一种通用微型飞行控制器设计 105页摘 要 微小型无人机(Micro／Mini UnmannedAerial Vehicle，M【，AV)在现代军事和国民经济中发 挥着越来越重要的作用。飞行控制器是无人机系统的核心，它自动采集无人机的各种飞行参数， 输出舵面／油门指令以控制无人机的姿态和轨迹，使无人机能在没有人工操纵干预的情况下自主 飞行，完成预定的任务。因此，研制高性能的飞行控制器对改善无人机的飞行性能以及提高任 务完成效率都具有重要的意义。 本文着重研究一种通用微型飞行控制器(General Micro Flight Controller，GMFC)，以适用 于小型／微型固定翼飞行器、旋翼飞行器、飞艇以及移动机器人的控制。论文的主要工作涉及 GMFC的硬件设计与软件实现，具体内容包括： 1)分析了微型飞行控制器在国内外的研究现状和发展趋势，根据任务需求和设计指标确定 一种通用型、微型化、低功耗、高性能、低成本的嵌入式微型飞行控制器的整体方案。 2)设计了基于ARM的通用微型飞行控制器的硬件系统，包括主控模块、惯性测量单元、 静压高度计、遥控信号接收单元、数据通信模块、电源模块、附加传感器模块等；完成了整个 控制器的PCB制作以及对所有电路的调试工作，使得系统运作正常。 3)研究了基于卡尔曼滤波算法的姿态参考系统，并对姿态参考系统的静态性能和动态性能 进行测试。 4)设计了小型四旋翼飞行器本体平台并对其进行动力学建模仿真； 5)在此基础上，结合四旋翼飞行器试验平台设计了飞行控制律，开发了GMFC的软件系 统，并开展物理实验验证。
标签： 飞行控制器
上传时间： 2022-03-15
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虚拟现实技术的国内外研究现状与发展-许微虚拟现实技术的国内外研究现状与发展 许 微 (中国地质大学(武汉) 信息工程学院 ,湖北 武汉 430074) 摘 要 :虚拟现实技术是一门新兴边缘的技术 ,研究内容涉及多个领域 ,应用十分广泛 ,被公认为是 21 世纪重要的发 展学科以及影响人们生活的重要技术之一。从虚拟现实的概念出发 ,对虚拟现实技术的国内外研究现状进行了充分论述 , 并展望了虚拟现实的发展趋势。 关键词 :虚拟现实 ;研究现况 ;发展趋势 中图分类号 : F061. 3 文献标识码 :A 文章编号 :167223198 (2009) 0220279202 1 虚拟现实 虚拟现实(Virtual Reality ,简称 VR) ,又译为临境 , 灵 境等。从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体 技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术 等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术 , 也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。 这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户 创造一种虚拟的环境 ,通过视、听、触等感知行为使得用户 产生一种沉浸于虚拟环境的感觉 ,并与虚拟环境相互作用 从而引起虚拟环境的实时变化。现在与虚拟现实有关的内 容已经扩大到与之相关的许多方面 ,如“人工现实”(Artifi2 cial Reality) 、“遥在”( Telepresence) 、“虚拟环境”( Virtual Environment) “、赛博空间”(Cyberspace) 等等。 2 国外虚拟现实技术研究现状 计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具 ,并因 此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的 产生与发展也同样如此 ,概括的国内外虚拟现实技术 ,它主 要涉及到三个研究领域 :通过计算图形方式建立实时的三 维视觉效果 ;建立对虚拟世界的观察界面 ;使用虚拟现实技 术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 2. 1 VR 技术在美国的研究现状 美国是虚拟现实技术研究的发源地 ,虚拟现实技术可 以追溯到上世纪 40 年代。最初的研究应用主要集中在美 国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而 , 随着冷 战后美国军费的削减 ,这些技术逐步转为民用. 目前美国在 该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和 硬件四个方面。 上世纪 80 年代 ,美国宇航局 (NASA) 及美国国防部组 织了一系列有关虚拟现实技术的研究 ,并取得了令人瞩目 的研究成果 ,美国宇航局 Ames 实验室致力于一个叫“虚拟 行星探索”(VPE) 的实验计划。现 NASA 已经建立了航空、
标签： 虚拟现实
上传时间： 2022-03-17
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设计了一种基于互联网+的新型自动售货机，主要包括网络支付模块、stm32f103rtb6 核心控制器、电源部分、舵机、售货机模型和 LCD1602 显示屏。通过手机 APP 进行网络付款，能在顾客付款后自动交付物品。经过测试验证，该电路工作稳定，并且人机交互界面简易、操作方便，广泛适用于各种场所，简易了交付内容，减少了人工成本，并可 24 h 工作，方便了人们的生活。
上传时间： 2022-04-30
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OpenCV 3是一种先进的计算机视觉库，可以用于各种图像和视频处理操作，通过OpenCV 3 能很容易地实现一些有前景且功能先进的应用（比如：人脸识别或目标跟踪等）。理解与计算机视觉相关的算法、模型以及OpenCV 3 API背后的基本概念，有助于开发现实世界中的各种应用程序（比如：安全和监视领域的工具）。本书将从图像处理的基本操作出发，带你开启先进计算机视觉概念的探索之旅。计算机视觉是一个快速发展的学科，在现实生活中，它的应用增长得非常快，因此写作本书的目的是为了帮助计算机视觉领域的新手和想要了解全新的OpenCV 3.0.0的计算机视觉专家。通过阅读本书，你将学到:安装和熟练使用基于Python的OpenCV 3的API掌握图像处理和视频分析的基础知识在图像和视频中检测和识别目标使用OpenCV检测和识别人脸训练和使用自己的对象分类器了解计算机视觉中的机器学习概念使用OpenCV的人工神经网络来解决实际问题开发现实生活中的计算机视觉应用
上传时间： 2022-05-14
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30路PT100温度数据自动采集硬件+单片机软件+PC上位机软件系统设计，多年前做的小项目，硬件已实现包括PROTEL 99SE 设计的硬件原理图+PCB文件，W77E58单片机软件，EPM7128S CPLD逻辑，VB设计的上位机数据采集界面软件，机械屏蔽外壳。可作为你产品设计的参考。自动测温系统设计目录1、 设计目的由于人工用万用表测量不仅浪费时间与人力，而且也只是得到传感器的电阻值，不能直观的反映出磁体的温度值，0.45T系统软件开发及临床的应用也给测量带来了不变，今采用磁体温度自动测量系统，可以完全克服这些矛盾，在系统成像扫描后可以开启磁体温度自动测量系统通过PC串口随时读取30路磁体温度数据。2、 设计方案1》 硬件方案：采用通过主机的串口来读取这30路温度数据，主机与MCU的通信采用RS232的方式，主机给MCU命令，MCU在与CPLD之间在进行逻辑控制，通过CPLD来控制这30路电流型模拟开关（或者继电器）的选通，来定时（如200 ms）一路一路的来选通温度传感器，然后在通过变送器进行电阻到电流电压的转换，通过12位A/D转换器，将温度模拟信号转化为数字信号，将这些数字信号送入MCU进行数据处理，线上电阻补偿等，最后通过串口将MCU处理后的数据送入HOST显示出来。
上传时间： 2022-05-17
上传用户：trh505
电子产品的设计一般先从功能框图开始，然后细化到原理图，还要经过很复杂和繁琐的调试验证过程，最终才能完成。为了验证原理图的正确性，都要焊接实验板（样板），或使用易于插件的“面包板”，每个节点都必须正确和可靠，连接或焊接过程都是细致而耗时的工作，在器件很多时几乎是不可能完成的任务，而每次调整都要打样，耗时长而成本高，在设计集成电路时更是如此，急需在制造之前验证集成电路的功能。这种现实需要就迫使人们想用他办法来解决。 根据电路理论，人们可以建立起节点方程和回路方程，通过解这些方程组成的方程组就可以得到结果，也就是说可以通过计算来获得电路的工作情况。但包含电感、电容等器件的电路形成的是一组微分方程组，人工计算依然是累人的活，而计算机则可以大展身手，通过其强大的存储、计算和图形显示能力就能轻松完成，很快得到结果。基于这种思想，人们开发出电路仿真软件，通过快速的仿真，代替耗时且累人的反复调测，提高设计速度和效率，也节省了时间和成本。最早、最出色的仿真软件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的缩写，由美国加利福尼亚大学伯克利(Berkeley)分校的电工和计算机科学系开发，骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel，开始是使用FORTRAN语言设计的仿真软件，用于快速可靠地验证集成电路中的电路设计以及预测电路的性能。第一个版本SPICE1于1971年推出，通过围绕晶体管建立电流和电压变量来仿真电路的行为，称为模拟仿真或电路级仿真，且只能模拟100个晶体管的电路。1975年SPICE2发布，开始正式实用化，1983年发布的SPICE2G.6在很长时间内都是工业标准，它包含超过15000条FORTRON语句，运行于多种中小型计算机上。1985年SPICE3推出，转为用C语言开发，易于运行于UNIX工作站，还增加了图形后处理工具和原理图工具，提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定为美国国家标准。Spice仿真器采用修改的节点分析法来建立电路方程组，提供非线性直流分析，非线性瞬态分析（实域分析）和线性小信号分析（频域分析）等。其中瞬态分析是最费时的验证方法，通常是利用数值积分法把非线性微分方程变成一组代数方程组，然后用高斯消去法来求解，因为这些线性方程仅仅在积分时刻点是有效的，而随着仿真器进展到下一个积分步长，积分方法必须重复来得到新的线性方程组，如果信号变化得特别快，积分步长应该取得非常小以便积分方法能收敛到正确的解，因此瞬态分析需要大量的数学操作。随着SPICE的发布，其他一些机构也加入研究行列，更有一些软件供应商也看中这个商机，纷纷推出基于SPICE3的各种商业软件，如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等，功能更强，更方便使用，使SPICE成为电子电路仿真的主流软件，一些软件公司也是通过SPICE相关软件得到发展，并逐渐成为现在的EDA软件公司，成为知识创造财富的实例。因为SPICE仿真需要相关的元器件仿真模型库，还催生了依靠提供器件模型为生的公司和个人，但中国人都乐于奉献，没钱当然不会买，这种公司在中国是无法存在的（http://www.aeng.com/spicemodeling.asp ）。SPICE软件也有一定局限性，有些电路无法仿真或仿真时因不能收敛而失败，特别是用于数模混合电路及脉冲电路时尤其如此。就算通过仿真，最终还是要通过实际制作电路板调试和验证，仿真只是使这个过程大大缩短，次数大大减少，也就降低了成本。软件能提高效率和降低成本，所以就有相应的价值，但中国人的人工费低廉而有的是时间，干得好干得快才让人讨厌，软件在中国也就不值钱了。
上传时间： 2022-05-25
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随着科技的不断发展以及社会的不断进步，劳动密集型的产业构造向技术密集型的产业构造的转变，大量的消费环境以及销售环境的变化，要求新的流通渠道产生，而超市、百货购物等传统渠道和方式的人工成本费用较高，加之场地的局限等因素，自动售货机系统应运而生，目前自动售货机的特点是科技含量高，24小时服务，方便且不需要人工看管，但支付方式过于单一，仅能收取硬币和小额纸币，同时传统的自动售货机不能联网，运营者无法实时的获得售卖信息，这会大大降低自动售货机工作的效率，并给维护带来了很多不便，随着支付方式的多元化发展，自动售货机将由单一的支付方式向多元化的支付方式发展。 本文介绍了实现微信支付功能现有的方案，对各方案的优缺点进行了阐述并提出了一种基于 STM32单片机的支持纸币、硬币、微信支付的多元化支付方式，并可以通过互联网实时上传售卖信息的低成本的自动售货机控制系统。该方案不仅实现了微信支付功能，同时也降低了硬件成本。本文研究了通过RS-232通信接口控制 DTU与服务器进行数据通信实现售卖信息的上传和微信支付功能，并对发送的数据进行 DES加密，对接收的数据进行解密后进行二维码的编码处理，使用 MDB多点总线协议对纸硬币识别器进行控制，并使用RS-485通信接口对电机进行控制。通过实现自动售货机支付方式的多元化和售卖信息的实时上传，大大提高了自动售货机运行的效率，降低了自动售货机维护的成本。
标签： stm32
上传时间： 2022-05-28
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蔬菜大棚温度湿度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片255，74LS373，AD转换器0809、湿度传感器、温度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温湿度的检测与控制，从而有效提高蔬菜的产量。文中提出了具体设计方案，讨论了蔬菜大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理，进行了可行性论证。给出了电路图和程序流程图并附有源星序。由于利用了单片机及数字控制系统的优点，系统的各方面性能得到了显著的提高。关键词：温湿度传感器；湿度传感器；快速检测；A/D转换器：LED显示器；报警电路；固态继电器；温室环境测控，即根据植物生长发育的需要，自动调节温室内环境条件的总称。现代化温室，通过传感器技术、微型计算机及单片机技术和人工智能技术，能自动测控温室的环境，其中包括温度、湿度、光照、co2浓度等，使作物在不适宜生长发育的反季节中，获得比室外生长更优的环境条件，达到早熟、优质、高产的目的。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，达到作物优质、高产、高效盼栽培目的。传统的环境测控管理采用模拟控制仪表和人工管理方法，工作效率低。随着微机技术的发展，逐步采用配置灵活、开放式结构、运算能力较强、高可靠性、完善的开发手段及具有数据处理、统计分析、打印报表等功能的测控系统所代替，取得了较好的经济效益。随着国民经济的迅速增长，现代农业得到长足发展，受控农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室工程已成为工厂化高效农业的一个重要组成部分。支持温室工程的相关技术，如温室环境复杂系统的建模技术与专家决策支持系统、温室环境智能测控技术研究与系统开发、温室环境调配工程技术与设施研究等已成为当前该领域的关键技术和研究热点问题。研究温室环境信息进行模拟、分析、预测，研究开发基于作物成长栽培环境的温室环境多因子智能化综合测控系统，研究高效生产的温室环境综合测控模式与配套设施等将是今后主要研究内容。
上传时间： 2022-05-30
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传统农业生产不仅受到气候与季节限制，而且严重受天气变化的影响，特别是像北方这样的春冬季节光照时间短、雪雨天气较多的地区，农作物的生长受到很大地限制。温室大棚的出现很好地解决了农业生产中的季节与天气问题，不仅显著的提高了农业的生产效率，而且将农业生产从自然生态束缚中解脱了出来。但是目前的温室大棚对部分环境因素的控制过分依赖于人工干预，而随着智能设备的发展，这样的温室大棚满足不了农业生产技术的智能化、信息化要求。 本文通过分析温室大棚中植物补光灯的应用问题，针对现有补光灯的补光量不准确、光质不纯、节能效果差等缺陷，提出了一种采用补光光源绿色环保、多变幻、寿命长等诸多优点的LED灯具，并结合实际补光需求设计了一款以LED为光源的温室大棚中智能补光控制系统。通过对植物生长所需的光源和光谱进行分析，选择易于被智能化控制的LED灯具，然后对单颗光源特性进行测试与研究，进而设计出不仅满足实际的需求，而且在整体均匀性方面达到最优的补光系统。依据LED的光电特性，利用STM32主控制器产生的PWM（脉冲宽度调制）来控制补光进而实现定质定量的补光。 这一款智能补光控制系统的设计实现了光质可调、光强的检测、智能化调光与控制等目标。设置不同的对照组实验来进行对比，实际测试表明，该系统也达到了预期的差额补光的设计目标，不仅补光效率高，而且操作方便，明显给温室大棚的发展带来了新的契机，同时该系统具有很强的实用性，在温室种植中必将具有广阔的前景。
上传时间： 2022-06-01
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随着人类社会的进步，科学技术的发展日新月异，模拟人脑神经网络的人工神经网络已取得了长足的发展。经过半个多世纪的发展，人工神经网络在计算机科学，人工智能，智能控制等方面得到了广泛的应用。当代社会是一个讲究效率的社会，科技更新领域也是如此。在人工神经网络研究领域，算法的优化显得尤为重要，对提高网络整体性能举足轻重.BP神经网络模型是目前应用最为广泛的一种神经网络模型，对于解决非线性复杂问题具有重要的意义。但是BP神经网络有其自身的一些不足（收敛速度慢和容易陷入局部极小值问题），在解决某些现实问题的时候显得力不从心。针对这个问题，本文利用遗传算法的并行全局搜索的优势，能够弥补BP网络的不足，为解决大规模复杂问题提供了广阔的前景。本文将遗传算法与BP网络有机地结合起来，提出了一种新的网络结构，在稳定性、学习性和效率方面都有了很大的提高。基于以上的研究目的，本文首先设计了BP神经网络结构，在此基础上，应用遗传算法进行优化，达到了加快收敛速度和全局寻优的效果。本文借助MATLAB平台，对算法的优化内容进行了仿真实验，得出的效果也符合期望值，实现了对BP算法优化的目的。关键词：生物神经网络：人工神经网络；BP网络；遗传算法；仿真随着电子计算机的问世及发展，人们试图去了解人的大脑，进而构造具有人类思维的智能计算机。在具有人脑逻辑推理延伸能力的计算机战胜人类棋手的同时，引发了人们对模拟人脑信息处理的人工神经网络的研究。1.1研究背景人工神经网络（Artificial Noural Networks，ANN）（注：简称为神经网络），是一种数学算法模型，能够对信息进行分布式处理，它模仿了动物的神经网络，是对动物神经网络的一种具体描述。这种网络依赖系统的复杂程度，通过调节内部大量节点之间的关系，最终实现信息处理的目的。人工神经网络可以通过对输入输出数据的分析学习，掌握输入与输出之间的潜在规则，能够对新数据进行分析计算，推算出输出结果，因为人工神经网络具有自适应和自学习的特性，这种学习适应的过程被称为“训练"。
上传时间： 2022-06-16
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