摘要:设计并制作了以AVR单片机ATmegal6L为控制器的小型双足机器人、以AT89S52为MCU的51单片机实验板和UART串行通信接口等部分构成的硬件系统。根据具体硬件系统的特性,用C和C++语言开发了机器人串口调试软件与综合控制软件。实现了无线遥控或远程网络控制双足机器人完成前后行走、翻跟斗、跳舞,并由机器人变型成小车,以及小车的前后左右行驶,再由小车变型成机器人等功能。关键词:机器人;串口通信;无线通信;网络通信1.概述机器人技术是当今科学研究的热点之一,本课题设计并实现了一个以8位单片机为核心控制器的集串口控制、网络控制、无线通信控制于一体的双足机器人系统。完成了基本电路板的设计、机器人实体机构设计及制作、相应控制程序的开发设计及调试等工作。本设计的小型双足机器人系统包含以ATmegal6L为控制器的小型双足机器人、以AT89S52为MCU的51单片机实验板、nRF2401半双工无线通信模块、以PT2262/PT2272编码解码芯片的发送模块(遥控)和接收模块、UART串行通信接口等部分构成的硬件系统。软件系统包括:机器人串口调试上、下位机软件和机器人独立运行软件;51单片机下位机软件;本地服务器串口控制上位机软件与远程客户端控制软件。根据本系统要具备的功能进行系统的总体设计,可以将本系统分成三大部分来实现,包括:机械实体部分、硬件电路部分、软件程序部分。其中硬件电路又可分机器人电路和51单片机电路。机器人控制系统图如图1所示。
上传时间: 2022-06-18
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机器人是整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物,能实现环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能。机器人代表了科学技术的最高水平,在工业、农业、医学建筑业甚至军事等领域中均有重要用途]。宋健院士在国际自动控制联合会第14届大会报告中指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”2吗。现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(Robot Institute of America,RlA)于1979年给机器人的定义:一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统]。作为机器人研究领域的一个重要分支,双足机器人(Humanoid Robot)由于其广阔的应用空间一直是研究热点之一。所谓双足机器人,又称仿人机器人,是具有人形的机器人,是关节转动灵活,控制系统复杂,能完成高难度的动作的机器人。它是机械、自动控制技术、计算机技术、人工智能、微电子学、模式识别、通讯技术、传感器技术、仿生学等多学科和技术综合的结果,代表着一个国家高科技发展水平。研制与人类特征类似,具有人类智能、灵活性,并能与人类交流,不断适应环境的双足机器人一直是人类的努力的目标]。与传统机器人相比,双足机器人具有显著的优势,比一般机器人有更大的机动性、灵活性,同时也具有更广泛的应用领域。双足机器人的出现是控制科学、传感器技术、人工智能、材料科学等学科的技术进步,以及机器人使用范围的扩大和人类日常生活需要的产物。双足机器人在工农业生产、科学探测、军事侦察、生活服务与娱乐等很多方面都有广泛的应用前景。首先双足机器人在拓展人类的认知范围上发挥着重要作用,在外层空间、深海等人类尚不能到达的环境都有双足机器人的身影;其次双足机器人已经广泛应用在恶劣、危险条件下或其它不适合人类活动的环境中。双足机器人的迅速发展和广泛应用,对人类社会的生活和生产产生了深远的影响。也正是因为双足机器人的广泛的应用背景和商业价值,所以近年来,双足机器人成为机器人研究领域内的一个热点]。
上传时间: 2022-06-18
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随着全控型器件(目前主要是功率MOSPET与IGBT)的广泛使用以及脉宽调制技术的成熟,高频软开关电源也获得了极快地发展。变换电能的电源是以满足人们使用电源的要求为出发点的,根据不同的使用要求和特点对发出电能的电源再进行一次变换。这种变换是把种形态的电能变换为另一种形态的电能,它可以是交流电和直流电之间的变换,也可以是电压或电流幅值的变换,或者是交流电的频率、相位等变换,软开关电源输入和输出都是电能,它属于变换电能的电源。本论文研究了一种新型双管正激软开关DC/DC变换器电路拓扑。主功率器件采用IGBT元件,由功率二极管、电感、电容组成的谐振网络改善IGBT的开关条件,克服了传统开关在开通和闭合过程中会产生功率损耗,并且降低开关灵敏性的弊端。该论文对IGBT的软开关电源进行了总体设计和仿真,最后设计出了一台输出电压为48V、输出功率为1.5kW、工作频率为80kHz、谐振频率为350kHz的开关电源理论模型。
上传时间: 2022-06-21
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1引言随着高r能永磁材料、电力电了技术、大规模集成电路和计算机技术的发展,永同步电机PMSMD)的应用领城不扩大。由于对电机控制性能的要求越来越高,因此如何建立有效的仿真模型越来受到人们的关注。本文在分析永司步电机数学模型的基础上,提出了一种PMSM控制系统建模的方法,在此仿真模型基础上,可以十分便捷地实现和验证控制算法。因此,它为分析和设计PMSM控制系统提供了有效的手段,也为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。2永磁同步电机的数学模型[]水磁同步电动机三相绕组分别为U.v.w,各相绕组平面的轴线在与转子轴垂直的平面上,三相绕组的电压回路方程如下;式中,U L,为各相绕组两端的电压14A为各相的线电流,中uoyow为相统组的总磁链,R为定子每相绕组的电阳:P为微外算子(d/at).磁链方程为:
上传时间: 2022-06-22
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本论文以西安电子科技大学电路CAD所的科研项目“电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,设计了一款高性能降压型DC-DC和LDO双路输出控制器XD8912.论文首先对电源管理技术的现状以及发展趋势作了介绍;随后分析了线性稳压器及开关稳压器的基本结构和工作原理,并对电压模降压型PWM DC-DC的原理及其环路稳定性做了深入的研究;最后详细介绍了XD8912的设计过程,包括芯片性能系统规划、特性分析、电路实现以及仿真验证。XD8912不仅集成了大电流、高效率的电压模降压型PWM控制器,而且也集成了小电流、低噪声的线性稳压控制器,可以为高性能显卡、主板等设备供电。芯片采用同步整流技术,避免了肖特基二极管的使用,大大提高了芯片的工作效率。芯片内部设计了微调电路提高了电压基准的精度。设计了内部频率补偿电路取代芯片外部的补偿电容,有效提高了芯片的集成度。另外,芯片还集成了完备的保护电路,包括过温保护、欠压保护、过流保护等.文中对XD8912的系统及主要功能模块进行了详细的分析,并基于0.6um BCD工艺,利用Viewdraw,Hspice等EDA软件,完成了电路的设计和前仿真验证仿真结果表明,电路功能和性能指标均已达到设计要求。
上传时间: 2022-06-23
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【摘要】阐述了模数转换器的静态参数和动态参数测试原理和方法,并且构建了模数转换器的自动测试硬件平台和软件系统.重点讨论了利用Matlab库函数进行快速傅立叶变换测试的方法,使用ADC自动测试系统对高速模数转换器SCM530101进行了测试,并给出了测试结果.【关键词】模数转换器;码密度;快速傅立叶变换过去由模拟电路实现的工作,今天越来越多地由数字电路或计算机来处理,特别是近几年来,国内的通讯和多媒体技术迅猛发展,数字产品成为目前以及未来产品的主流.作为模拟与数字之间的桥梁,ADC的应用领域越来越广,特别是在数字信号处理、雷达信号分析、医用成像设备、高速数据采集等应用方面.ADC器件不断向高速、高精度的方向飞速发展,当高精度的ADC应用于通讯、音频或视频领域时,对ADC的性能参数的分析便显得尤为重要.然而,目前的测试方法具有适应性差、只适合分析某种特定的ADC、不能分析多种动态性能参数、使用不方便等缺点
上传时间: 2022-06-24
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系统辨识与自适应控制Matlab仿真 含pdf书和源代码-北航版 《系统辨识与自适应控制MATLAB仿真》从MATLAB仿真角度出发,系统地介绍系统辨识与自适应控制的基本理论和方法。 《系统辨识与自适应控制MATLAB仿真》内容主要分为三部分:第1部分为绪论;第二部分为线性系统辨识与自适应控制,包括系统辨识(如*小二乘法、梯度校正法和极大似然法)、模型参考自适应控制、自校正控制和基于常规控制策略的自校正控制;第三部分为非线性系统辨识与自适应控制,包括神经网络辨识与控制、模糊控制与模糊神经网络辨识和无模型自适应控制。
上传时间: 2022-06-24
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内容摘要电力电子为人类做出了不可磨灭的贡献,因此研究电力电子件是为时代所需。本次课程设计为三相半波整流电路的设计,本组选择方案为三相半波可控整流电路的设计。主要分为三大模块:主电路一触发电路和保护电路,其中触发电路为集成电路。所选器件基本为电阻-电感和门极可关断晶闸管(GTO)等。由于当负载为电阻和电阻电感时的电路的工作情况不同,所以电路中对它们各自工作的情况进行系统而详细的分析。设计中对电路的工作原理以及电路器件的数计算等均有涉及。根据计算的结果,又遵循经济安全的原则,设计中对器件的型号做出了最后的选择。由于时间仓促,难免有些差错,望批评指正。1设计要求(1)输入电压:三相交流380V、5012(2)输出功率:2KW(3)用集成电路组成触发电路(4)负载性质:电阻、电阻电感(5)对电路进行设计计算说明(6)计算所用元器件型号参数2整流电路的分类及案选择整流电路将交流电变为直流电,应用十分广泛,电路形式多种多样,各具特色。可以从多种角度对整流电路进行分类:按电路结构可分为桥式电路和零式电路;按组成的器件可分为不可控半控一全控三种;按交流输入相数可分为单相电路和多相电路;按电压器二次侧电流的方向是单向或双向,又分为单拍和双拍电路。鉴于本课程设计,需要三相半波整流电路,可有两种方案选择:方案1,三相半波不可控整流电路;方案2,三相半波可控整流电路。对于三相半波不可控整流电路,电路中采用了三个二极管整流,此电路不需要触发电路,同时负载电压不可调,而三相半波可控整流电路,电路中采用三个晶闸管整流,电路中有专门的触发电路,触发电路适时的给予脉冲,可调节输出电压,可适合不同电压的要求,并且直流脉动小,可承受整流负载较大,常见使用等优点,所以本次课程设计选择三相半波可控整流电路,即方案2,其大体图形如图(1)。
上传时间: 2022-06-24
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适用对象:电气工程普通本科生,面向电力电子课程设计与MATLAB应用。本书简介:全书分为八章,先介绍MATLAB与simulink的基本库,共分为两章;后面六章则分别对电力电子的应用对象,包括变压器与电机、电力电子器件、电力电子换流电路、直流调速与交流调速以及提高功率因数策略进行逐一阐述,每一章均按照电力电子对象与simulink模型的对应关系展开,内容翔实,适合上手搭建基本模型。
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道理摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,对倒立摆的控制研究无论在理论上和方法上都有深远的意义。本论文以实验室原有的直线一级倒立摆实验装置为平台,重点研究其PID控制方法,设计出相应的PID控制器,并将控制过程在MATLAB上加以仿真。本文主要研究内容是:首先概述自动控制的发展和倒立摆系统研究的现状;介绍倒立摆系统硬件组成,对单级倒立摆模型进行建模,并分析其稳定性;研究倒立摆系统的几种控制策略,分别设计了相应的控制器,以MATLAB为基础,做了大量的仿真研究,比较了各种控制方法的效果;借助固高科技MATLAB实时控制软件实验平台;利用设计的控制方法对单级倒立摆系统进行实时控制,通过在线调整参数和突加干扰等,研究其实时性和抗千扰等性能;对本论文进行总结,对下一步研究作一些展望。关键词:一级倒立摆,PID,MATLAB仿真
上传时间: 2022-07-02
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