摘要：在我国碳达峰、碳中和的政策背景下,对植被碳吸收过程中硫化碳(COS)和二氧化碳(CO_(2))进行高精度长时间在线监测具有重要的社会意义和市场价值。针对植被碳吸收气体可调谐半导体激光吸收光谱术(TDLAS)检测需要,基于TDLAS长程吸收池设计了一种用于植被碳吸收气体TDLAS检测的气压控制系统。该系统采用STM32作为主控,使用气压传感器采集长程吸收池内实际气压,气体比例阀和真空气泵作为执行器件,在实现长程吸收池内气体置换的同时保证低压稳定,同时采用缓冲气室和隔离阀以减小真空气泵的冲击造成的干扰。经过气体梯度控制测试和野外长时间稳定性测试后,该系统工作稳定、控制精度高、可适应野外环境,可以满足植被碳吸收气体TDLAS检测的需求,同样适用于其他基于长程吸收池的检测系统中。

摘要：针对目前大部分气压控制器只能输出单一的正压或者负压,并且可控气压通道数量少、扩展性差的问题,本文基于STM32设计了一种新型多通道、可扩展气压控制器。以提高兼容性为目标,给出了多路气压通道和混合气压通道设计方法,并制作软体致动器与气压控制器样机进行性能驱动实验。实验结果表明,相比已有气压控制器,该气压控制器性能良好,气压通道多,且能同时输出正压和负压,可满足大部分软体机器人驱动需求。

摘要：根据目前中小企业对座椅载荷进行疲劳试验与检测的实际需求以及目前试验机的发展情况,发现了市面常见的座椅载荷试验机存在前期投资大、机构复杂及维护保养需求高等问题,在中小型座椅生产企业中推广和使用受限。基于此,从中小企业实际需求出发,本着结构简单、投资经济、便于使用的原则,提出一种全自动气控座椅载荷疲劳试验机,设计控制机构完全采用压缩空气作为驱动源,其来源方便、环保节能。在对当前座椅加载试验机特点及需求研读与分析的基础上,提出了全自动气控加载试验机的总体设计思路;根据对座椅加载控制的要求与结构模式,形成气动控制系统的总体架构及控制原理与控制方法设计;对座椅加载疲劳试验机进行了实验室模拟实验测试。结果表明,此控制系统设计方案能够实现座椅载荷负载大小变化模拟,可以实现座椅加载模拟工作节拍控制以及座椅加载时长控制调节,且完全脱离供电需求,经济环保,为生产企业后期使用维护提供了极大的方便。

摘要：针对电磁阀无法建立精确的数学模型,及存在小信号死区时间的问题,课题组设计了基于STM32单片机的控制系统,提出了一种积分补偿模糊控制算法,将目标气压和实际气压的气压差以及气压差的变化率作为输入,建立模糊控制规则库,将脉冲宽度调制(PWM)信号作为输出作用于电磁阀,实现了气压的精准跟踪控制。实际运行结果表明:该方法在气压控制系统中具有控制精度高、鲁棒性好等特点,优于传统的PID控制方法。

摘要：气压作为常见的物理量,在工业生产中经常需要对其进行及时、精确的控制,为此设计一种以STM32F407单片机作为控制单元的气压控制系统。系统由STM32F407、真空箱、气压罐、气泵、电磁阀以及若干气管组成,可以在程序里设置气压控制区间,单片机根据传感器反馈的当前气压值和设定目标气压值之差值做出相应的动作来调控气压,构成一个实时采集实时控制的闭环控制系统。实验表明该气压控制系统具有精度高、稳定性好等特点,能较好地满足工业生产需求。

摘要：针对生物材料建立的3D打印系统应用过程中,受到喷头气压控制方案的影响,导致控制结果稳态误差较高。因此,提出面向生物材料的3D打印系统喷头气压控制方法研究。根据喷头气压控制原理,建立以压力变送器为基础的3D打印系统气压控制模型。分析气体升降压速率与伺服电机转速的关系,计算喷头升降压控制速率。利用以单片机为核心的电气比例阀,结合串级控制结构,设计气压控制方案。最后,利用串口触控屏实现喷头气压实时控制。实验结果表明:所提喷头气压控制方法与文献[3]、文献[4]相比,将稳态误差降低了23%、35%。

摘要：本文为了使床垫可以贴合人体曲线,从而改善睡眠质量,设计了一款基于PID的床垫气囊气压控制装置。该装置将传统床垫内的弹簧支承结构改为气囊结构,通过调节气囊气压从而控制气囊高度,最终实现床垫不同部位高度的调节。以STM32F103系列的MCU作为主控模块的核心芯片,智能控制执行部件继电器,进而控制气泵和气阀的电源通断;利用TG6P39I气压传感器进行气囊内部气压的实时监测,在主控模块的程序中引入PID控制算法,每200ms输出一次,配合PWM输出,最终实现气囊气压的控制。实验结果显示,最终该控制系统的气压趋于稳定,实际气压值在设定值的正负500Pa左右波动。

摘要：随着城市轨道交通的日益完善,越来越多的城市正在规划、建设速度超过100 km/h的城市轨道交通快线。但随着列车运营速度的提高,较大的压力波动传入车厢后将会导致乘客出现耳鸣、恶心、呕吐等不适症状,严重影响乘坐舒适性。而业内对地铁快线压力舒适性尚无明确标准。如果参照高铁采用全密封列车设计,将大幅提升列车采购及后期维护成本,尤其对已开通的线路,如何改善、提高乘客压力舒适性成为困扰很多地铁运营单位的问题。基于我国某城市地铁线路开展的系列研究,在权衡成本及效率的基础上,针对已开通线路提出经济、高效的控制措施,可为其他新线设计提供参考。

摘要：为解决在设计航天器的过程中对设备的物理参数进行精确测试等问题,将气动技术应用到模态测试装置设计中。针对模态装置中气动子系统性能的优劣直接影响其稳定性与超低频指标等情况,以提高气动控制系统性能为出发点,介绍了气动供气系统,设计了以C8051F040处理器为核心进行高精度气压控制的硬件接口电路和软件设计。实际实验结果表明,该气动控制系统运行可靠,具有操作方便、精度高和实时性好等特点,且具有较高的推广应用价值。

摘要：针对精确控制球体在管道内升降高度问题,提出一种基于气压控制原理的球体升降高度自动控制系统的设计方法。系统通过控制器控制步进电机转动角度,控制管道内气压的变化,进而控制球体升降高度。测试结果表明该系统能够设定球体升降高度、停留时间、动作次序等运动指令,以无线方式发送控制信息,实时显示球体高度及误差信息。相对误差为1.45%,由球体的运动情况反映管内气压状况,在物理等实验教学领域具有良好的应用前景。