平流层气球吊篮及姿态控制系统设计

平流层气球测量测试与通信技术目前在国际上处于研究热点状态,平流层气球与卫星及其它空间飞行器相比,具有成本低、寿命长、风险小等优点,在一定程度可取代成本高昂的卫星和空间飞行器,用于通信领域和空间科学研究领域,具有十分广阔的应用前景。本文结合平流层空气球吊篮及姿态控制系统的研制,对球载控制系统与地面中心站及各节点机组成的异构分布式系统数据通信网络以及监测系统软件的设计方法进行了介绍,并陈述了在LabWindows/CVI开发环境下开发测控应用程序所须注意的问题。     

基于VxWorks系统的高空气球吊篮反捻控制器

为保证加挂大惯量负载情况下高空气球吊篮反捻机构能够正常工作,对Vx Works实时操作系统在反捻机构控制器中的应用进行了工程实践验证。对Vx Works实时操作系统进行剪裁以提高系统的安全性和可靠性,采用二进制信号量保证用户任务与外部定时中断的同步,采用PI增量式算法设计系统的控制程序。实验中分别模拟气球扰动和负载扰动情况下的反捻机构工作情况,实际解耦效果:扭变片形变角均值0.002 0°,均方差0.001 5°,方位角平均偏差-0.277 3°,均方差0.095 3°,实验证明:提出的基于Vx Works操作系统的控制器采样率高、运算能力强、稳定性强、灵活性高能够适应反捻系统工作要求。     

无人机模拟训练视景仿真系统设计与实现

讨论了在PC机上实现无人机模拟训练视景仿真的系统结构、实现平台、模型和仿真数据库组织方法，具体介绍了系统各子模块的实现方法。     

虚拟战场视景仿真

分析了虚拟战场仿真中包含的各项关键技术并特别介绍了虚拟战场视主仿真中出现的新问题。重点讨论了虚拟战场视景系统构造的关键总是建模,模型驱动及视点的选择。     

轨道交通视景仿真模拟器分布式系统设计

以轨道交通驾驶训练为背景,介绍了模拟训练的设计方案。利用模块化设计实现计算机与操作单元的分布式仿真：PLC模块实现操作单元的指令和数据传输,通过RS485/232实现控制台计算机对操作单元检测与控制;采用四通道视景系统作为输出界面,Creator构建轨道站点和沿线环境模型,Vega实现模型驱动。应用表明该系统在实时性、逼真度和开放性等方面比视频模拟器均有较大提高,并已成功应用于某城市轨道交通视景仿真模拟器中。     

气球吊篮姿态控制系统的仿真研究

气球吊篮在高空科学观测和实验中被广泛地应用,气球吊篮的姿态一般可以采用力矩陀螺或反作用轮来进行控制,这两种控制方法各有优缺点,该文针对反作用轮式控制方法,介绍了系统的构成原理,给出了系统的仿真模型,并在具有位置干扰和速度干扰的情况下,采用MATLAB对该控制系统进行了仿真,从仿真的结果来看,反作用轮式的吊篮控制系统可以完成控制任务,但是响应速度比较低.和力矩陀螺式控制系统相比,反作用轮式的吊篮控制系统的结构简单、费用低廉,在一些特定的场合是比较实用的控制系统.     

基于VegaPrime的潜望镜视景仿真系统的实现

虚拟仿真训练已成为军事训练的重要手段之一.为了改变潜望镜过去单一的机械设备操作训练方式,直观形象地显示训练过程,设计了视景仿真系统,用于潜艇攻防训练.采用Vega Prime和Creator,结合GL Studio建立了实时视景仿真的分布式体系结构.对视景仿真系统中场景建模、目标运动控制、人机交互、光学效果、场景特效等关键问题进行了阐述.经过试验,所开发的视景仿真系统具有良好的视觉沉浸感.     

虚拟现实系统中的视景仿真研究

视景仿真是虚拟现实系统的重要组成部分。文中讨论了建立虚拟现实系统的软硬件条件和视景仿真的建立过程，并给出了优化系统实时性能、减小视觉延迟和虚拟环境导航的办法。这些办法可有效减少系统计算量，优化交互性能。     

基于PC的虚拟座舱视景系统的实现

根据新一代歼击机虚拟座舱系统的要求，开发了一种基于PC机的廉价而通用的虚拟座舱视景系统。中详细描述了其硬件系统的组成、系统软件的选择以及应用软件的设计与实现。     

机载电子对抗视景仿真训练系统设计研究

为了更好地提高电子对抗训练水平,丰富电子对抗的训练手段,针对机载电子对抗作战训练需求设计了机载电子对抗视景仿真训练系统的硬件电路,并将视景仿真技术引入到软件开发中,实现了机载电子对抗全过程的视景仿真训练。     

平流层球载系统方位控制仿真与试验研究

研究了平流层球载系统的方位控制问题.介绍了吊篮方位控制系统工作原理并建立了其数学模型,控制系统采用反作用飞轮子系统实现吊篮方位的高精度控制,并采用反捻装置子系统实现对飞轮电机的卸荷以及对干扰力矩的解耦控制.针对球载方位控制系统,提出了一种带调节因子的新型非线性PID控制器,控制器根据指令跟踪误差自动调整增益参数,能够克服传统PID控制器难以协调快速性和超调量的缺点.仿真与试验结果表明,吊篮控制方案以及非线性PID控制算法能够准确实现球载系统的方位跟踪.     

基于LabVIEW的吊篮姿态控制地面监控软件设计

针对高空气球吊篮姿态控制系统地面监控的需求,利用LabVIEW开发环境设计了一种吊篮姿态控制地面监控软件.监控软件采用了模块化的设计思想实现了遥测数据的接收与实时显示、控制指令的上传与记录、数据和日志的下载与存储等功能.实际测试结果表明,基于LabVIEW开发的监控软件,可满足高空气球吊篮姿态控制系统的监控需求,并且具有开发周期短、可扩展性好、便于调整和维护的优点.     

变电站远程视频监控系统的设计与实现

介绍了变电站远程视频监控系统的概念和应用价值,针对某电力公司的需求设计了远程视频监控系统的系统结构、通信协议、软件功能、软件模型及软件流程,采用VC++编程实现了变电站远程视频监控系统.     

EAS远程监控系统的实现

本文阐述了商品防窃检测器远程监控系统的基本原理，描述了系统硬件组成及软件功能，重点分析了数据传输的协议及其实现方法。     

基于LabVIEW的远程测控系统的设计与实现

虚拟仪器与网络技术的发展给测控系统的设计与实现带来了新的要求与机遇。本文着重介绍了网络化测控系统中常用的C/S与B/S两种网络模式及其在LabVIEW开发平台下的实现方法。实践表明,利用LabVIEW开发平台可以简单、灵活的构建符合实际要求的远程测控系统。     

微小型仿生机器人远程监控平台的设计

采用AVR和ARM双核架构实现的微小型仿生机器人远程监控平台,可以使用PC,PDA或者手机等终端通过Internet对微小型仿生机器人进行遥操作和遥监控.该监控平台的开发同时也是对于其他远程监控平台有一定的借鉴意义.     

基于GSM远程监控系统的设计

GSM网络已经扩展到全世界的各个角落,成为目前用户数量最大的移动通信系统。短消息作为GSM系统中最为简单和方便的数据通信方式,其业务和应用得到迅猛的发展。在工业控制系统中以短消息作为数据载体传送数据既有效又经济。本文提出一种基于GSM短消息业务的无线远程监控报警系统,该系统用于水厂的实时监控中,控制性能良好。     

基于Web的空气质量远程监控系统

本文提出了一个基于Web的空气质量远程监控系统。系统中监控计算机对现场采集的空气质量数据进行实时监控。并通过Web服务器上的接口和Internet上的客户端建立连接，若有害气体超标。则报警并采取相应的控制措施．以较低的成本实现了现场空气质量的远程监控。