随着计算机技术的发展,仪器仪表领域也开始发生巨大的变化,从传统仪器智能仪器开始向虚拟仪器发展。虚拟仪器以其强大的存储、数据显示和数据分析优势,逐渐受到重视。虚拟仪器技术通过软件将计算机与仪器硬件相结合,很好地将计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的现场测量、控制结合在一起。不仅降低了仪器的生产成本,还提高了仪器的性能,从而得到广泛的应用。另外,随着现代科学技术的进步,阻抗的测量逐渐成为各类电子产品的研究基础。目前,阻抗测量技术已在生物医学、工业测控、电力控制等领域有广泛的应用。为了满足高校实验室对电子元器件及其附属参数的测量需求,本文设计了一种基于虚拟仪器的阻抗测量系统本文通过将虚拟仪器技术与传统硬件相结合,设计实现了一种通过伏安法对阻抗参数进行测量的系统。其主要工作原理为:将阻抗的测量转换为矢量电压的测量再利用获得的矢量电压的实部和虚部的数字量与被测参数之间的关系,将其转换为待测量。本系统主要由硬件和软件两部分构成,硬件部分主要包括通过FPGA设计实现的信号源模块、阳抗矢量电压转换模块、相敏检波模块、AD转换模块和通信模块。其具体的实现主要为利用FPGA设计实现系统正弦激励信号与基准信号的产生:通过相敏检波将采集到的矢量电压信号进行实部和虚部分离:利用低通滤波器滤除干扰信号:再通过AD转换芯片将采集到的模拟电压信号转换为数字信号;通过系统总线将数据传输到计算机,并对数据进行处理和显示。软件部分是利用虚拟仪器软件 LabVIEW设计实现仪器的数据处理、显示和控制界面,并通过动态链接库的调用来执行仪器操作。
标签: 虚拟仪器
上传时间: 2022-03-10
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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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本书中文版包括“2006-07-01”“2010-04-01”“2012-05-01”“2014-01-01 ”若干个版本,本次上传为2006版7月第一次印刷。内容简介《雷达系统导论》(第三版)共分11章,主要内容包括雷达基本原理和方程,现代雷达技术体制,动目标指示和多普勒雷达技术,跟踪雷达技术,噪声中信号检测技术,雷达信号的信息提取技术,雷达杂波特性、雷达波传播特点等,并详细介绍了雷达天线、雷达发射机和雷达接收机等分系统技术。本书系统覆盖了现代雷达的理论与技术,内容系统、完整。每章后都附有大量习题及参考文献,便于读者进一步学习和研究。本书可作为高等院校电子工程专业的高年级本科生和研究生参考教材,也可作为相关专业工程技术人员参考用书。作者简介Skolnik博士:美国国家工程院院士,IEEE会士。担任美国海军研究实验室雷达分部负责人已有30余年,第一个在雷达技术与应用方面获得IEEE Dennis J.Picard奖章;同时是IEEE Harry钻石奖,Johns Hopkins大学著名男毕业生奖,以及美国海军著名文官服务奖的获得者。目 录第1章 雷达简介1.1 基本雷达1.2 雷达方程的简单形式1.3 雷达框图1.4 雷达频率1.5 雷达的应用1.6 雷达的起源参考文献习题第2章 雷达方程2.1 引言2.2 噪声中信号的检测2.3 接收机噪声和信-噪比2.4 概率密度函数2.5 检测和虚警概率2.6 雷达脉冲的积累2.7 目标雷达横截面积2.8 雷达横截面积的起伏2.9 发射机功率2.10 脉冲重复频率2.11 天线参数2.12 系统损耗2.13 其他有关雷达方程的考虑参考文献习题第3章 MTI雷达和脉冲多普勒雷达3.1 引言3.2 延迟线对消器3.3 参差脉冲重复频率3.4 多普勒滤波器组3.5 数字MTI处理3.6 运动目标检测器3.7 MTI性能的限制3.8 运动平台的MTI(AMTI)3.9 脉冲多普勒雷达3.10 其他的多普勒雷达参考文献习题第4章 跟踪雷达4.1 用雷达跟踪4.2 单脉冲跟踪4.3 圆锥扫描和顺序波束转换4.4 跟踪精度的限制4.5 低角跟踪4.6 距离跟踪4.7 其他有关跟踪雷达的专题4.8 跟踪雷达的比较4.9 监视雷达自动跟踪参考文献习题第5章 噪声中的信号检测...参考文献习题第6章 雷达信号的信息...
标签: 雷达
上传时间: 2022-03-21
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本系统采用电动机电枢供电回路串接采样电阻的方式来实现对小型直流有刷电动机的转速测量。该系统主要由二阶低通滤波电路,小信号放大电路、单片机测量显示电路、开关稳压电源电路等组成。同时自制电机测速装置,用高频磁环作为载体,用线圈绕制磁环,利用电磁感应原理检测电机运行时的漏磁,将变化的磁场信号转化为磁环上的感应电流。用信号处理单元电路将微弱电信号转化为脉冲信号,送由单片机检测,从而达到准确测量电机的速度的要求。In this system, the sampling resistance of armature power supply circuit is connected in series to measure the speed of small DC brush motor. The system is mainly composed of second-order low-pass filter circuit, small signal amplifier circuit, single-chip measurement and display circuit, switching regulated power supply circuit and so on. At the same time, the self-made motor speed measuring device uses high frequency magnetic ring as the carrier, coil winding magnetic ring, and electromagnetic induction principle to detect the leakage of magnetic field during the operation of the motor, which converts the changed magnetic field signal into the induced current on the magnetic ring. The weak electric signal is transformed into pulse signal by signal processing unit circuit, which is sent to single chip computer for detection, so as to meet the requirement of accurate measurement of motor speed.
标签: 直流电动机
上传时间: 2022-03-26
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近年频繁出现的雾霾天气,加深了人们对肺癌的关注,迫切需要一种能对肺癌高危人群进行早期筛查和检测的仪器。卟啉类化合物能与气体中的某些分子发生明显的显色反应,该方法能有效地检测出肺癌呼出气体中的标志物。软件系统是各类仪器功能实现的前提。针对肺癌检测,本文基于ARMI设计开发了一套嵌入式肺癌呼吸气体检测软件系统。结合软件工程开发的相关技术思想,通过需求分析,在嵌入式Lnux平台下对软件系统进行开发设计,最终软件系统能通过串口正常控制LED灯、气泵、电磁阀等硬件设备,还能通过图像采集设备实现视频监控和图像采集功能,并合理协调下位机微控制系统各部件的运作时间,最终实现了肺癌检测系统的软硬件一体化,实现了肺癌气体检测系统从进气到检测到结果处理全套控制功能。文章最后对软件系统进行了相应测试。文章主要内容包括以下几点:①结合下位机微控制系统的气路设计,从用户角度采用統一建模语言与用例图对嵌入式系统软件的设计进行需求分析与模型建设②搭建嵌入式 Linux系统环境并对其构架进行剖析,完成系统开发核心的接口驱动程序—视频传输驱动程序和串口驱动程序进行设计。③以α t-Creator作为开发平台,对系统中气体富集模块,气体检测模块,图像处现模块,气体吹扫模块进行了开发设计,并对各模块的控制流程与核心技术进行了详细描述①在6410目标板上搭建Linu系统环境,并移植交叉編译后的肺癌检测系统控制软件。针对第二章中提出的开发需求对系统软件设置相应的测试用例,完成系统软件测试得出测试结果。
上传时间: 2022-03-31
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为了实现对物体表面温度的监控,找准物体的发热点,设计了一种动态温度监测系统。系统基于红外阵列传感器MLX90640,以 STM32F401RCT6 为核心,通过 I2C 读取 ML90640 所采集到的目标温度值,通过 DMA 串口传给上位机软件,上位机软件对温度数据进行处理可实时显示测量区域的温度数据。实验表明,系统可同时监测目标区域内的 768个温度点的温度变化情况,准确定位发热点位置。采用非接触式测温方式,便于安装使用。
上传时间: 2022-05-06
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目录1.1 电器智能化概述1.2 电器智能化技术的应用1.3 电器智能化技术的发展1.4 本课程学习内容第2章 智能电器的一次设备2.1 智能电器一次设备的功能及分类2.2 断路器及其智能控制2.3 接触器及其智能控制2.4 其他一次开关元件2.5 成套开关设备第3章 现场参量及其检测3.1 智能电器现场参量类型及数字化测量方法3.2 电量信号检测方法3.3 非电量信号检测方法3.4 被测量输入通道设计原理3.5 测量通道的误差分析第4章 被测模拟量的信号分析与处理4.1 被测模拟量的信号分类4.2 被测模拟量的采样及采样速率的确定4.3 数字滤波4.4 非线性传感器测量结果的数字化处理4.5 被测电参量的测量和保护算法第5章 智能电器监控器的设计5.1 智能电器监控器的功能和硬件模块的划分5.2 中央处理与控制模块的一般结构和设计方法5.3 其他功能模块的结构组成5.4 监控器的时序设计5.5 监控器的软件设计5.6 RTOS概念及其在监控器软件中的实现第6章 智能电器监控器的电磁兼容性设计6.1 电磁兼容概述6.2 智能电器监控器的电磁兼容性设计问题6.3 智能电器监控器的EMI测试标准和方法第7章 电器智能化网络7.1 数字通信基础7.2 计算机网络基础7.3 电器智能化网络中常用的现场总线7.4 电器智能化网络的设计与实施7.5 电器智能化局域网的软件开发7.6 关于网络互连技术的讨论第8章 智能电器及其应用系统设计实例8.1 低压塑壳式断路器的智能脱扣器设计8.2 电能质量在线监测器8.3 分布式变电站自动化系统
标签: 电器智能化
上传时间: 2022-05-13
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《数字集成电路:电路、系统与设计(第二版) 》,电子工业出版社出版,外文书名: Digital Integrated Circuits:A Design Perspective,Second Edition,作者:简·M.拉贝艾 (Jan M.Rahaey) (作者), Anantha Chandrakasan (作者), Borivoje Nikolic (作者), 周润德 (译者), 等 (译者)。本书由美国加州大学伯克利分校Jan M. Rabaey教授等人所著。全书共12章,分为三部分: 基本单元、电路设计和系统设计。本书在对MOS器件和连线的特性做了简要的介绍之后,深入分析了数字设计的核心——反相器,并逐步将这些知识延伸到组合逻辑电路、时序逻辑电路、控制器、运算电路以及存储器这些复杂数字电路与系统的设计中。为了反映数字集成电路设计进入深亚微米领域后正在发生的深刻变化,本书以CMOS工艺的实际电路为例,讨论了深亚微米器件效应、电路最优化、互连线建模和优化、信号完整性、时序分析、时钟分配、高性能和低功耗设计、设计验证、芯片测试和可测性设计等主题,着重探讨了深亚微米数字集成电路设计所面临的挑战和启示。
上传时间: 2022-05-13
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摘要:随着人们生活水平的提高,各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制,以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样,按通电源、设定完毕这么简单就可以了。本次毕业设计运用AT89C51单片机设计了一种自动控制电路,该电路用于太阳能热水器,能实现在用水时,若水位不够可以自动供水,若日晒水温达不到设定值,则电加热自动补温。从而实现了热水器的自动及节能。太阳能热水器自动控制硬件电路,辅以相应的软件设计,来实现温度和水位参数的实时显示,而且具有温度设定、水位设定与控制功能,停电后再来电时也不用重新设定,具有故障报警和故障自处理功能,良好的稳定性和抗干扰性能。实验结果表明,本次系统设计合理,工作稳定可靠、温度测量精度高。同时给出了温度测量系统的硬件结构和软件设计当前能源紧缺,用电紧张,太阳能是绿色能源,得到广大用户的喜爱。使用太阳能热水器时存在的问题:不可缺水,空晒情况下上水会爆炸;春、秋天,水温升高蒸发,造成热能损失;冬天水温不够,须用电等等。采用太阳能热水器智能仪(仪称太阳能热水器水温水位测控仪),能解决上述问题。使用户省心,使用方便,智能运行,用户不必作任何操作。太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源,与常规能源有很大的区别,这就对太阳能的收集和利用提出了较高的要求。在太阳能热利用中,为了得到中高温热能,必须使集热器从日出到日落跟踪太阳,而在太阳能光电中,相同条件下,自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%,成本下降25%,因此在太阳能利用中,进行跟踪装置的控制方式进行研究是一项很有意义的工作。
上传时间: 2022-05-30
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(一)电机问题(1) 电动机窜动:在进给时出现窜动现象,测速信号不稳定,如编码器有裂纹;接线端子接触不良,如螺钉松动等;当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时,一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致;(2) 电动机爬行: 大多发生在起动加速段或低速进给时, 一般是由于进给传动链的润滑状态不良,伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是,伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于连接松动或联轴器本身的缺陷,如裂纹等,造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢;(3) 电动机振动:机床高速运行时,可能产生振动,这时就会产生过流报警。机床振动问题一般属于速度问题,所以应寻找速度环问题;(4) 电动机转矩降低: 伺服电动机从额定堵转转矩到高速运转时, 发现转矩会突然降低,这时因为电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。高速时,电动机温升变大,因此,正确使用伺服电动机前一定要对电动机的负载进行验算;(5) 电动机位置误差:当伺服轴运动超过位置允差范围时(KNDSD100 出厂标准设置PA17 :400 ,位置超差检测范围),伺服驱动器就会出现“ 4”号位置超差报警。主要原因有:系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当;位置检测装置有污染;进给传动链累计误差过大等;(6) 电动机不转:数控系统到伺服驱动器除了联结脉冲+ 方向信号外,还有使能控制信号,一般为DC+24 V 继电器线圈电压。伺服电动机不转,常用诊断方法有:检查数控系统是否有脉冲信号输出;检查使能信号是否接通;通过液晶屏观测系统输入/ 出状态是否满足进给轴的起动条件;对带电磁制动器的伺服电动机确认制动已经打开;驱动器有故障;伺服电动机有故障;伺服电动机和滚珠丝杠联结联轴节失效或键脱开等。
标签: 伺服系统
上传时间: 2022-06-01
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