1 系统用途 MIS-3DM-GD20惯性导航教学实验系统（惯导/航姿/运动传感），该系统标配双轴电动转台、转台控制器和一个MEMS器件的AHRS航姿参考系统，该传感器由九轴惯性测量组合，包含三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁强计传感器，能满足导航、制导与控制专业的学生了解惯性导航及飞行控制原理，有助于学生理解、熟悉、掌握惯性导航/航向姿态/运动状态采集的原理、技术及其应用，也可以满足其它专业如飞行技术、航海技术、无人机技术、测绘技术等不同专业的惯性导航技术的科研和教学的使用。还可设计开发各类飞行器、车辆、船舶、机器人、工程机械、穿戴式等各类运动载体测量及控制的创新实验。虽然我们完善了该系统的实验教学功能，同时，该系统也是一个二次开发平台，可以作为其他项目的数据采集验证平台。 2 功能特点 （1） 较低的价格，可以让众多学生同时动手实验，引领国内惯导/航姿/运动传感教学和实验进入普及化时代； （2） 国内首家配备低成本电动转台，可做定量实验，更好的掌握惯导/航姿/运动传感技术； （3） 提供全面的相关教学和实验配套服务，减轻教师的负担； （4） 集成度高，包含了各类运动相关传感器； （5） 实验覆盖全面，从单一运动传感器实验到所有运动传感器融合的综合实验； （6） 通过自身在国内惯导/航姿/运动传感领域的领先技术，实现惯导/航姿/运动传感实验室方案的不断升级，真正使高校教学/实验/科研水平跟上技术发展的潮流； （7） 可为学校量身定做相关实验系统； （8） 系统集成了多种模型，能够完成各个学科，包括航天，航空，航海，陆地等载体的惯性导航实验项目； 3 实验设备 图1-1 实验设备示意图 3.1 双轴电动转台（TT-3DM-2E-10）   机械台体采用UO形铝合金框架结构，由内环横滚轴框架和外环俯仰轴框架组成相互垂直的转动架构，采用直流电机驱动旋转，实现三维空间任意位置和角度的姿态测量。具有位置、速率和摇摆三种测试功能。技术指标如下：     负载尺寸重量 50mm×50mm×50mm / 0.5 kg 负载及夹具安装空间 120 mm×120mm×120mm 主轴与俯仰轴转角范围 连续无限 角位置综合测量精度 ±0.08º 控制到位分辨率 ±0.01º 速率范围 0.1º/s～300 º/s 速率精度与平稳度 1% 测角数据采集频率 20Hz 用户导电滑环 12 环/每环2A 台体重量 15Kg～20 Kg 台体尺寸 520mmL×400mmW×485mmH 串口波特率 115200 bps 工作电源 220VAC/200 3.2 双轴采集控制器(CC-3DM-2E-10) 采集控制器通过USB或串行接口连接计算机实现航姿模块信号的采集与电动转台的测量控制。     测角数据采集频率 20Hz 外形尺寸 300mmW×150mmW×170mmH 串口波特率 115200 bps 工作电源 220VAC/200W   3.3 惯导/航姿参考系统(3DM-E10A) 3DM-E10A是一款微型的全姿态测量传感装置，它由三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴磁阻型磁强计等三种类型的传感器构成。三轴陀螺用于测量载体三个方向的的绝对角速率，三轴加速度计用于测量载体三个方向的加速度，在系统工作中，主要作用是感知系统的水平方向的倾斜，并用于修正陀螺在俯仰和滚动方向的漂移，三轴磁阻型磁强计测量三维地磁强度，用于提供方向角的初始对准以及修正航向角漂移。可提供的输出数据有：原始数据、四元数、姿态数据等。技术指标如下：   尺寸：28mm×34mm×19mm； 重量：18g 内部更新率：80Hz； 启动时间：< 1 sec； 静态角度误差（俯仰、滚动）：± 0.1 degree 动态角度误差（俯仰、滚动）：± 1.0 degree； 静态角度误差（航向）： ± 0.5 degree； 动态角度误差（航向）： ± 2degree； 航向角分辨率： <0.1degree； 加速度计测量范围：±2g； 速率陀螺测量范围：±300°/sec；  

随着导航技术的不断发展和大量应用，国内高校很多都已经开设了导航及相关专业，但是长期以来都没有一个系统的行之有效的教学实验系统，尤其是和组合导航相关的教学实验系统更是空白。对此上海紫航电子科技有限公司同上海交通大学合作开发了适用于导航、制导、控制、无人车/船/无人机、自动驾驶、智能交通、智能控制、物联网通讯等专业的组合导航教学实验系统。 1. 组合导航开发实验系统的组成   组合导航实验系统，由一套教学用RTK基站和一套组合导航实验开发板组成。 本系统由RTK基站MS800A-ED、GNSS/INS组合导航教学实验开发板ZHDK3000A）、GNSS天线（AH3226  2只）、无线电台及其天线、JLINK开发仿真器及相关电缆、以及相关配套实验开发说明文档等组成。实验系统配备标准便携实验箱，携带方便，可随时展开实验和及时撤收实验。   2.系统性能和技术指标 该系统能实现模拟组合导航过程，在室外开阔地带实验，（具有卫星信号良好的状态下）可以开展高精度卫星定位原理实验和GNSS/INS 组合导航实验。 航向角0-360度 滚动角±180度 姿态角分辨率0.05度 位置精度0.25m 速度精度0.02m/s 更新率100HZ 连接RTK基站，能达到厘米级的高精度定位。 1）定位精度（GNSS）： RTK定位精度：2cm+1ppm（RMS） 2）航向精度指标：测量范围：0~359.99°，全温度的静态精度：0.3°，动态精度：0.5°，角分辨率：0.05°（GNSS双天线辅助，基线长>1米） 3）姿态精度指标：测量范围：俯仰角±90°，横滚角±180°，全温的静态精度：<0.3°，动态精度：0.5°，分辨率：0.05°（GNSS辅助） 4）速度精度：<0.1m/s 5）授时精度： 20ns（RMS） 6）准备时间：（数据稳定）120s（空旷无遮挡） 7）数据格式：标准NMEA-0183 ，CMR/CMR+，RTCM2.3，RTCM3.0，自定义数据格式 8）通讯接口：2个RS232 9）蓝牙：4.0 10）数据更新率： >50Hz 11）电气特性：输入电压：5V～36V DC（推荐12V DC），功耗：小于5.0W 3. 组合导航演示系统各分系统的构成 3.1GNSS/INS组合导航教学实验开发板（ZHDK3000A） ZHDK300A是一款GNSS/INS组合导航教学实验开发板，它是实验系统的核心部分，该硬件实验开发板用于组合导航核心算法的教学实验。 硬件资源主要包括有高性能板载惯性测量单元和高精度GNSS双天线接收机，处理器采用目前流行的ST公司STM32F405RG主频168MHz的ARM核处理器，板子上预留SWD仿真和烧写接口，外接4路串口，支持SD卡存储，同时支持蓝牙通信。ZHDK3000A外观图如图1-1所示。      （a）开发板外观图                           （b） 装壳外观图   图1-1  ZHDK3000A外观图 3.1.1GNSS天线（AH3226） 为了便于应用于无人机、智能小车，GNSS天线采用结构小、重量轻的设计，采用八臂四馈零相位技术，保证了高精度和高可靠性，支持进口和国产的大部分RTK高精度GNSS接收板卡，AH3226天线外形如图1-3所示。   顶视图                              侧视图 图1-2  GNSS天线AH3226 性能指标： 支持定位信号 BDS：B1、B2、B3 GPS：L1、L2 GLONASS：G1、G2、G3 GALILEO：E1、E5B 极化方式 右旋圆极化(RHCP) 天线轴比 <2dB（天顶位置） 水平面覆盖角度 360° 天线单元最大增益 ≥5dBi 输入阻抗 50Ohm LNA增益 26dB±2dB 噪声系数 ≤2dB 输出端口驻波比 ≤2.0 带内增益平坦度 ±2dB 总增益 36dB±2dB 工作电压 3.0~16VDC 工作电流 23~35mA 接口类型 SMA线缆（线长0.50米） 工作温度 -40°C~+85°C 存储温度 -55°C~+85°C 相对湿度 5%~95%（无凝结）       3.1.2 无线电台 无线电台 ZH61-DTU-433T17D是高速型433M无线数传电台，内置高性能单片机和高速无线RF芯片，串口透明传输，工作在425～450.5MHz频段（默认433.0MHz），发射功率 50mW 。   图1.3  无线数传电台 支持高速连续传输，不限收发数据包长度； 数据连续不断帧分包，完美支持 数据连续不断帧分包，完美支持 ModMod Bus 协议； 支持传输密文有效提高用户数据的保性； SMA -K接口，可方便连接同轴电缆或外置天线接口。   3.1.3DAP仿真器 DAP仿真器支持下载和在线仿真程序，支持XP/WIN7/WIN8/WIN10这四个操作系统，免驱，不需要安装驱动即可使用，支持KEIL和IAR直接下载。（详见配套文档）   图1-4  DAP仿真器  GNSS/INS组合导航实验开发板ZHDK3000A GNSS/INS组合导航教学实验开发板ZHDK300A是实验系统的核心部分，该硬件实验开发板用于组合导航核心算法的教学实验，ZHDK3000A结构组成如图1-6所示。       图1-5  ZHDK3000A组成图 ZHDK3000A配置有高性能的板载惯性测量单元IMU，采用ADI公司的ADIS16365，性能优异，稳定可靠。卫星接收模块采用诺瓦泰高精度GNSS双天线接收板卡OEM718D，支持高精度RTK，配合上海紫航电子科技有限公司的参考基准站，能使系统实验精准可靠。 3.1.4高性能惯性测量单元ADIS16365 ADI公司的MEMS惯性测量单元 (IMU) ADIS16365模块以多轴方式组合精密陀螺仪、加速度计，即便是在极为复杂的应用和动态环境下，也能可靠地检测并处理多个自由度(DoF)。惯性测量单元ADIS16365模块出厂已经进行了完整的校准、嵌入式补偿和传感器处理。   图1-6  惯性测量单元 (IMU) ADIS16365 ADIS16365的主要特点： 三轴数字陀螺仪测量范围：±300°/秒 正交对准精度：<0.05° 三轴数字加速度计测量范围：±18 g 启动时间：180 ms 休眠模式恢复时间：4 ms 校准温度范围：-40°C~+85°C 带宽：330 Hz 数据输出速率：>100Hz 内部嵌入式温度传感器 ADIS16365器件均为完整的惯性系统，内置一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计，各传感器器件均集业界领先的MEMS技术与优化动态性能的信号调理功能于一体，出厂校准针对各传感器的灵敏度、偏置、对准和线性加速度（陀螺偏置）进行校准。因此，各传感器均有其自己的动态补偿公式，可提供精确的传感器测量。

基于容器化技术的智能实验支撑平台，支持后台容器资源自动创建、更新。采用B/S架构设计，师生可通过浏览器快速访问系统，实现实验、实训环境一键式访问，可根据具体实验需求自动启停、回收释放。平台预装50余种实验环境，满足大数据、人工智能等专业课程实验需求。技术与模式创新，实现实验管理智能化应用，大大降低实验平台管理的复杂度。 一、实验环境管理提供Hadoop、Hive、Hbase、Spark、Linux、MySQL、C、Java、Python、Tensorflow等多种实践环境，并支持环境自由组合、自定义添加扩展及个性化资源配置，满足大数据相关专业课程应用实验需求。1、实验环境组合平台支持多种环境之间可以相互组合，教师可根据自身教学需求进行选择，如MySQL+Python、Java+Hive+Hadoop等，组建个性化实验环境。同时支持教师根据自己的需要，自定义添加特定的实验环境，以满足不同教学场景需求。2、资源管控对于包含的全部实验环境，平台提供了统一的管理入口，可自由配置环境参数、运行规则以及进行版本管理，控制每个学生在做实践的时候所占用的CPU、内存资源，保证实验室服务器资源有效利用。二、云端实验环境仓库平台提供云端实践环境仓库，支持远程自动拉取、手动导入更新本地实践环境仓库的功能。  

此类教学设备弥补了现有院校相关专业无法通过相关实验验证或者解决实际的知识问题。

一次系统采用典型、现场常用的真实元件，全力创造专业岗位的真实环境； 一次系统接线典型、丰富，可以模拟实现各种要求下的倒闸操作； 实训项目齐全，能较好地满足培训考核鉴定要求。

产品概述： 中医推拿实训教学系统：包含真实成人大小背部推拿模型与中医推拿实训教学系统，模型采用硅胶外皮，手感逼真，解剖标志明显，可多次重复进行推拿手法练习。背部模型内置精密压力传感装置，实时与电脑进行互联通信，结合最新的计算机三维技术，通过虚拟仿真技术，将推拿学的手法、力度、频率参数等进行呈现，并可进行穴位学习，加深穴位认知，还可通过考试考核检验学习成果，方便对比教学。 一、实训功能 *1.1、推拿力度：通过平滑模糊的热力色块展示推拿区域推拿力度的大小；柱形图实时体现推拿练习的力度值大小，可与标准值对比学习。 1.2、标准频率：动态实时波形图反馈推拿标准频率、力度等内容，方便对比。 *1.3、操作频率：动态实时波形图实时反馈推拿力度的变化，同时数据显示单位时间内推拿的次数。 *1.4、实时视频：可以通过自带摄像设备实时录制影像，方便学生查漏补缺，及时纠正错误。 *1.5、实时实训：在仿真背部模型上进行推拿练习，获取推拿的部位、力度、区域边界，同时软件上3D虚拟人体同步显示此次推拿手法的各项数据。 1.6、手法展示：推拿操作时可在虚拟仿真软件里面实时反馈。 1.7、推拿部位：在仿真模型背部施力或力度变化时，虚拟仿真软件的三维部位实时反馈。 *1.8、区域边界：对按摩区域的认知，通过实时实训检测对比区域边界。 1.9、推拿手法：包含多种推拿手法的视频教学，可调节视频倍速与音量。 *1.10、范例录制：教师端自定义范例并储存，学生端以此作为练习和考核标准。 1.11、实训考核：推拿手法配合仿真背部模型进行推拿实训考核。 二、软件功能 *2.1、推拿手法：包含①基本手法：一指禅推法、一指禅偏锋推法、㨰法、揉法、摩法、推法、按法、点法、拿法、拨法、抖法、屈伸法、背法、擦法、抹法、指压法、捏法、搓法、拍法、击法、弹法、振法、摇法、拔伸法、扳法（脊柱扳法）、其他扳法等视频教学；②复式和特殊手法：拿揉法、牵抖法、推摩法、扫散法、捏脊法、踩蹻法等视频教学；每种手法都详细注解了该手法的定义、术式、要领、应用、按语等内容； *2.2、穴位认知包含十四经络和经外奇穴及其所属穴位≥800个（包含双侧），点击穴位可直观了解穴位所在位置。针对每条经络及穴位的点位、解剖位置、主治病症、异常情况均有详细释义，并可以利用三维虚拟数字人体交互操作使用。 2.3、经络循行：通过三维动效形式展示，可直观了解人体经络循行。 *2.4、可对数字模型进行放大，缩小，平移，一键初始状态，一键返回主页面，一键从前、后、左、右、上、下六视图切换等多种操作。 2.5、系统设有多种背景颜色适配多种场景。 2.6、语音功能：针对详细注解内容，进行对应的语音讲解。 2.7、透明功能：可一键透明皮肤，肌肉，骨骼，也可以调节不同层级的透明度，利于学习针灸腧穴对应的内部解剖结构。 *2.8、身体层级：可对皮肤、肌肉、骨骼、脏器、血管、神经等解剖系统进行隐藏和显示。 2.9、文字介绍：点击任意腧穴都可以显示其名称，介绍等信息。 2.10、即触即显：任意点击某个腧穴，系统立即显示其名称及对应结构注释。 2.11、骨度分寸：以《灵枢·骨度》里的人体各部的分寸为基础，用于腧穴定位的方法。根据当前学习的穴位，一键获得根据骨度折量定位法得出的位置信息，更方便腧穴认知。 2.12、对称穴位：不仅可以学习单侧的经络穴位，更方便进行对侧穴位的认知学习。 2.13、截图：可对系统界面进行截图保存。 *2.14、常见的危险穴位具有特殊标记，详细信息包含针刺异常情况表现及情况处理。 三、考试管理功能参数 *3.1、教师端功能 试卷管理：可以调用内置试题库，编辑试题组成试卷。 学生管理：学生信息的导入和编辑管理。 考试结果：实时查看考核结果。 智能分析：通过对考试结果的分析，方便教师掌握学生实际状况。 *3.2、学生端 考试模式设置：可以实时接收试题库，实时进行考试。 实时提交：实时显示考核结果并记录进个人中心，方便查看。 实时视频：通过自带摄像设备进行推拿实训视频实时录制。 3.3、个人中心 个人考试记录：可以查看推拿练习记录、考核记录详情，也可删除相关记录，方便进行针对性的练习。 记录详情：可以查看操作记录回放及各项具体操作数值变化。 个人注册登录：登录个人账号查看个人相关信息。 个人设置：可以针对性的进行个性化设置。 四、智能化教学管理系统 1、可将教师机的屏幕信息实时分享到学生机上，此过程中，学生机无法进行其他操作。 2、可将某一学生机的屏幕信息分享到其他学生机或教师机上。 3、教师机可给学生机分发文件、图像和视频。 4、教师机可单独给某个学生机发送文本消息。 5、教师机可远程控制学生机界面。 6、教师机可截取任意学生机屏幕界面。 7、教师机可锁定学生机操作。 8、教师机可对学生机进行远程的开关机。 9、教师机可远程打开学生机的网站和启动程序。 五、配置清单 1、多功能一体台车：符合人体工程学设计的一体台车。 2、电脑一键开机，启动带有灯光提示，可旋转屏幕支架。 3、电脑配置：intel i5处理器、 8G 内存、 SSD高速固态硬盘、独立显卡支持高清输出、24寸高清显示器。 4、人体高仿真硅胶背部模型一个，硅胶材质，手感真实，可触及脊椎等骨性标志。 5、仿真背部设备随电脑主机的供电情况而开启与关闭。 六、中医推拿实训仿真系统V1.0 一套

本发明公开了一种不平衡电网电压下的虚拟同步机有功平衡控制方法，属于电力控制技术领域。具体如下：首先，建立虚拟同步发电机模型，采集电网电压，并对其进行正负序分离，获得正序电压的有功以及无功分量。然后，利用同步发电机的定子电气方程，得到电压不平衡时使得电流平衡的dq坐标下的电流指令值，并将其作为基准指令值。最后，分析正、负序电压和电流的幅值和相位的约束关系，得到在dq坐标系下基准指令基础上用正序电压和正序电压电流的角度关系表示的补偿电流指令值并采用准PR控制器，实现对电流的无差跟踪控制，显著地抑制了有功功率的波动。

本实用新型公开了一种基于数字相敏解调和虚拟电感技术的非接触式流体电阻抗测量装置，包括绝缘测量管道、激励电极、检测电极、金属屏蔽罩、虚拟电感模块、信号处理与通讯模块以及微型计算机。信号处理与通讯模块产生特定频率的交流激励信号通过激励电极，在串联谐振状态下，利用虚拟电感模块产生的感抗消除电极与流体通过绝缘管道形成耦合电容容抗的影响，使检测电路的总阻抗等于管道内流体的等效阻抗；然后将检测信号进行数字相敏解调，获取流体电阻抗的实部信息和虚部信息。本实用新型为解决管道中流体的电阻抗测量问题提供了一种可行途径，具有传感器结构简单、非侵入、电感值可调、对管道内流体流动无影响等优点。