基于STM32F103C8T6多功能健康测试腕表的设计与实现

本多功能智能健康测试腕表以STM32F103C8T6单片机为控制核心,利用光电传感器实现对脉搏的计数测试;利用磁力传感器来实现电子指南针功能;利用加速度姿态传感器来实现计步的功能;利用紫外线传感器实现紫外线强度检测;以及利用温湿度传感器对于环境温湿度进行监测.实现了集上述功能于一体的多功能健康测试腕表.     

基于STM32的“智能可穿戴设备”课程实验教学平台设计

针对生物医学工程专业"智能可穿戴设备技术"课程,设计了一款能够二次开发的人体生理参数实验教学平台。该文分析了平台架构,对光电容积法测血氧脉搏原理和加速度传感器计步原理进行介绍,并对开发平台步态及心率准确性进行测试,准确率均达到95%以上,实现了预期功能。     

用加速度传感器进行倾角检测中的数据处理研究

基于提供一种使用加速度传感器输出的信号进行倾角检测的目的,采用理论和实验相结合的方法,使用Matlab对加速度信号处理算法进行仿真分析的方法,从数学模型入手,分析了利用加速度传感器进行倾角测量的原理,并借助Matlab进行了仿真分析,进而得出了一个适合使用单片机对加速度信号进行数据处理的参数,同时还讨论了加速度传感器分辨率与倾角检测精度之间的关系.     

基于STM32四轴飞行器的设计

四轴飞行器作为一个小型飞行器平台,其用途非常广泛,该设计采用性价比高、片内外设丰富、功能强大的STM32单片机作为控制系统的核心,以NRF24L01无线模块、无刷电子调速器、陀螺仪、加速度传感器、地磁传感器、气压传感器为辅助器件,采用融合滤波算法对传感器采集的数据进行滤波处理,同时运用PID算法对飞机飞行的控制进行计算,设计了一个小型遥控式的四轴飞行器。调试飞行表明,四轴飞行器实际飞行时,其平衡度难以控制。     

硅MEMS加速度传感器教学实验平台构建

基于硅MEMS(micro-electromechanical systems)加速度传感器体积小(微米量级)、工作原理较抽象、课堂教学接受较困难等问题,构建了硅MEMS加速度传感器教学实验平台。该实验平台主要由加速度信号发生装置、高性能石英振梁加速度传感器、MEMS加速度传感器芯片、A/D转换电路、单片机数据采集及处理电路、液晶显示装置等组成。加速度信号发生装置提供不同的加速度信号。高性能石英振梁加速度传感器用于对MEMS加速度传感器的测试结果进行比对。测试结果表明,该实验平台性能良好,能够满足实验要求。该实验平台不但强化了对学生动手能力的培养,体现了实验教学与课堂教学的结合,也为传感器技术及应用、误差理论与数据处理等课程提供了重要支持。     

基于ICA算法分离缸盖振动加速度信号的研究

本文利用基于独立成分分析的FastICA盲源分离算法对缸盖振动加速度信号进行了分离研究.分析表明缸盖振动加速度信号满足源信号独立性要求,且源信号具备非高斯特性,满足独立成分分析应用的要求.在ZH195柴油机缸盖三个不同位置安装传感器,同时测量振动加速度信号,利用FastICA算法对实测缸盖振动加速度信号进行分离.为对分离的效果进行评价,利用连续小波时频分析方法,对分离得到的活塞撞击激励的响应信号及反拖工况测得的振动加速度信号进行分析,对比结果表明,两信号的时频分布特性具有相似性,这表明FastICA算法适用于分离研究用机型缸盖振动加速度信号.     

基于手机加速度传感器的手势识别系统研究

基于智能手机上的加速度传感器,设计并实现了一种手势识别系统。采用时间数列方法对加速度数据样本建模,对数据进行降噪和优化处理,包括使用抽取突变消除平缓强调动作的变化;利用门限值差分方法进行手势动作动态自截取;利用特征提取简化数据,提高识别正确率;利用模板匹配方式,基于动态时间规整(DTW)算法进行手势检测。实验结果表明,该系统方便可行,具有较高的识别率。     

基于Android的嵌入式系统综合实验设计

根据嵌入式系统实验教学中的问题,基于智能手机硬件平台和Android系统设计了嵌入式系统手机计步器综合实验。该实验包括传感器信号采集、算法实现、交互功能设计等Android程序开发的基本内容,实现了较为准确的手机计步功能。实验具有模块化、渐进式、开放性的特点,提升了学生实践和创新能力。     

基于多传感器与WiFi融合的室内定位方法

针对室内定位精度不高的问题,通过融合多惯性传感器定位技术和WiFi定位技术,提出一种基于多惯性传感器和WiFi定位结合室内定位方法。首先使用基于WiFi的室内定位中的RSSI算法,根据位置指纹、利用最近邻匹配算法获得绝对位置信息,再通过基于三轴加速度传感器与陀螺仪的步数检测方法以及基于电子罗盘与陀螺仪的航向估算方法获得相对位置信息。最后基于位置指纹的方式对多传感器的室内定位进行步长校正,得到较为准确的定位结果。实验结果表明,该方法与单独运用惯性传感器或单独使用基于WiFi的室内定位方法相比,精度更高。     

定量探究向心加速度影响因素的创新实验装置

实验装置主要由姿态角度传感器、蔬菜脱水篮、刻度尺三个核心部件组装而成。转动蔬菜脱水篮,利用姿态角度传感器采集向心加速度、角速度等物理量数据,利用刻度尺测量转动半径,通过蓝牙将采集到的数据发送到电脑端。借助Excel软件处理数据,插入散点图,可得到向心加速度与角速度平方成正比的直线图像,并且比例系数等于姿态角度传感器的转动半径。通过实验探究得到向心加速度与角速度、半径的定量关系式a=ω²·r。     

基于PROFIBUS-DP网络的变频器控制系统研究

提出基于PROFIBUS-DP变频器控制系统,结合SIEMENS MICROMASTER系列变频器,给出系统的网络结构及计算机与变频器之间的通信协议,描述了系统的功能码设置步骤和编程过程。     

一类等式约束优化问题的改进牛顿算法

提出了牛顿方法与预优广义共轭梯度方法相结合的方法(简称为Newton-PGCG)求解库恩-塔克方程组。给出Newton-PGCG算法中预优广义共轭梯度法中预优阵的选取问题及其步数参数的确定原则，并在保证牛顿方法恰二阶收敛的条件下，证明了此算法也具有恰二阶收敛的优点。     

求解二级线性价格控制问题的Frank-Wolfe算法

目的为了研究线性二级价格控制问题的求解算法及其相关性质.方法利用K-T条件,精确罚函数法,以及Frank-wolfe线性化方法来研究线性二级价格控制问题.结果得到了线性二级价格控制问题的Frank-wolfe算法的步骤以及相关的一些命题,并且证明了这些命题.结论通过数值实验表明了这个算法方便、快捷、简单与实用.     

基于TMI1451.2-SC平台网络化智能传感器的应用研究

介绍最新的总线标准IEEE1451,该标准定义了网络适配处理器(NCAP)和智能传感器接口模型(STIM),为研究解决通用智能传感器的设计开发问题提供了一个可以共同遵循的基础,使得智能传感器的即插即用成为可能;文中根据IEEE1451.2模块TMI1451.2-SC平台,结合实际监控领域的要求,设计和配置了网络化智能传感器的电子数据表单(TEDS)。     

运用BP算法神经网络拟合传感器的输出特性

首先介绍了BP算法神经网络的基本原理，然后将BP算法神经网络应用于拟合传感器的输出特性，并在MATLAB下通过训练和仿真验证了应用BP算法神经网络拟合传感器的输出特性的优越性。     

基于Rockwell PLC-5温度控制系统实验设计与实现

基于Rockwell PLC-5设计温度控制系统。为了便于实现比例-微分-积分控制器参数整定,对被控对象——电热箱进行实验建模;为了降低输入输出误差,对温度采集及变送环节进行实验建模;基于被建模型,采用改进欧拉法完成被控对象的数值仿真,提供数值仿真对象,可以方便进行控制参数整定,快速看到控制效果;采用模糊比例-微分-积分控制器,实现温度控制;基于Rsview完成人机交互界面和数据动态显示;完成了Rockwell PLC-5温度控制系统仿真平台和实际系统的开发,实现了温度控制系统演示实验和温度控制系统半开放实验设计,达到了预期的实验设计目标。     

热管式真空管太阳能集热器热性能测试研究

集热器测试系统利用两级温控,采用PID控制方法,把进水温度的漂移控制在±0.2℃以内;利用变频器采用位置式PID算法进行控制,将流量控制在±1%的精度范围内.对热管式真空管太阳能集热器进行了瞬时效率的测试,通过测试,证明了此种集热器热效率高,有广泛应用的前景.     

基于正交矩的纹理分割

在识别一幅图像中的界面或物体时，一般先要进行纹理分割．本提出了基于勒让得矩的纹理分割方法．首先在图像的小窗口中计算矩值，然后用一个非线性转换器把它转化成纹理特征．再用这些特征组成特征向量作为输入数据．接着采用RBF人工神经网络对提取的特征进行分割．用k均值算法训练RBF人工神经网络的隐层．输出层的训练是采用基于LMS的监督式数学模型．该算法成功地分割了许多灰度级图像．和基于几何矩的纹理分割相比，用正交矩可以降低分割错误率．     

基于改进的贪婪算法在0/1背包问题中的研究与应用

对贪婪算法的概念、特性、及其解决问题的步骤进行了阐述,结合0/1背包问题重点对贪婪算法进行了分析,总结归纳传统贪婪算法的解决方案,提出改进的贪婪算法解决策略。