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关键词： 动力锂电池组   均衡充电   变倍率   电动汽车   硬件设计   软件开发  

摘要： 能源和环境是社会可持续发展的重要基础，电动汽车成为全球汽车产业未来发展和竞争的焦点。动力锂离子电池组作为电动汽车的储能装置，其整体性能和使用寿命是制约电动汽车快速发展的关键因素。而锂离子电池组的不一致性是导致电池组性能下降的重要原因，因此，研究如何降低锂离子电池组的不一致性来提高电池组使用效率和使用寿命具有重要意义。\n 本文从动力锂离子电池组中单体电池的不一致性导致的各种危害的分析出发，研究了常见动力锂离子电池组均衡充放电方式的优缺点，提出了变倍率充电均衡解决方案，该方案在主充电电流的基础上，引入了辅助充电电流，根据各单体电池荷电状态的不同采用不同的充电倍率充电，从而实现均衡充电的目的。\n 文章系统的介绍了变倍率均衡充电系统中的均衡控制模块、电池状态信息检测模块、主充电电源、均衡模块、人机界面等关键模块的硬件设计及相应的软件设计。文章对主充电电源的全桥变换器、均衡模块的单端反激式变换器的拓扑结构进行了深入分析，解决了在变倍率模式下参数确定及设计计算;为了解决电池状态信息的采集，提出了一种串联电池电压分时接入的测量方法，有效的解决了串联电池电压检测时存在共模信号大的难题。在大量理论工作的基础上，制作了试验样机并搭建了对某型号40Ah动力锂离子电池的均衡充电系统实验平台，在该平台上，对三个不同荷电状态的单体电池串联后变倍率充电的时间历经进行了实验，实验表明了变倍率充电方法能够很好的解决不同荷电状态单体电池组成串后均衡充电的难题;对20串电池组进行了采用变倍率均衡充电和不采用均衡充电的对比实验，实验结果同样表明，变倍率充电方法能够有效的实现不同荷电状态下单体电池成串后的均衡充电问题。

关键词： 吊车定位系统   硬件构成   设计与应用  

摘要： 本文主要介绍鞍钢鲅鱼圈1580热轧生产线钢卷库吊车定位系统的硬件设计与应用,总结了吊车定位系统的硬件构成、系统设计及应用,实现库区成品钢卷物流的动态控制和统一管理。

关键词： GE-PON系统   光网络单元   硬件设计   功能需求  

摘要： 随着通信技术的发展,骨干网和局域网取得了巨大的发展,而连接骨干网和用户的接入网却发展缓慢,成为信息高速公路发展的瓶颈。EPON被视为下一代接入网的最近候选技术,因为它经济、简单、可扩展,能向最终用户提供综合的话音、数据和视频服务,并对IP数据业务是最优的,它代表了低成本高带宽以太设备与低成本光纤网的融合。但因缺乏统一的设计规范各设计者各行其道使EPONONU设计缺乏标准规范而带来设备之间的互连互通问题。本文就是要以EPON技术标准IEEE802.3ah为依托探索标准化的EPONONU设计和调试。\n 本文首先对EPON技术标准IEEE802.3ah做研究和分析,重点是EPON系统数据链路层协议,包括EPON系统架构、协议层次、上下行通信过程、多点控制协议等,提出EPON数据链路层的几项关键技术:测距、上行带宽分配、多业务的QoS保证以及安全问题。\n 然后以满足EPON系统各层功能、原理和关键技术为基础,分析设备的市场技术和功能需求,价格因素选择最为合适的芯片和配套器件。分成主芯片模块,网络侧模块,用户侧模块,电源模块,时钟模块对ONU硬件进行构建。并采用OrCAD电路设计工具完成ONU系统原理图。用Allegro构建PCB注意差分信号和高速信号布线要求:差分信号线互相靠近并长度匹配,采用圆滑转角;高速信号线尽量减少跨层、过孔、跨越分隔区,并远离板边。\n 最后模拟各种具体的ONU使用环境,进行ONU连通性、光器件功率、业务和QoS等功能测试。以示波器为主要工具,对ONU进行了完整的信号测试;对测试中存在的问题做有效改善。通过全面的测试和调试,使ONU运行各参数达标,可在各种使用环境下保持高效运转。\n 本文以实际项目开发为背景,涵盖了市场调研,协议分析,器件选择,板图设计,硬体实现,设备调试的整个过程。将对以后EPON系统的开发,尤其是在ONU的实现方面,具有很强的参考价值。

关键词： 图像无损压缩   JPEG-LS标准   图像编码器   硬件设计  

摘要： JPEG-LS是 ISO/ITU发布的无损/近无损连续色调静止图像压缩标准。与其他图像压缩方法相比,JPEG-LS方法硬件实现简单,对于遥感图像压缩有良好的性能,因此广泛应用于星载遥感图像压缩器中。JPEG-LS标准方法包含 JPEG-LS常规编码与JPEG-LS游程编码两部分。其中常规编码针对连续像素值不相同的图像区域进行编码,游程编码主要处理大面积灰度值相同的区域。\n 常规编码时参数更新与误差值计算结构复杂、处理速率缓慢,本文采用四级反馈回路,实时更新并反馈参数更新值,利用两步预测,简化误差值计算过程,能够在更新的同时进行误差预测。游程编码索引值更新结构较为复杂,硬件实现困难,本文提出建立、存储与查找映射表解决索引值更新问题。\n 本文提出的JPEG-LS编码器实现方法,将两种编码方式相结合,根据图像的特点选择不同的模式进行编码。编码器采用全流水结构,硬件实现资源消耗少,具有实时性,易于FPGA(Field Programmable Gate Array)实现。

关键词： DCS   控制系统   硬件设计   硬件分布  

摘要： 本文主要论述DCS系统硬件的设计及分布,研究使用新的设计结构,对整个工程实施的影响,并展望控制系统未来硬件设计及结构的发展趋势。

关键词： GSM   信令采集   复合嵌套   PPC440epx  

摘要： 本设计采用PowerPC440epx为核心处理器,模块化设计,实现信令采集设备对GSM网络A口E1、STM-1、STM-4接口的信令采集,板卡采用复合嵌套模式,稳定性好,集成度高,节省成本,适合用于不同需求的接口,易于推广。

关键词： 形位测量仪   电子系统   分布式   模块化   海上试验  

摘要： 随着海洋平台地基形位测量仪性能提高,针对其电子系统硬件规模不断增加而导致的研制周期长、可靠性下降、成本增加等问题,对电子系统各功能任务和信息流传输结构进行分析和分解,提出了一种分布式模块化硬件设计方案,逐一实现了各个硬件模块功能并最终集成为海底形位测量仪电子系统。在多次海上试验中,经长时间海上恶劣环境工作条件下测试,其硬件模块工作稳定、性能可靠,有效地验证了所提设计方案的可行性和实用性,且缩短了研制周期、降低了研发成本。

关键词： 音频信号   准确采集   有效性判断   硬件设计   软件流程  

摘要： 本文介绍了一种可对音频信号实现准确检测和有效性判断的设计方案,并对该方案的硬件电路设计和软件系统的流程进行了介绍。

关键词： 串口服务器   操作系统   通信协议   硬件设计  

摘要： 随着互联网时代的到来，将设备接入网已成为一种发展的必然趋势。但在工业生产和自动化控制领域，许多设备没有以太网接口，主要采用传统的串行通信进行数据的传输。串口服务器是一种微型的简化计算机，提供串口转网络功能，能够将RS232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，连接网络进行数据通信，极大的扩展串口设备的通信距离。在考虑到有些区域布线困难，所以在设计留出扩展口，扩展为无线传输。\n 本文主要研究内容如下:\n 1;串口服务器的总体架构及硬件设计。4或8串口自由选择架构，有线或无线自由选择设计;硬件包含ARM处理器外围电路（包括时钟复位电路，存储器扩展电路等），串口扩展电路，网口电路，电平转换电路，系统的电源以及无线模块的设计。\n 2;串口服务器下的linux操作系统内核的配置和编译，以及根文件系统的建立。\n 3;相关软件设计，利用socket编程实现TCP/IP通信协议;linux内核下串口驱动、网口驱动以及Flash等驱动的编写;WEB界面的设计（WEB Server技术）和客户端软件的设计（开源的GTK图形界面编写）。\n 4;系统WIFI扩展应用、测试系统性能及其分析，在实地通过笔记本与设备WIFI进行连接测试，无乱码，通信良好。

关键词： 机器人群   协同控制   指令识别   计算机技术  

摘要： 近年来，多智能体系统（MAS，Multi-Agent System）的协同控制问题已经成为控制领域的热点问题。一些协同控制算法在仿真阶段表现出良好的性能，但是在实际应用环境中往往会受到许多外界干扰因素的影响，比如系统中多智能体连通关系的拓扑切换、通信过程中的时延、信号传输过程中的噪声等。这些干扰不仅会降低系统的控制性能，有时甚至会破坏系统的稳定性。这些问题也限制了多智能体协同控制在实际系统中的应用。本文设计了一种基于多机器人系统（Multi-Agent Robotic System，MARS）的多智能体协同控制算法实验系统。该实验系统在以多个SRV1机器人组成的系统上运行协同控制算法。\n 本文首先介绍了SRV1机器人的相关信息，之后详细阐述了实验系统的组成结构、系统工作流程、以及在整个系统设计过程中遇到的一些问题及其具体的解决方案，最后给出了协同控制算法在该系统上的实验结果。主要工作包括以下几个方面：⑴设计了基于SRV1型机器人的协同控制算法实验系统的结构框架和工作流程，包括硬件平台的组成和软件模块的划分。⑵采用机器视觉的方式为机器人提供外部定位，使用Open Computer Vision(OpenCV)的函数库，利用Camshift配合形状识别实现对机器人的检测与跟踪，为SRV1履带式机器人建立运动模型，并在该模型基础上控制机器人运动;根据机器人的控制协议将协同控制算法计算的结果生成机器人可识别的运动指令，并使用多线程技术实现同时控制多个机器人。⑶介绍了两种协同控制算法，同时给出了算法的计算机仿真和在该系统上仿真的结果。