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基于STM32的智能蓝牙温控风扇.rar

采用分布式电源的主要特性以及在潮流计算中的节点类型，介绍了配电网单相接地重构的目标函数和约束条件，确立了以网络损耗、开关动作次数最少等为目标，以节点电压、支路电流及功率等为约束的多目标多约束函数;在首先保障重要用电客户负荷以及失电负荷数量最少前提下确定目标函数，建立孤岛划分模型，使用深度优先搜索算法，先搜索再校验，快速划分可独立运行的孤岛;最后建立了孤岛与重构结合的配电网故障双层规划模型，以孤岛划分模型作为上层，以孤岛划分结果的网络重构建立的模型作为下层，通过上下层互相联动，利用深度优先搜索算法求解，也可以利用多目标粒子群算法进行计算求解。以IEEE14节点系统为例，在MATLAB软件中进行仿真，结果表明双层规划模型能够为含DG配电网的故障重构提供合适的开关操作方案，通过比较DG并网运行与孤岛运行方式下的重构方案，可有效选择最优重构方案，降低网损、减少开关操作次数及失电负荷量，因此本文提出方法对提高配电网供电可靠性、故障处理能力、管理运行水平的提高具有重要意义

本设计要求基于STM32设计一个鱼缸营养液浓缩控制系统，主要包含以下功能o•显示实时时间，时间手动校准；o•可以设定时间，定期切换电极极性；o•具备温度检测功能；o•能够完成对于营养液浓缩过程的全流程控制。

项目以STM32为主控，设计一个具有手动、自动和智能控制三种模式的交通灯控制系统，可以通过按键切换当前模式，关于三种模式介绍如下

硬件设计验证：基于模拟与形式的方法

本文基于近红外光谱分析技术，研制了高速、高精度的数据采集系统，同时基于项目组自主研发的近红外光谱仪，设计和开发了多功能、高性能的近红外微型光谱仪并实现了近红外光谱检测，论文的主要研究内容和成果综述如下：1.介绍了本课题的研究背景，分析了近红外光谱仪研究的意义，并在此基础上阐述了近年国内外微型光谱仪的类型以及发展现状。2.介绍了光谱仪及近红外光谱分析技术的基本原理，近红外光谱分析技术的具体步骤及其优势。3.搭建了探测系统的整体框架，通过采用FPGA+ARM的硬件架构，实现了数据协同处理一体化的集成设计理念。基于近红外微型光谱仪的应用与元器件价格的考量，选用了高云GW1N系列FPGA芯片，滨松公司C14384MA的CMOS光电探测器件，亚德诺公司LTC2368CMS的AD转换器件以及意法半导体STM32系列微处理器。逐步完成了C14384MA的驱动电路设计，并根据CMOS器件输出信号分析设计了LTC2368CMS驱动电路、设计了FPGA配置电路、FPGA时钟电路、微处理器的最小电路系统及其外部设备电路设计和FPGA系统的电源电路设计。4.基于GOWIN软件对FPGA进行开发设计，包括：驱动模块、模拟前端接口模块、数据存储和处理模块以及控制模块。利用Verilog语言编写源文件设计驱动脉冲时序，ModelSim(QuestaSim)等软件进行仿真，最后通过Synplifypro软件生成资源报告。5.将FPGA配置文件下载到FPGA芯片中进行板级验证，通过对大豆光谱的检测验证了光谱仪系统的功能性，实现了光谱仪的微型化。

本文利用Python代码简明、可扩展的优势结合C++的运算效率进行混合编程，完成了对液滴碰撞壁面的数值模拟计算，并通过Python中matplotlib库及读取图形的方式实现了计算结果的实时可视化。对于液滴碰撞模型，本文采用了基于扩散界面法的多相流混合算法，在该方法中，应用格子玻尔兹曼方法求解流场，多相界面通过直接求解Cahn-Hilliard方程获得。设定液滴与周围空气密度比和粘性比，分别研究了韦伯数(We)、雷诺数(Re)和壁面不同基质特性等对液滴撞击的影响。

(1)构造了数据集GFCPD，该数据集不仅覆盖了Livermore、NPB等常见的并行程序基准测试集，同时包含了常用的数学程序库以及图的相关算法、树的相关算法等复杂算法的不同实现。是一个基于程序上下文流图(XFG)的通用数据集，是一个可以用于串行程序并行性识别任务的深度学习数据集。(2)建立了基于深度图卷积神经网络模型(DGCNN)的串行程序并行性识别模型，并将该模型的识别结果同传统的静态分析方法、结合动态特征的机器学习方法以及在算法分类问题上表现良好的深度学习模型进行对比，从而验证了DGCNN在串行程序的并行性识别任务中的可行性与有效性。(3)基于XML技术实现了并行编程标记语言PML，对MPI、OpenMP等现有编程模型进行设计与封装，提供统一的标准化编程接口，简化了并行编程方式，降低了并行编程门槛。(4)实现了并行编程辅助平台，集成了串行程序的并行性识别、PML语言的程序开发、并行程序的远程调试等功能，提供友好的用户交互环境与完整的并行程序开发流程。

本文在现有的嵌入式图编程环境CASS上添加图像算法模块，用于辅助嵌入式系统对图像数据进行计算和处理。本课题将重点关注在软件平台上实现创新，主要对以下几方面进行了研究：（1）研究开源OpenCV库，对移植好的视觉算法模块定义标准接口，用XML语言实现对算法库的快速封装；（2）研究图形化编程语言和IEC61131-3标准，将算法模块封装成功能块构件，实现用拖拉控件方式进行图形化编程；（3）研究嵌入式平台和计算机视觉调试方法，提出一种基于PC端和嵌入式端的双层视觉调试（DoubleLayerVisionDebug，DLVD）方法，实现平台的混合调试功能；（4）研究通信协议，针对图像数据传输的特殊性，提出新的32位Modbus协议，实现对特定图像区域从嵌入式端到PC端的快速传输。

本文设计并实现了AES-RSA混合加解密算法，并结合ZYNQ-7000系列FPGA芯片设计了相关验证系统对混合加解密模块进行功能仿真和验证。首先，选取DES、AES、RSA三种不同类型的加解密算法，分别用C语言实现其加解密功能，再用Verilog语言重现AES、RSA两种算法的加解密模块，将设计完成的两个加解密模块导入Vivado仿真软件中，进行模块功能的仿真测试。基于已经设计并实现的AES、RSA加解密模块，编写AES-RSA顶层模块，通过定义控制信号和数据信号的传输将两个模块组合，设计出AES-RSA混合加解密模块。

本文在充分研究传统PLC结构和工作原理的基础上，提出了一种嵌入式PLC的设计方案，并从总体设计、硬件电路设计以及软件设计三方面做了介绍。该方案以现代化工业现场需求为主要的考虑因素，以Cortex—M3内核微控制器STM32F103ZET6为核心，配合输入输出模块电路和通信模块电路，搭建了CPU+通信接口形式的硬件平台，输入输出模块和通信接口模块电路均采用了光耦隔离的方式，在保证系统稳定性和可靠性的基础上增强了系统的硬件可扩展能力。软件系统根据传统PLC的工作原理，设计了以循环扫描方式为主的PLC操作平台，以解释执行的方式完成了控制程序的执行，同时采用模块化程序设计思想，对程序下载和通信进行了模块化的编程设计。之后，在嵌入式PLC软件系统的基础上提出了一种更加灵活和开放的PLC软件系统模式，该模式通过梯形图和C语言开放式混合编程的方式提升了软件系统的灵活性。最后，介绍了基于uIP协议的远程监控端的设计，实现了以WEB方式对嵌入式PLC的远程实时监控。本论文完成了系统电路板的制作，并对系统的主要软、硬件模块进行了调试，验证了该嵌入式PLC的合理性和可行性，具有很好的实用价值，并为进一步提高PLC的开放性和灵活性奠定了基础。 

本文设计了一套基于模型驱动机器人系统建模语言MDRML（Model-DrivenRobotModelingLanguage）。通过总结机器人系统特点，根据“自顶向下”的建模过程，抽象出机器人分布式节点层。分布式节点层由分布式节点图表述，用来描述整个机器人系统的节点结构。系统节点实现语言包括图形类语言和文本类语言，根据不同节点实现功能的不同，将系统节点分为三类：CNode（复杂节点），自定义了数据流图和状态机图，主要用来描述包含复杂过程和状态转换过程的系统节点；PNode（PLC节点），主要扩展了IEC61131-3国际标准，扩展包括：加入C++混合编程、加入网络通信模块等，主要用于描述工业机器人系统中的逻辑控制；SNode（简单节点），不限制该类节点实现方式，提供与其它节点的通信，主要用于实现复杂算法计算、与底层设备打交道等系统节点。

本文采用S3C44BOX处理器及外围接口部件完成了嵌入式测试系统硬件平台的设计，在该硬件平台上实现了USB通信控制、键盘管理、LCD显示及uc／os-II实时操作系统移植等功能。采用PDIUSBDl2芯片作为从控制器芯片，以成本低、功耗小、速度快为标准构建了USB从机控制器。系统地完成了USB核心驱动程序和USB键盘驱动程序，完成了设备的枚举、配置等功能，实现了人机接口协议。uc／os-II实时操作系统作为该系统的底层软件设计和开发环境，用于多任务的调度管理。系统程序采用C语言编写，为了提高系统的实时性及效率，部分程序用C语言和汇编语言混合编程实现。经过软硬件的设计和调试，已实现了最初的设计目标。测试结果表明：该系统和USB驱动程序在pc／os-II操作系统及相关运行环境下可正确运行，成功实现了对USB键盘的检测和读操作，达到了USB从机功能模块的设计要求。 

本文详细介绍了基于FPGA的两相式混合步进电机细分驱动器的设计和实现。具体的设计工作主要包括：1）细分驱动器的硬件系统设计；本设计选用Altera的EP2C8Q208C8N作为驱动控制系统的控制处理器，TI的DRV8432作为步进电机的功率放大器、AnalogDevices的AD7874作为系统的A/D采样转换器、精密的仪表运算放大器对采样电阻的电压信号进行放大并辅以其它辅助电路完成了方案的硬件实现。2）增量式PID调节算法的研究与实现；本文对增量式PID控制算法进行研究，并使用VHDL硬件描述语言对其进行了设计实现；并在调试过程中，根据细分驱动器系统的特性，对PID调节算法的参数进行了调整。3）人机交互模块的设计；本文在FPGA上实现串口通信模块，使得使用者可以通过计算机能够为外部系统设置细分驱动器的参数，获取驱动器的运行状态。4）完成了对步进电机的细分控制系统控制软件设计，并采用VHDL语言进行了实现。

本文对PAC的开发系统、运行系统及相关支持技术进行了介绍，研究了使用ARM以及Linux技术来开发PAC的可行性。然后分析和研究了PAC运行系统的的特征及其工作原理，结合PAC的硬件结构、系统软件结构以及工作模式，确定了I/O接口类型、操作系统、界面类型。最后，在分析和研究PAC开发层次模型的基础上，采用了“ARM平台+Linux平台”的软、硬件结构，将软件分为硬件抽象层、驱动层、中间软PLC层及界面层四个相对独立的层次，设计实现了一种开放可裁剪的嵌入式可编程自动化控制器开发平台。

本文基于光学拉伸采集系统项目的要求，设计实现了一种针对高速采集系统应用的波形显示处理软件，文中着重对高速采集数据的波形显示和波形处理部分进行研究；同时完成了基于PCIExpress总线的高速采集系统驱动设计，以获得采集硬件上传的波形数据；以及采集系统控制命令的设计，根据用户发送的控制指令改变显示的格式或内容等。具体的研究内容如下：（1）波形显示处理软件需求分析和软件总体方案设计。针对高速采集系统的波形显示和处理等需求，对其用户操作端、数据收发端、波形处理端等关键需求进行了详细分析，完成了包括软件主控模块、波形显示模块和波形数据获取与处理模块的总体方案设计。（2）基于PyQt(Qt的Python语言封装)开发框架，设计了用户界面；针对用户的定点测量需求，设计了光标测量模块；针对硬件触发后触发点晃动的问题，设计了软件的触发模块，配合硬件完成预触发和触发点的确定。（3）针对Python运行速度较慢导致的软件显示刷新率不高的问题，基于Python/C混合编程技术，利用Python的易扩展性和C语言高速灵活的特点，对运行效率较低的函数进行加速处理，实现了时域波形和频域波形的处理，使软件界面的刷新率达到了37帧/秒。（4）基于PCIExpress总线的高速采集系统驱动设计，完成了高速采集系统波形数据数据收发线程设计；以及基于异步串口总线的用户操作按键信息接收线程设计。

本文以OPC技术为基础，C++为开发语言，在QtCreator编程环境中，结合MySQL数据库实现冷热电联供的数据处理。以冷热电联供系统为研究对象设计了系统能量优化策略——遗传算法，实现冷热电联供系统经济、能源、环境多目标优化。该遗传算法在MATLAB中编程实现，在QtCreator调用由MATLAB设计完成的遗传算法，实现能量优化策略的运行。通过QtCreator与MATLAB混合编程实现联供系统运行过程中能量优化策略的调度。

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