摘要: 智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型， 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面，并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量［1］。而机器人作为一种新型 的生产工具，应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领 域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性，更加无法实现控制的真实场景［2］。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics ［3］为实时仿真与控 制平台，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算，使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析，不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时，障碍检测一直存在， 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下，障碍检测依然存在，只不过对机器人行 动不产生影响，目的是把环境信息直观
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-03-11
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光电探测技术是一种根据目标和背景辐射或者反射的光波在波长和强度之间的差异来进行目标探测的一种技术，它包括从紫外光（02-04um）、可见光（04-0.7um）、红外光（1~3μm，3~5μm，8~12μm）等多种波段的光信号探测。本文通过对低小慢目标的红外特性进行分析，提出了一种新的红外低小慢目标探测算法。低小慢飞行器因为其成本低廉和获取容易，极易形成黑飞，近年来随着低小慢目标威胁态势的增加，国内外关于低小慢目标的管控需求日益增长。但是因为低小慢目标本身种类、制作材料多样，且很多没有强热源，导致其在红外图像上与周围环境成像特征类似，常用的红外弱小目标探测算法无法充分抑制背景，探测效果较差。当前对于低小慢日标的探测以雷达探测为主，红外探测算法较少，但国内外很多研究机构都已在陆续开展红外低小慢目标探测方面的研究。本文主要对以下四点内容进行了研究总结。（1）本文首先以无人机为例对低小慢目标的红外成像特性进行分析，通过分析低小慢日标与传统红外弱小目标在红外特征差异，总结说明了低小慢目标在红外图像上更难与背景区分，同时具有复杂多变的运动轨迹（2）对红外低小慢目标增强进行了研究，通过对奇异值分解（SVD）后的奇异值矩阵设计非线性变换函数，使重构后图像中目标所在的高频部分的对比度得到增强从而使目标和背景之间的区别更加明显，达到了增强目标的目的。（3）针对 Robinson guard滤波器对极值敏感的问题，对原有的计算方式进行了改进，改进后的 Robinson Guard滤波器可以更有效的区分前景和背景，对于背景的抑制更加充分。（4）在上述研究的基础上，提出了一种新的红外低小慢目标探测算法，该算法首先使用本文所用的目标增强方法对目标进行增强，然后使用改进后的 RobinsonGuard滤波器进行背景抑制，最后使用基于局部对比度（LC）的自适应阈值分割方法来提取目标使用真实拍摄的红外低小慢目标序列图像对本文方法进行仿真分析，实验结果表明本文方法具有很好的背景抑制效果，可以有效的实现低小慢目标的探测
标签： 光电探测
上传时间： 2022-03-14
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随着电力电子技术的飞速发展，高频开关电源由于其诸多优点已经广泛深入到国防、工业、民用等各个领域，与人们的工作、生活密切相关，由此引发的电网谐波污染也越来越受到人们的重视，对其性能，体积，效率，功率密度等的要求也越来越高。因此，研究具有高功率因数、高效率的ACDC变换技术，对于抑制谐波污染、节钓能源及实现绿色电能变换具有重要意义通过分析目前功率因数校正PFC）技术与直流变换（DcDC）技术的研究现状，采用了具有两级结构的AcDc变换技术，对PFC控制技术，直流变换软开关实现等内容进行了研究。前级PFC部分采用先进的单周期控制技术，通过对其应用原理、稳定性与优势性能的研究，实璄了主电路及控电路的参数设计与优化，简化了PFC控制电路结构、根据控制电路特点与系統环路稳性要求，完成了电流环路与整个控制环路设计，确保了系统稳定性，提高了系统动态响应。通过建立电路闭环仿真模型，验证了单周期控制抑制输入电压与负载扰动的优势性能及连续功率因数校正的优点，优化了电路参数后级直流变换主电路采用LLC谐振拓扑，通过变频控制使直流变换环节具有轼开关特性。分析了不同开关频率范围内电路工作原理，并建立了基波等效电路，采用基波分析法对VLc需城电路的电反增益性，输入阻抗持性进行了研究，确定了电路软开关工作范图。以基波分析结果为基础进行了合理的电路参数优化设计，保证了直流变换环节在全输入电压范围、全负载范围内能实现桥臂开关管零电压开通zVS}，较大范围内边整流二极管零电流关断区CS），并将谐振电路中的电压电流应力降到最小，极大的提高了系统效率同时，为了提高系统功率密度，选择了优化的磁性元器件结构，实现了谐振感性元件与变压器的磁性器件集成，大大减小了变换电路的体积在理论研究与参数设计的基础上，搭建了实验样机，分别对PFC部分和DcDC部分进行了实验验证与结果分析。经实验验证ACDc变换电路功率因数在0.988以上，直瓿变换电路能实现全范图软开关，实现了高效率AcDC变换。关键词：ACDC变换：功率因数校正：；高效率；LLC谐振电路：单周期控制
上传时间： 2022-03-24
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saber仿真软件是美国Synopsys公司的一款EDA软件，被誉为全球最先进的系统仿真软件，是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品，现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强大的混合信号仿真器，兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，可以解决从系统开发到详细设计验证等一系列问题。Saber仿真软件从2004年进入中国，迄今已有12年历史，但遗憾的是，至今任然没有一本比较系统全面讲解Saber仿真软件的书籍，最权威的是网上流传的04版Synopsys公司的培训教程，此外就是各个论坛上零星的技术贴，这给使用者尤其是初学者带来许多困惑和不便，经常在论坛或讨论群中有使用者在问，这个参数适什么含义，如何设置，仿真出现这样的错误信息是什么问题造成的。虽然有时会有高手解答，但更多时候得不到答案。笔者在初学saber仿真软件时也和许多初学者一样深感困惑和痛苦，所以当感觉对该软件基本入门后，便想到与广大的电源工程师和初学者分享学习心得和体会，使初学者能尽快入门，对初级使用者能进一步提高软件的使用水平。
上传时间： 2022-03-29
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本书系统地介绍了通信建模仿真方法和模型验证技术，并结合作者近年在教学科研中所设计的大量基础的和较深入的建模仿真实例，详细讨论了 Matlab/Simulink 作为仿真实现平台在电子与通信工程中应用的基本方法、技巧和难点。本书重点讨论了建模仿真原理和相关的数值计算方法、模拟通信系统、模数转换、调制与编码、信道模拟、载波与符号同步、信道均衡、跳频系统和直接扩频系统、通信模型正确性评估、仿真数据验证和数据处理技术等内容，并在仿真实例中展示了科学研究论文和报告所必须的数据处理和表现技巧。 本书提供了约 150 个建模仿真实例， 80多道思考题，以及全部实例代码和一个电子教案。这些实例根据基本数学原理，结合 Simulink 的 S 函数编程，也使用了通信工具箱、信号处理工具箱和相关模型库的模块和函数，以便于读者追源求本，深入理解建模和仿真的实质。 本书可作为高等院校通信工程、电子信息类专业的本科生和研究生系统仿真课程的教材或进行相关课题研究的参考书，也可作为相关专业课程设计和毕业设计等综合性实践教学的指导材料，还可供通信工程专业技术人员、教师等作为解决通信系统设计、评估和建模仿真领域实际问题的参考资料。
上传时间： 2022-04-23
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I.MX6ULL‘终结者’开发板预留了JTAG仿真接口，并给出了开发文档，可以实现在JLINK仿真器条件下的单步跟踪、断点调试等功能，使得开发研究i.MX6ULL处理器的相关技术更加直观便利。
上传时间： 2022-04-29
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自1995年美国推出世界上第一台Unimate型机器人以来，工业机器人的数量在世界范围内不断增长，焊接从一开始就是工业机器人应用最重要的领域之一，焊接机器人能显著提高焊接质量和工作效率，减轻工人的劳动强度，降低生产成本和对工人操作技术的要求，它的广泛应用和国产化、产业化，对实现我国在21世纪前半叶成为世界制造强国的目标具有非常重要的意义。本文针对一台6R焊接机器人，系统分析了其动力学性能和结构特性。首先运用D-H方法，建立了该机器人的连杆坐标系，在此基础上，推导了机器人的运动学正反解、求解了机器人的雅可比矩阵；对机器人进行了详细的静力学、动力学分析：利用Robotic Toolbox和IMatlab编程实现了机器人的运动学可视化仿真，直观地反映了机器人各关节变量与末端位姿矩阵之间的关系，为机器人的三维图形仿真提供了参考；利用Matiab/Simulink建立了机器人的动力学仿真模型，编制了相应的Matlabi算程序，通过动力学仿真，得到了运动过程中机器人各关节驱动力矩的变化曲线，为合理选择驱动电机、轴承等关键零部件以及机器人的实时和最优控制提供了依据针对机器人操作机的机构优化设计，对机器人关键承载部件进行了分析和简化，建立了关键承载部件的有限元分析模型，选取了最危险的受力状况作为分析工况，对各部件进行了静力分析，得到了各部件的应力和位移分布，获得了各部件的最大变形，对机器入局部刚度进行了评价。
标签： 工业机器人
上传时间： 2022-05-30
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[摘 要]未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或者很低频率开始，称为数字基带信号，不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，称为数字基带传输系统。常用转码型有AMI码（传号交替反转码）、HDB3码（三阶高密度双极性码）、双相码、差分双相码、密勒码、CMI码（传号反转码）、块编码等。在仿真软件设计中采用了Mathw or ks公司的MAT LAB作为仿真工具，其仿真平台SIMU LINK具有可视化建模和动态仿真的功能，用SIMULINK构造仿真系统，方法简单直观，开发的仿真系统使用时间流动态仿真，可以准确描述真实系统的每一细节，并且在仿真进行的同时具有较强的交互功能，易于使用，另外该软件还具有较好的可扩展性和可维护性。本文给出了采用仿真工具SIMU LINK，设计数字基带传输系统仿真实验软件的系统定义、模型构造的过程。通过对仿真结果分析和误码性能测试表明，该仿真系统完全符合实验要求。下文主要就仿真分析与设计进行了阐述。[关键词]数字基带传输，MATLAB/Simulink随着通信系统的规模和复杂度不断增加，统的设计方法已经不能适应发展传的需要，通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分可以得到与真实环境十分接近的结果，为手工分析与电路试验2种，但耗时长方法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述2种方法的一种系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真。通信原理计算机仿真实验，是对数字基带传输系统的仿真。仿真工具是MATLAB程序设计语言。MATLAB是一种先进的高技术程序设计语言，主要用于数值计算及可视化图形处理。特点是将数值分析、矩阵计算、图形、图像处理和仿真等诸多强大功能集成在一个极易使用的交互式环境中伪科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多学科提供了一种高效率的编程工具。运用MATLAB，可以对数字基带传输系统进行较为全面地研究。为了使本科类学生学好通信课程，我们进行了试点，通过课程设计的方式针对通信原理的很多内容进行了仿真。
上传时间： 2022-05-30
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一简要背景概述随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大，输出直流电压脉动较小，是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个品闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础，采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进行仿真，对输出参数进行仿真及验证，进一步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的工作原理。
上传时间： 2022-06-01
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信道编码技术能够显著改善通信系统的性能，带来编码增益，提高通信系统的容量。一直以来，人们都在寻找一种信道容量可以达到香农极限的编码。2007年，E.Arikan提出了一种名为极化码（Polar Code）的编码技术，在二进制离散无记忆信道条件下，理论上被证明可以达到香农极限，并且编解码具有较低的算法复杂度，成为信道编码史上一个重大突破。极化码作为一种新兴的编码技术，引起了无线通信界广泛的关注，成为编码领域最受瞩目的研究热点之一。本文系统的阐述了极化码，分析了极化码的编解码原理，然后将其与Turbo码、LDPC码进行了仿真比较。首先介绍了信道极化现象（Channel Polarization），然后详细讨论了信道合并（Channel Combining）和信道拆分（Channel Spitting）的过程，以及信道极化的重要特性。接着重点介绍了极化码的编解码构造方法，系统地推导了极化码生成矩阵的形成过程，总结了极化码信息位选取的方法，并深入研究了极化码的错误概率的上下界限。最后，对极化码的编解码进行了仿真实现，探讨了不同的编码块长度、不同的编码速率及不同的迭代次数对极化码性能的影响。并将极化码与Turbo码、LDPC码进行仿真比较，分析了这三种编码的性能以及优缺点。关键词：信道编码、极化码、信道极化现象、sC解码、Turbo码、LDPC码本章中，首先简单地描述了数字通信系统，概述了信息传输过程中具体的信道模型，然后详细回顾了信道编码理论与技术的研究现况和发展历史，以及简要地概述了极化码的发展历程、编解码特点、硬件方面及其应用研究，最后简要概括了本文的主要工作，并给出了全文的详细内容安排。
标签： 极化码
上传时间： 2022-06-15
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