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无人驾驶车辆模型预测控制(龚)

  • 《道路车辆功能安全》ISO26262-3

    ISO 26262《道路车辆功能安全》国际标准是针对总重不超过3.5吨八座乘用车,以安全相关电子电气系统的特点所制定的功能安全标准,基于IEC 61508《安全相关电气/电子/可编程电子系统功能安全》制定,在2011年11月15日正式发布。ISO 26262是史上第一个适用于大批量量产产品的功能安全(Functional Safety)标准。特别需要注意的是,ISO 26262仅针对安全相关电子电气系统,包含电机、电子与软件零件,不应用于非电子电气系统(如机械、液压等)。功能安全之设计议题在汽车领域已被重视,因其关系人员安全与公司商誉等问题,透过危害分析与风险评估(Hazard Analysis & Risk Assessment,HARA)及V模型设计架构,使功能安全需求等级得到一致性的分析结果,以利汽车电子系统之生命周期考虑到所需失效防止技术与管理要求,并借由设计开发、查证(Verification)及确认(Validation)等能力成熟度模型集成(CMMI-DEV)流程加以实现,使得产品之功能安全符合所需汽车安全完整性等级(ASIL)。

    标签: 道路车辆功能安全 iso26262 国际标准

    上传时间: 2022-05-30

    上传用户:得之我幸78

  • 《道路车辆功能安全》ISO26262

    ISO 26262《道路车辆功能安全》国际标准是针对总重不超过3.5吨八座乘用车,以安全相关电子电气系统的特点所制定的功能安全标准,基于IEC 61508《安全相关电气/电子/可编程电子系统功能安全》制定,在2011年11月15日正式发布。ISO 26262是史上第一个适用于大批量量产产品的功能安全(Functional Safety)标准。特别需要注意的是,ISO 26262仅针对安全相关电子电气系统,包含电机、电子与软件零件,不应用于非电子电气系统(如机械、液压等)。功能安全之设计议题在汽车领域已被重视,因其关系人员安全与公司商誉等问题,透过危害分析与风险评估(Hazard Analysis & Risk Assessment,HARA)及V模型设计架构,使功能安全需求等级得到一致性的分析结果,以利汽车电子系统之生命周期考虑到所需失效防止技术与管理要求,并借由设计开发、查证(Verification)及确认(Validation)等能力成熟度模型集成(CMMI-DEV)流程加以实现,使得产品之功能安全符合所需汽车安全完整性等级(ASIL)。

    标签: 道路车辆功能安全 iso26262 国际标准

    上传时间: 2022-05-30

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  • 交流伺服电机的单片机控制及其应用.

    引言伺服电机属于一类控制电机,分为直流伺服电机和交流伺服电机两种。由于交流伺服电机具有体积小、重量轻、大转矩输出、低惯量和良好的控制性能等优点,故被广泛地应用于自动控制系统和自动检测系统中作为执行元件,将控制电信号转换为转轴的机械转动,由于伺服电机定位精度相当高,现代位置控制系统已越来越多地采用以交流伺服电机为主要部件的位置控制系统,本文的设计也正是用于喷印机的位置控制系统之中。1总体设计方案本控制系统选用松下MSMA082AIC型交流伺服电机,通过以单片机控制器实现对伺服电机的控制。同服电机的控制方式主要有位置控制、速度控制两种,为了提高其带动喷头运行的平稳性,选用了速度控制方式实现对伺服电机的控制,以利用伺服电机系统自带的s型曲线控制模型,达到理想的控制效果。系统组成框图如图1所示,其中单片机控制器向伺服驱动器输出控制信号,再通过伺服驱动器驱动伺服电机按要求动作,同时,控制器接收固定在祠服电机转轴上的光电编码盘随着电机转动而产生的反馈脉冲信号,以实现对伺服电机带动的喷头运行位置的检测控制,形成团环控制系统。为了实现对喷印位置的精确控制,所以选用了分辨率为2000p/r的光电编码盘作位置传感单元,将伺服电机转轴的转角位置变换成电脉冲信号,以供单片机控制器对喷印位置进行跟踪控制。

    标签: 交流伺服电机 单片机

    上传时间: 2022-06-01

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  • 电力电子、电机控制系统的建模和仿真 洪乃刚编著

    本书以MATLAB为基础,介绍了MATLAB电气系统模型库模块及其功能,并以实例介绍了电力电子和电机控制系统的建模和仿真方法,内容包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC的各种变换电路,直流调速系统和交流调速系统等。为了适应现代数字化控制系统的发展,本书在连续系统的建模仿真外,还介绍了采样离散系统的建模和仿真方法。本书附有仿真模型光盘,最大限度地为读者学习提供了方便。本书可用于高等学校电类专业的选修课教材,也可供研究生和技术研究人员参考和使用

    标签: 电力电子 电机控制系统

    上传时间: 2022-06-17

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  • CCD相机电子快门控制技术的研究

    CCD(Charge Coupled Device)是电荷耦合器件的缩写,它是一种特殊的半导体器件,是一种新型的固体成像器件。它既具有光电转换的功能,又具有信号电荷的存储、转移和读出的功能。CCD应用技术是光、机、电和计算机相结合的高新技术。目前,CCD技术广泛应用于视频处理的前端,它通过光电转换将光信号转化为电信号,以便于后续电路的处理。本文从CCD出发,系统地介绍了CCD的发展、结构、特点和分类,并以CV-A50/CV-A60相机为例,阐述CCD相机的控制时序,并介绍了调光的种类及各自的优缺点。本文以AT mega16单片机为例,详细地介绍了用AVR单片机控制调光的硬件和软件的实现,为调光系统的设计提供了一种新的思路。目前,视频技术已经广泛应用于监控和测量领域,并在宁航、遥感、军用设备、自动控制等方面有很多应用。民用的CCD相机,广泛应用在各种需要监视和图像采集的环境中。例如:银行监视器的镜头,数码相机镜头,数码摄像机镜头,手机镜头等中都得到了广泛的使用。视频技术通常由采集,处理和分析三部分组成。作为图像采集前端的CCD,承担着将光信号转变成电信号的任务,直接影响着后续的计算机图像处理的效果,对整个系统的性能起着重要作用。快门时间是CCD的重要指标,影响着CCD的图像质量和速度。因此,合理的选择快门时间是非常重要的。有些相机具有自动快门,能够较好的控制曝光时间,有些可以通过跳线设置快门,根据观察的结果进行设置。先进的快门控制是通过调光板实现的,通过对背景环境的预测,结合一定的算法,来合理的设置快门时间。一般来说,CCD相机可以内部产生各种同步信号和控制时序,也可以通过外部控制来调节CCD的快门时间和相机的进光量,以达到帧速度和视频质量的较好匹配。目前,对CCD相机调光的控制可分为机械调光,液品调光和电子调光等方式 其中,电子调光是常用的方式。本设计基于AT megal6单片机控制,通过C语言编程,达到调光的目的。

    标签: ccd 电子快门控制技术

    上传时间: 2022-06-18

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  • mems血糖传感器的微弱信号检测技术研究

    当人体内胰岛素分泌不足或胰岛素作用缺失时会导致血糖浓度偏离正常水平从而引发糖尿病及其并发症。血糖浓度的检测是糖尿病科学诊断的前提。本文针对课题组研制的MEMS血糖传感器用于组织液超滤提取检测的功能需求,研究了三电极MEMS血糖检测传感器微电流检测技术并研制了传感器检测与控制电路。本文主要对检测原理、电路设计与分析、电路测试以及检控系统葡萄糖浓度测试等部分进行了详细研究。首先对MEMS血糖传感器的检测原理进行分析,对辅助传感器产生电流的电路(恒电位电路和信号发生电路)原理图进行设计,对传感器产生的微电流范围进行实验分析。对传感器工作过程中产生的电化学噪声进行研究,提出噪声消减方法,为后续微电流检测电路的设计奠定基础。然后结合检测微电流输出特点及血糖传感器超滤提取动作控制需求,设计了检控系统,由微电流检测系统、人机交互及无线通信、电源系统三大部分组成。为验证微电流检测系统电路设计的正确性,本文借助Multisim仿真软件重点对电路中的恒电位及1/V转换的性能进行分析。此外对电路中的噪声来源进行分析,计算相关噪声并分析对电流检测的影响。对元件布置与布线、接地、电路板漏电防护等方面进行了研究,从而提高电路的抗干扰能力在检控电路研制基础上,本文搭建测试系统,测试电路的静态和动态特性.静态特性准确度、重复性、灵敏度、分辨力、稳定性、零漂等:动态特性包括恒电位电路的电压跟随特性以及检测电路的阶跃响应和频率响应特性。测试结果表明,该检测系统满足设计指标。最后,为测试葡萄糖浓度,将微电流检控电路与MEMS血糖传感器集成,做葡萄糖浓度的响应实验和重复性实验。在测试结果数据处理基础上,建立了葡萄糖浓度预测模型。测试结果表明,通过预测模型得到的检测结果符合临床检测精度要求。

    标签: mems血糖传感器 微弱信号检测

    上传时间: 2022-06-18

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  • 水箱液位PID调节控制系统及实物仿真调试

    【摘要】在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题,例如居民生活用水的供应,饮料、食品加工,溶液过滤,化工生产等多种行业的生产加工过程,通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适的高度,既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数, 特别是在动态的状态下, 采用适合的方法对液位进行检测、控制,能收到很好的效果。PID 控制(比例、积分和微分控制)是目前采用最多的控制方法。【关键词】水箱液位; PID 控制;液位控制; Matlab 仿真一.引言在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题, 例如居民生活用水的供应,饮料、食品加工,溶液过滤,化工生产等多种行业的生产加工过程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适的高度, 既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数, 特别是在动态的状态下, 采用适合的方法对液位进行检测、控制,能收到很好的效果。本论文利用PID 算法在matlab 中进行仿真并讲解实物搭接效果, 具体如下:1、利用指导书中推导的模型和实际的参数,建立水箱液位控制系统的数学模型,并进行线性化;2、构成水箱液位闭环无静差系统,并测其动态性能指标和提出改善系统动态性能的方法,使得系统动态性能指标满足σ%≤10%,调节器调节阀水槽测量变送出水阀系数<0.5 秒,静态误差小于2%;3、通过在matlab 编程中求取合适的反馈变量K,然后与仿真模型结合构成最优控制的水箱液位系统,通过图形分析是否满足系统的性能参数;

    标签: pid调节控制系统

    上传时间: 2022-06-18

    上传用户:1208020161

  • 动态匹配换能器的超声波电源控制策略.

    超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域,其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载,因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分,因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移,使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪,但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相,由于工作频率改变了而匹配电感不变,此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态,导致换能器功率损耗和发热,致使输出能量大幅度下降甚至停振,在实际应用中受到限制。所以,在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点,本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型,证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较,选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感,通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调,由于该电抗器输出正弦波,理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略,稳态时,换能器工作在DPLL锁定频率上;动态时,逐步修改匹配电抗大小,搜索输出电流的最大值,再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率,即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态,具有实际应用价值。

    标签: 动态匹配换能器 超声波电源

    上传时间: 2022-06-18

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  • 基于ZMP的双足机器人动态步行控制研究

    首先,本文分析了双足机器人动态步行过程的运动学特征。即分析双足步行机器人连杆的位置和姿态与各个关节角之间的关系。包含双足机器人动态步行的正运动学与逆运动学特性。其中,针对双足步行机器人的逆运动学问题,使用了解析法与数值法进行求解,并对上述两种方法进行了对比。其次,在针对双足机器人动态步行过程运动学特性的分析基础上,推导出双足步行机器人零力矩点(ZMP)的计算公式,该公式称为ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了机器人ZMP与机器人质心之间的关系。在此基础上,使用拉格朗日方法建立了双足步行机器人的动力学模型,其中包括单脚支撑阶段与双脚支撑阶段的动力学模型。为了方便得到双足步行机器人的步行模式,使用桌子——小车模型模拟机器人动态步行。使用该等效模型与2MP基本方程,本文设计了基于ZMP的双足机器人动态步行模式生成算法。生成步行模式之后,将机器人关节角时间序列带入机器人动力学模型计算,可以得到关节力矩时间序列。关节驱动器按照力矩时间序列控制关节运动即可实现动态步行。但是,考虑到数值计算等因素导致的误差累计,本文同时基于桌子—一小车模型设计了动态步行稳定控制器,该控制器的作用是通过修正期望ZMP轨迹调节机器人躯干的倾斜角度。最后,基于本文所设计的双足步行机器人逆运动学问题求解算法、动态步行模式生成算法与步行稳定控制器所组成的控制系统,采用开放源代码动力学引擎0pen Dynamic Engine 进行仿真验证。首先在三维虚拟环境中建立了双足步行机器人虚拟样机模型,其次设计了零重力环境下刚体运动实验与双足动态步行实验。验证了本文针对双足步行机器人动态步行所设计的控制方法的有效性。

    标签: 机器人 动态步行控制

    上传时间: 2022-06-19

    上传用户:kingwide

  • ADAS系统开发中目标车辆感知算法的研究

    论文首先研究了基于Har-like特征和Adaboost分类器的目标车辆探测算法原理和参数设置,并利用车载摄像头采集真实道路车辆图像,建立车辆样本数据库,训练车辆分类器,实现对道路车辆的探测,并对探测效果进行量化分析。针对在车辆探测过程中误检率较高、探测不连续以及检测框不稳定的现象,对基于无迹卡尔曼滤波器的车辆跟踪算法进行了研究,建立了车辆相对运动模型,对真实道路交通场景中的多目标车辆进行探测与跟踪,并对跟踪算法对探测性能提升的效果和原因进行了深入分析。在单目测距中,针对一般测距算法受车辆俯仰角和摄像头畸变影响很大的缺点,利用PreScan仿真软件,对车辆测距算法进行了改进,提山了一个同时考虑车辆俯仰角和摄像头畸变等参数的测距模型,以及一种将摄像头内参与外参分开标定的新方法,最后利用场地实验利真实道路交通场景对模型的测距精度、参数灵敏度进行量化分析。研究了仅利用图像信息估算车辆间碰撞时间的方法,利用PreScan仿真软件,对车辆碰撞时间估算算法进行了改进,建立了一个考虑车间相对加速度碰撞时间估算模型,最后,利用真实道路交通视频对算法进行验证和分析。最后,介绍了利用仿真软件辅助ADAS开发的方法,在虚拟的开发环境中建立了以真实摄像头物理参数为依据的摄像头仿真模型、交通场景,实现了对单目测距和碰撞时间估算算法的验证和改进。实验结果表明,论文中所建立的算法表现出良好的性能,所构建的基于PreScan的仿真平台能有效地提高算法的开发效率.

    标签: adas系统 目标车辆感知算法

    上传时间: 2022-06-21

    上传用户:d1997wayne