶殘余頻偏的LSC-DS-CDMA信號偽碼估計(jì)[其他][其他]

針對帶殘余頻偏的長短碼直擴(kuò)碼分多址信號偽碼估計(jì)問題，首先利用短碼和長碼的周期性分段接收信號構(gòu)建信號矩陣；其次采用特征值分解法得到帶殘余載波的用戶特征向量子空間，并采用全數(shù)字鎖相環(huán)跟蹤、消除殘余頻偏；然后利用Givens矩陣對特征向量組成的荷載矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，提出結(jié)合隨機(jī)差分和模擬退火思想的鯨魚優(yōu)化算法，尋求方差最小化的最佳旋轉(zhuǎn)角，從而估計(jì)各用戶的復(fù)合碼片段并依次拼接；最后利用梅西算法和相關(guān)運(yùn)算估計(jì)各用戶的長碼和短碼。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法對帶殘余頻偏的LSC-DS-CDMA信號偽碼估計(jì)的有效性。

發(fā)表于：6/9/2022