声光双控智能机电系统声光双控智能机电系统设计与实现设计与实现声光双控智能机电系统设计与实现
上传时间: 2013-12-13
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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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在论文中系统的讲述了电脑平缝机电气系统实现的方法和过程。该种电脑工业平缝机能够自动完成停针、拨线、剪线、倒、顺缝等工序,根据不同的工艺要求,可以进行选择性的设定,取代了原先由手工进行的辅助工序,代表当今最高技术水平和今后一段时间产品生产方向。 文章首先简单介绍了电脑平缝机的功能特性等相关知识,然后依次介绍了各个模块的设计方法。在此过程中,整片文章比较详细的讲述了整个系统的软件设计情况,包括系统功能的设计到软件的实现方法。此外,根据实际设计情况,在控制器的设计章节中比较了两种不同策略下的电气系统的结构和使用情况。指出设计的难点以及解决方法。 此外,文章还探讨了一般永磁同步电机的设计方法。即先从传统的磁路计算入手,得出电机初步结构,再利用有限元分析软件,对电机进行二维磁场有限元数值分析,最后据计算出的电机性能参数对电机结构作进一步改善。并且,在设计过程中考察相关参数和参数比变化对电机性能的影响。在此基础上,结合电脑平缝机所用电机设计,探讨了电机转矩波动的原因和减小波动的方法。
上传时间: 2013-05-19
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永磁无刷直流电动机是一种先进的集电力电子变换器与永磁电机本体于一体的机电一体化系统,它既具备交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便的一系列优点,又具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的诸多特点.正是由于这些原因,自上世纪末起,逐渐形成永磁无刷直流电机的研究热潮.在此背景下,本文以此为课题,对永磁无刷直流电机系统进行了一些理论分析和实践应用.本文首先在综合国内外有关文献的基础上,分析了永磁无刷直流电机的发展历程、现状和趋势,提出了目前存在的一些问题.介绍了永磁无刷直流电机的结构和运行原理,推导出永磁无刷直流电机的数学模型.针对永磁无刷直流电机的转矩脉动,本文详细分析了各种调制斩波方式对注入电机电流以及转矩脉动的影响,比较分析各种斩波方式下系统运行情况,提出一种有利于减少转矩波动的斩波方式.同时,本文还提出了一种回馈制动的方式,进一步提升系统性能,节约能源.在大型永磁电机磁极设计中,通常采用多块磁钢来组成励磁磁极.考虑到磁钢本体的分散性和加工误差,本文从工程实际应用出发,提出了一种磁钢优化配置方法,保证每个磁极中各段磁钢产生的合成磁密幅值接近相等且通量均衡,从电机本体设计角度上提高系统性能.本文在理论分析基础上,以单片机和功率智能模块为硬件平台,实现了一套多相永磁无刷直流电机系统.针对理论分析,进行了各种方案的比较分析,经过试验结果和仿真分析结果,进一步支持了论证了理论分析正确性和实用性.同时,对于实际应用中的一些问题,本文也做了一些工作,提出一些分析和改进.
上传时间: 2013-08-04
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随着我国国民经济的高速发展,国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多,对交通控制、安全管理的要求也日益提高,智能交通系统( IntelligentTransportation Systems,简称ITS)已成为当前交通管理发展的主要方向,而车牌识别系统(License Plate Recognition System,简称LPRS)技术作为智能交通系统的核心,起着举足轻重的作用,可以被广泛地应用于高速公路自动收费(ElectronicToll Collection,简称ETC)、停车场安全管理、被盗车辆的追踪、车流统计等。 目前,车牌识别系统大多都是基于PC平台的,其优势是实现容易,但是成本高、实时性不强、稳定性不高等缺点使其不能广泛推广。为了克服以上的缺点,且满足识别速度和识别率的要求,本文在原有车牌识别硬件系统设计的基础上做了一定的改进(原系统在图像采集、接口通信、系统稳定、脱机工作等方面存在一定问题),与团队成员一起设计出了新的车牌识别硬件系统,采用单DSP+FPGA和双DSP+FPGA双板子的方式来共同实现(本人负责单DSP+FPGA的原理图和PCB绘制,另一成员负责双DSP+FPGA的原理图和PCB绘制)。 本文所涉及的该车牌硬件系统,主要工作由以下几个部分组成: 1.团队共同完成了新车牌识别系统的硬件设计,采用两个板子实现。其中,本人负责单DSP+FPGA板子绘制。 2.团队一起完成了整个系统的硬件电路调试。主要分为如下模块进行调试:电源,DSP,FPGA,SAA7113H视频解码器,LCD液晶显示和UART接口等。 3.负责完成了整个系统的DSP应用程序设计。采用DSP/BIOS操作系统来构建系统的框架,添加了多个任务对象进行管理系统的调度;用CSL编写了DSP上的底层驱动:完成了车牌识别算法在DSP上的移植与优化。 4.参与完成了部分FPGA程序的开发,主要包括图像采集、存储、传输几个模块等。 最终,本系统实现了高效、快速的车牌识别,各模块工作稳定,能脱机实现图像采集、传输、识别、结果输出和显示为一体化的功能;为以后进行高性能的车牌识别算法开发提供了一个很好的硬件平台。
上传时间: 2013-04-24
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为了开发低成本的且具有自主知识产权的OBD系统,论文针对高压共轨柴油机电控系统,选取冷却液温度传感器作为典型传感器进行故障诊断分析。设计了故障诊断电路,研究了故障诊断策略。通过MATLBA SIMULINK仿真方法对故障诊断策略进行理论研究。最后在发动机试验台上进行故障诊断试验。该设计能够准确可靠的确诊故障并给出合适的处理结果,为整个OBDII系统设计提供经验。
上传时间: 2013-10-09
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智能仪器是指内含微机(目前最适合的是单片机)和GP-IB接口的电子仪器。本书介绍以MCS-51单片机为核心的智能仪器的工作原理和设计方法。书中详细介绍了智能仪器中模拟放大电路,A/D、D/A转换器与单片机的接口设计,常用的输入输出设备(如键盘、LED、LCD、CRT显示器、微型打印机、语音处理器等)与单片机的接口技术,还深入地讨论了监控主程序和接口管理主程序的设计,常用的测量算法及优化系统性能的高精确度、高抗干扰和低功耗的设计方法。这些方法也适用于一般的单片机应用系统设计。 本书内容新颖、实用、文字精炼、通俗易懂,可作为工科院校的电子、电气、机电、仪器仪表、检测控制等专业的教科书或参考书,也可代从事智能仪器或单片机应用的研究人员和工程技术人员阅读。
上传时间: 2013-11-09
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对危重病人的监护和输液治疗,是全球范围内的医护人员关注的重大问题。危重病人的生理状态极不稳定,医护人员需要根据患者生理状态,给予迅速准确的治疗。在无线网的ICU诊疗一体化系统的基础上,拟研制的基于RS485的监护和输液诊疗一体化系统(简称诊疗一体化系统),形成无线有线两大系列的产品。该系统由输液设备(包括注射泵、输液泵),监护输液基站(平板电脑)、医护PDA(Personal Digital Assistant)和中央监护服务器等组成。其中,监护输液基站通过RS485一对多的主从通讯方式控制多个输液设备。 注射泵已经广泛应用于临床。本论文的目的就是通过对国内外注射泵产品的最新调查,结合本项目对注射泵的要求,以技术的可靠性为前提,重点考虑开发时间、生产成本、后期可扩展性、医护人员操作简便等产品化的重要因素,研制作为诊疗一体化系统的重要组成部分的注射泵样机。 本论文根据已有产品特性,和基于RS485的监护和输液诊疗一体化系统的要求,定义了注射泵所需完成的功能。本注射泵既可以作为诊疗一体化系统的输液设备联机使用,也可作为高档注射泵单机使用。监护基站通过RS485轮询机制,将输液控制命令好输液参数信息发送给注射泵,控制注射泵的运行,同时,注射泵也在屏幕上显示当前工作参数,对工作状态进行检测,若有异常状态,则发出声光报警,并在显示屏上显示,这些输液过程中的信息都通过RS485通讯模块发至监护基站,提醒医护人员注意,还能存储治疗相关信息及工作参数信息,方便查询与传输。注射泵也可独立工作,响应按键信息,能完成速度模式,时间模式及体重模式三种模式的输液。在输液过程中,显示输液相关参数,可中途调节注射速度,其他参数修改,可在暂停注射后进入相应注射模式的设置界面进行,完成后以修改后的参数运行。 在设计之初,考虑了后期产品化的要求,初步探讨了注射泵的机械结构。在设计过程中,采用模块化的结构思想,将注射泵按功能解析成各相对独立的十大模块,包括:电源模块、中央处理模块、电机驱动及机械模块、显示模块、键控模块、报警模块、外部存储器模块、实时时钟模块、检测模块和通讯模块。本文主要介绍了重要元器件的选型,各功能模块电路的原理图连接。在硬件设计上,考虑了电磁兼容性,这是硬...
标签: rs485
上传时间: 2022-06-04
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MATLAB语言与自动控制系统设计
上传时间: 2013-05-15
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数字系统设计基础教程 PDF版
上传时间: 2013-05-17
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