电磁感应式水下松耦合变压器的设计与仿真

水下自治机器人的电能传输是深海资源勘探中必须解决的问题。如今大部分水下机器人采用接触式电能传输方法,然而其系统的复杂密封结构使其接口会出现严重磨损并存在漏电隐患。与接触式方法相比,非接触式电能传输技术~([1])(CLPT)方法避免了电击、漏电等危险,而且不需要复杂的密封工艺。首先,建立无线电能传输系统的互感和励磁模型,然后分析其系统传输特性,建立水下CLPT模型,利用ANSOFT仿真软件,得到自感、互感及耦合系数,通过对耦合器性能参数、漏磁屏蔽等进行有限元分析,实现电磁耦合器结构[2]的优化设计。进一步仿真耦合系数与气隙、输出电压和传输效率随负载的变化规律。仿真结果表明,优化后的电磁耦合器具有良好的耦合特性,能够充分发挥无线电能传输系统的优势,通过安全高效的传输方式地为水下机器人提供足够的电能。     

基于传输线方法的电缆耦合预测技术

针对工程中的电缆耦合问题,着重探讨了电缆耦合预测的计算方法.运用多导体传输线的理论为均匀/非均匀介质中的电缆耦合建立相应的等效电路模型,并采用计算电磁学中的有限元数值计算方法获取该电路模型里的电容、电感参数.在此基础上,借助软件工具对三条电缆间的耦合情况进行仿真计算,分析信号频率、电缆长度对电缆耦合的影响,以此作为电缆敷设的指导依据,从而实现电缆耦合预测.     

瞬时转速测量及求瞬时转速方法浅析

讨论了非接触式测量发动机曲轴瞬时转速的方法，此方法测量装置简单、方便，利用一安装曲轴自由端的６０齿齿轮和一磁电传感器，记录传感器感应出的电压信号从而求出瞬时转速。     

新型雷达液位传感器在挖泥船装舱过程中的应用

雷达液位传感器是利用微波脉冲的发射与接收来测量液体的深度。雷达液位传感器分接触式和非接触式两种形式。介绍西门子LR 460雷达液位传感器的工作原理和系统组成。阐述该设备的安装和信号采集,并阐述波形分析和修正措施。可供参考。     

水下自主航行器非接触式充电系统频率控制

水下自主航行器(AUV)非接触式充电系统通过补偿电容与系统电感的谐振作用,使系统的功率因数达到最大,以实现电能的高效传输。在深海环境下,系统初、次级磁芯在受到水流冲击后会产生偏心和间隙,引起耦合系数发生变化,系统的谐振频率点也会发生改变,充电能力下降。本文研究在水流冲击作用下,通过频率控制使系统始终在谐振频率点运行以提高系统的传输能力,并提出了基于锁相环控制的AUV非接触式充电系统的频率控制实现方式。     

船舶推进轴系扭矩非接触式监测系统研究

柴油机是船舶动力的核心,船舶推进轴系的状态决定了机桨传动的效率.由于以接触式方法测量与计算轴功率和扭矩很不方便,因此需要更方便、更灵活的非接触式测量方法.提出一种新的基于光电技术的非接触式轴工况监测系统.两个编码盘和光电开关用来检测一定长度内轴的扭转角度,轴的扭转角度可根据计数器频率和叶片中心角,通过现场可编程门阵列（FPGA）量化,轴功率与扭矩可在计算机上显示出来.实验结果表明,该方法适用于量化轴的扭转角,去除了可能导致在线监测系统危险的冗余光纤.该监测系统的设计为船舶推进轴系的监测与故障诊断提供了一种思路.     

波浪数物耦合模型的一种新的信号滤波方法

以二维波浪传播数模与物模耦合模型规则波低频滤波问题为研究对象,采用摄动法建立了线性补偿滤波方法。耦合模型中,数值模拟采用基于改进Boussinesq方程的三角形网格有限元模型,物理模拟采用推板式造波机。文中分析了耦合模型信号滤波的目的和目标,并通过造波信号频域的分析,对比了文中方法与传统方法在信号稳定性方面的效果,通过波浪耦合模拟实验对比了波面的数模与物模结果。实验结果表明,与传统方法相比,文中方法能有效解决造波信号的慢漂和计算值偏小的问题,信号更加稳定,耦合误差更小。     

船舶机电设备耦合扭振分析

针对传统的分析方法不能完整全面分析船舶机电设备耦合扭振,提出新的船舶机电设备耦合扭振分析方法。使用CCD和激光测量相结合的非接触测量方法,测量采集机电设备的耦合扭振信号。机电设备的耦合扭振信号经过过滤器处理后,根据Newmark理论进行计算,得到机电设备发生耦合扭振时的各项变量。编写Labview和Matlab软件程序,结合变量参数得到机电设备耦合扭振的频谱图。分析频谱图,机电设备正常运行时,机电设备工作信号频谱幅值较高,当发生耦合扭振时,信号幅值急剧下降后,随着耦合扭振程度加剧,即随着共振频率增加,幅值逐渐上升。当机电设备的共振频率达到频谱临界点时,机电设备会因为耦合扭振产生的强大共振而发生故障。设计与频域扫描分析法的对比实验,实验结果表明设计的船舶机电设备耦合扭振分析方法,更能全面的分析机电设备的各部位耦合扭振,具有优越性。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号检测算法

针对复杂噪声背景下线性调频信号检测问题,利用分数阶Fourier变换具有解除时频耦合和信号在分数阶Fourier域呈现能量谱的高度聚集的特性,得出一种基于分数阶Fourier变换的信号检测算法,并将算法用于高斯白噪声和色噪声背景中信号检测。仿真结果表明,该算法对高斯、非高斯色噪声中的线性调频信号检测均有良好的检测性能。     

行相关技术在视频处理中的应用

视频处理的功能是如何从视频信号中提取有价值的目标信号.本文介绍了利用电荷耦合器件以及行相关技术来提高弱信号检测能力的一种方法.     

一种改进的分数阶Fourier变换目标检测算法

传统的信号检测和噪声分离方法只限于在时域或是频域进行,如果信号和背景噪声有很强的时频耦合,就难于在时频域得到好的检测结果。对此提出了分数阶Fourier变换检测算法做出改进,新的算法具有解除时频耦合和抑制噪声的特性,当选择合适的旋转角度使之与处理信号相匹配,就可以在分数阶Fourier域获得较好的检测结果。仿真实验中利用改进的分数阶Fourier变换算法对运动目标进行检测,结果表明新的分数阶Fourier算法的检测性能优于原分数阶Fourier变换。     

新型流速仪检定系统设计

流速仪检定系统是衡量流速仪测量流速精度的检定装置。针对传统流速仪检定系统的缺点，设计了一种新型的流速仪检定系统。该系统采用新的前端信号调理方法，并添加了智能化识别水阻干扰程序，采用了新的数据处理方式对流速仪信号进行采集，经现场实际应用，该检定系统符合检定要求，可靠性高。     

通用数字信号处理平台的实现

简述了PCI20012卡设备驱动程序的工作过程,介绍了基于开发软件包实现高速数据采集和模拟信号输出的程序编制方法,最后,给出了在Windows平台下使用多线程技术的通用信号处理系统实例,并给出了C＋＋源代码。     

基于DSP和CPLD的无刷直流电机控制系统设计电气与自动化电气与自动化

无刷直流电机具有非线性、多变量、强耦合等特点,采用传统控制系统的控制算法有局限性,往往达不到预期的控制效果。根据特种水下航行器的使用要求,设计了一种无刷直流电机的控制系统方案,基于数字信号处理器（DSP）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和智能功率模块（IPM）,采用提前换向控制算法,满足了电机控制系统不断增加计算速度和逻辑处理实时性的要求,简化了逻辑处理流程,实现了无刷直流电机的高效运行。经实验验证,电机系统效率高达92%,稳定性好、控制灵活,该系统可用作特种水下航行器的无刷直流电机控制装置。     

基于Simulink的动目标检测(MTD)建模与仿真

动目标检测（MTT）是现代雷达系统重要的信号频域处理技术。介绍了雷达信号处理技术中MTD的基本原理，对其性能进行了分析，并用Simulink构建了MTD的仿真模型，分析了在仿真处理过程中的一些难题及解决途径，最后给出了仿真结果。经分析可知，此仿真实现了雷达信号处理中MTD，可为雷达系统建模仿真以及雷达信号处理技术的研究提供帮助。     

火箭弹发射时连接螺纹处强度的数值分析和研究

基于非线性有限元数值分析,研究了某型号火箭弹内连接螺纹在发射中的强度问题。计算中考虑了材料的非线性问题和螺纹间的接触问题。计算结果表明,接触部位存在着明显的应力集中现象,但螺纹部位总体的应力水平较低,能够保证火箭弹的发射安全。     

基于CPLD的脉冲宽度测量装置的设计

基于CPLD的脉冲宽度测量装置是由CPLD、脉冲信号处理、按键输入、液晶显示组成。其中CPLD实现数据及逻辑信号的处理、计时、控制信号的输出,液晶显示部分实现脉冲宽度测量值的显示以及间隔时间的显示。设计的装置硬件电路简单,实用性好。     

天文导航用水天线图像处理的技术研究

天文导航在导航系中有着不可替代的地位,由于客观原因,舰船在海平面上航行必然会摇摆,针对这一摇摆角问题,提出了基于粗略水平基准的水天线测量法。该方法以TDS642EVM多路实时图像处理平台为硬件电路,软件算法采用自适应阈值分割和小波变换进行边沿信号检测,最后利用Hough变换获取水天线的具体位置信息,所有算法在CCS2.0环境下编程实现。     

一种船用起重设备多连杆防摇装置设计及仿真研究

对于起重设备,尤其是船用起重设备,吊装作业时起吊对象的摇摆是一种常见现象,其往往影响作业效率,甚至影响作业安全,该特点在舱室空间有限的船用领域表现的尤其明显。针对该类摇摆问题,本文设计了一种新型空间多连杆防摇装置,通过三维空间正交耦合约束方式实现了吊运对象的直线导向功能,进而达到防摇效果；并基于Adams软件对该装置的防摇性能进行了仿真研究,分析出大车、小车以及吊具升降时吊装对象的运动学状态。结果表明,该装置达到了良好的防摇效果,并具有结构新颖、工作可靠、安装紧凑的优点,在船用防摇领域具有很高的工程应用价值。