基于紅外技術的智能機器人控制系統基于紅外技術、單片機技術等完成 了智能機器人控制 系統的設計。該機器人實現 了步行、跟蹤、避 障 、 步伐調 整 、語 音 、聲控 、液 晶 顯示 、地 面探 測 等功 能 。 紅外技 術 智 能機 器人 控制 系統 隨著政 治格 局 、 戰爭形 式 的 變化 ，在 偵察 、戰 場攻擊 、反恐 防爆 等軍 事領 域 {冉}要 大量 無人 作戰 機 器人 ；人 類探 索太 空 、建設 航 天站 、搶 險救 災等 不 適合 由人 來承擔 的任務 的增 加 ，也 {冉}要 機器 人代 替 人類執 行 任務 。 同時， 新 的需 求和任 務 也對 機器 人 的 性能 提 出 了更 高 的要 求 。 由于 紅 外線 有較 強 的 穿透 能 力和 抗 干 擾 能 力， 不易散 射 且不 易 引起 串干擾 。本 設計 基 于紅 外技 術 完 成 智 能機 器 人 控 制 系 統 的 設 計 ， 主 要 實現 了 步 行 、跟蹤 、避 障 、步伐 調整 、語 音 、聲 控 、液 晶顯 示 、地 面探 測 8個 功能 ，在 遇到 外界 條件 發生 變化 時， 該機 器人 將采 取不 同 的措 施對 待， 能較 好地 表 現 出該 機器 人 的 簡單 思 考 能 力 。 1智能機器人說明 1．1功能簡介機系統框圖 機 器人 控 制系 統框 圖如 圖 1。 耦，P3，0～P3．5接 ISD語音芯片， P3，O~P3．5接 ISD語 音 芯 片 。 該機器人 采用 2片 AT89C51來控制，一 片用于 整個 系統的控制， 一片僅 用于驅動 液晶屏 1602的控 制 ，它 們之 間通過 I／O 121通 訊， 以實現 兩片單 片機 工 作 的協
上傳時間： 2022-02-13
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能源和環境的雙重壓力、電子技術與控制理論的飛速發展使得柴油機控制能夠采用電子控制技術，并成為柴油機控制的研究熱點。本文針對我國內燃機車牽引用的柴油機(12V240ZJ6E)，主要研究其電控單體泵的電子控制技術。實現了電控單體泵在實驗臺上的電子控制，為最終降低內燃機車柴油機在輕載工況下的燃油消耗率并改善其排放打下基礎。在以下三方面展開研究工作： 首先，根據柴油機的燃油噴射原理，深入研究高壓燃油在泵-管-嘴系統中的傳遞規律，分析燃油噴射系統的各種電子控制方式，結合我國內燃機車柴油機改造的現狀并參考國內外應用實例，確定采用“電控單體泵系統”方案。針對性地分析電控單體泵的特性，總結出電控單體泵的控制規律。 其次，設計電控單體泵的高速大流量電磁閥驅動模塊，其性能直接影響電磁閥的響應特性。通過計算和試驗對比的方法獲得不同驅動電壓、不同續流回路情況時的動態響應，找出最優電路參數和控制參數。用于多缸柴油機的驅動模塊可以修正各單體泵噴油特性的差異。 第三，設計凸輪軸轉速的測量模塊。采集安裝于凸輪軸上的測速齒輪的脈沖信號，計算凸輪軸的瞬時轉速和相位，并對瞬時轉速進行預測，為查找脈譜表以確定噴油定時和噴油量奠定基礎。凸輪軸轉速的預測方法為“相鄰區間+自適應參數修正”。 最后，設計控制電路，以數字信號處理器為主控芯片。在數字信號處理器中完成柴油機的轉速測量和電磁閥驅動脈沖生成。由于內燃機車上的電磁環境比較惡劣，采用了抗干擾措施。 通過上述工作，掌握了電控單體泵系統的基本特性，完成了電子控制單元主要電路的設計，并實現凸輪軸的測速和電磁閥的控制。電子控制單元在電控單體泵試驗臺上進行了試驗。結果表明，測速準確、電磁閥驅動及其控制方式合理，為后續工作打下良好的基礎。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著用戶對供電質量要求的進一步提高，模塊化UPS 并聯系統獲得了越來越廣泛的應用。本文以模塊化UPS為研究對象，根據電路結構，將其分為直流部分模塊化和交流部分模塊化分別進行討論。整流環節對Boost-PFC 電路進行并聯控制，實現直流部分的模塊化；逆變環節在瞬時電壓PID 控制的基礎上，引入了瞬時均流的并聯控制策略，實現交流部分的模塊化。 介紹了有源功率因數校正技術的基本原理和控制思路，分析了單管雙Boost-PFC電路的工作過程，并將其簡化等效成常規的Boost 電路進行分析和控制。根據控制系統的結構，分別對電流控制環和電壓控制環進行了分析，得出了電感電流主要受電流指令的影響，而輸入輸出電壓差的影響則相對比較小；輸出電壓主要受參考給定指令電壓、緩啟給定指令電壓以及輸出電流等因素的影響。根據電流環和電壓環的解析表達式，給出了并聯控制的方法及原理。 對單相電路、三相電路以及多模塊并聯電路分別進行了仿真驗證，對多模塊的并聯系統進行了實驗驗證。建立了單相逆變器的數學模型，并加入PID 控制器，得到了輸出電壓的解析表達式，得出逆變器輸出電壓與參考給定電壓和輸出電流有關。利用極點配置的方法得到了模擬域PID 控制器參數的計算公式，并采用后向差分法，將其轉換到數字域，得到了數字PID 控制器參數與模擬域參數的換算關系。通過實驗測試和曲線擬合的辦法，得到了實際逆變器的電路參數。通過對所設計的數字PID 控制器進行仿真和實驗，驗證了理論分析和計算。建立了PID 電壓閉環的多逆變器并聯系統數學模型，分析得出并聯系統的輸出電壓主要由系統中各模塊的平均給定電壓決定，同時也受較高次的輸出諧波電流影響，受輸出基波電流影響相對較小；環流主要受模塊的給定電壓與系統平均給定電壓的偏差影響。針對環流產生的原因，提出了一種瞬時均流控制策略來減小系統環流對給定電壓偏差的增益，從而達到瞬時均流的目的。 對兩逆變模塊并聯的系統在各種工況下進行了仿真和實驗，驗證了理論分析的正確性和這種瞬時均流控制策略的可行性。
上傳時間： 2013-04-24
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永磁同步電機(PMSM)是一種性能優越、應用前景廣闊的電機。永磁同步電機調速系統是以永磁同步電機為控制對象，采用變壓變頻技術對電機進行調速的控制系統。因其具有能耗低、可靠性高、控制精確等優點，在許多領域得到廣泛的應用。然而，轉子無阻尼繞組的PMSM的采用變頻技術開環運行時，系統不太穩定，電機效率有所下降，轉子溫升高，易造成釹鐵硼永磁體退磁，危及電機安全運行，有時甚至還會出現失步現象，系統無法運行。PMSM控制系統穩定運行控制都是建立在閉環控制基礎之上的，因此如何獲取轉子位置和速度信號是整個系統中相當重要的一個環節。當前，在大多數調速驅動系統中，最常用的方法是在轉子軸上安裝位置傳感器。但這些傳感器增加了系統的成本，降低了系統的可靠性和耐用性。因此，在一些特殊及控制精度要求不很高的場合，無傳感器控制將會得到廣泛的應用。它通過測量電動機的電流、電壓等可測量的物理量，通過特定的觀測器策略估算轉子位置，提取永磁轉子的位置和速度信息，完成閉環控制。本文以無位置傳感器PMSM控制系統作為研究對象，介紹了永磁同步電機的結構及其數學模型，詳細地闡述了空間矢量脈寬調制(SVPWM)技術的理論基礎及其波形的產生機制，并對閉環控制策略進行了研究。鑒于數字信號處理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和豐富的外設資源，使用該芯片設計了控制系統的硬件系統和軟件系統，通過對整個控制系統的試驗調試，實現了永磁同步電機的無位置傳感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步電機的仿真數學模型，并根據空間矢量脈寬調制的工作原理，構建了永磁同步電機調速控制系統的仿真模型。系統采用αβ定子靜止坐標系下的數學模型，依據滑模變結構控制原理，對永磁電機的轉子位置角θe和轉速ωe進行實時在線估算，不斷修正估算位置^θe，控制定子旋轉磁場與轉子磁場垂直并保持與轉子同步旋轉，實現電機的閉環調速運行。理論分析和仿真結果表明，所提出的永磁同步電機無傳感器控制方法具有較強的魯棒性和令人滿意的性能。
上傳時間： 2013-04-24
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現場總線技術以其先進性、實用性、可靠性、開放性等優點，已經成為自動化技術發展的熱點。現場總線控制系統作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統，已經對傳統的PLC、集散控制系統形成了巨大的沖擊，具有廣闊的發展前景。 作為現場總線之一的CAN總線以其可靠性高、實時性好、價格低廉、容易實現等優點，被廣泛應用于工業控制領域。與傳統的控制系統相比，基于CAN總線設計的工業控制系統可以減少系統控制的復雜性，降低成本，并能提高系統的穩定性和擴展性。 本論文針對某石材加工廠的具體應用需求，在分析了CAN總線協議的基礎上，給出了工業控制網絡的總體解決方案，主控節點硬件設計、軟件設計，人機界面設計，以及網絡通訊結構模型及具體實現流程，完成的主要工作如下： 軟硬件平臺設計，基于ARM處理器LPC2378開發了工控網絡主控節點。設計了該節點的硬件電路，包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉換隔離電路等。在硬件平臺上進行μC/OS-II操作系統移植，基于該操作系統編寫了各硬件模塊驅動程序，主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數據接收以及發送。 通訊設計，根據工業控制應用的具體需求，設計了網絡整體解決方案，包括網絡拓撲方案，通訊結構等，基于CAN總線技術規范CAN2.0B自定義了CAN總線網絡應用層通信協議CAN08。 人機界面設計，基于威綸MT505設計了工控網絡的人機界面，編程實現人機界面與主控節點的Modbus通訊。
上傳時間： 2013-07-09
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大圓機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域，比較復雜的典型機電一體化產品。近幾年來，伴隨著我國針織行業的快速發展，大圓機的需求日益加大，傳統的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機控制系統已經無法滿足需求。隨著微處理器技術的發展，嵌入式技術以其高集成度和高穩定性、高性價比在工控領域有著廣闊的應用前景。 近幾年，隨著嵌入式技術的發展，對人機界面的要求越來越高，友好的圖形人機界面為嵌入式系統的人機交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實現快速開發，而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面，完成各種應用程序的開發。因此已經被越來越多的領域所采用。 本文在對大圓機系統的功能和控制要求進行分析的基礎上，提出了一個以ARM微處理器和CPLD器件為中心構建硬件平臺、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機控制系統解決方案。 此方案中的硬件平臺由主CPU核心應用系統電路、人機交互接口電路、協處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內核的S3C44BOX處理器，人機交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器，為了解決閉環控制的問題，采用了CPLD作為協處理器，進行外圍擴展構成控制電路，軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設備驅動程序、人機界面和主控制應用程序等。其中Boot Loader支持系統啟動,程序下載到RAM執行和燒寫到Flash存儲器等功能,而人機界面和主控制應用程序則基于設備驅動程序實現了對于大圓機系統的控制。 與傳統的基于MCU或工控機的大圓機控制系統相比，基于此設計方案實現的控制系統具有低成本、高集成度和高性能等特點，具有較大的實用價值和廣闊的應用前景。
上傳時間： 2013-07-13
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2005年上海市高校學生嵌入式系統創新設計競賽獲獎作品，論文摘要：該系統是基于ETOMS公司的USBICE開發平臺設計而成的全雙工無線互動MP3播放器，并兼有曲目名語音提示功能，由兩個MCU完成對整個系統的全局控制。通過ET44M210開發板的USB應用接口設計U盤，將MP3文件從PC下載到MP3播放器（發送子系統）的FLASH，接收子系統）通過MCU的SPI接口并結合利用VLSISolution公司的VS1001KMP3解碼芯片和中科大訊飛的XF S3231B CN語音合成板卡分別完成對MP3數據流的解碼以及對MP3文件標題信息的語音合成兩項主要功能。利用2.4GHzRFW102無線收發模塊以支持所有相關數據的發送和接收，此外在接收端設計了多個功能按鍵以實現鍵盤可控的全雙工無線互動。
上傳時間： 2013-06-29
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工頻變壓器在被大家稱為低頻變壓器，以示與開關電源用高頻變壓器有區別。工頻變壓器在過去傳統的電源中大量使用，而這些電源的穩定方式又是采用線性調節的，所以那些傳統的電源又被稱為線性電源工頻變壓器的原理非常簡單，理論上推導出相關計算式也不復雜，所以大家形成了看法：太簡單了，就那三、四個計算公式，沒什么可研究的。設計時只要根據那些簡單的公式，立馬成功。掌握了電壓高了拆掉幾圈，電壓低了加幾圈，空載電流大了，適當增加初級圈數，也覺的低工頻變壓器的非常簡單。我認為上面的認識既有可取之處，也有值得研究的地方。可取之處：根據計算式或自己打樣，可以很快就得出結果，解決了問題；加上有六七年以上得實際工作經驗，可說是在某單位得心應手，鶴立雞群。值得研究的地方是：你是否了解自己設計出的產品性能？設計合理嗎？設計優化過嗎？經濟性如何？過去電源變壓器的設計由電子部牽頭組織專家學者成立變壓器工作組，編寫典型計算免費發放各單位，作為計算依據，每個單位都有自己的變壓器設計人員,由于有了參數表的存在，各廠設計出來的變壓器各參數基本一致，連圈數和線徑都可能一一模一樣。驗收的規則也是統一到變壓器總技術條件上來。改革開放以后國營企業的變壓器設計人員，除極少數外，下海的不多。典型計算資料本不可多得，要按失密論處。加上典型計算是原蘇聯的一套鐵心規格與現行得EI鐵心片規格不符，無參照價值。目前基本上是采用師傅帶徒第的方式帶出來一大批變壓器工程人員。。與過去不同現有的工程技術人員大都是自己打樣，由于工頻變壓器市場廣泛，小單子很多。而這些單子很多是從關系接來的。不十分計較價格，因此理論水平一般，實際經驗豐富的工程技術人員大有人在。從設計角度來看師師傅帶徒第的方式帶出來一大批變壓器工程人員，他門的設計風格各不相同。
上傳時間： 2013-10-17
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娛樂 機 器 人作為機器人的一個重要分支，已經發展為一種產業。舞蹈機器人是娛樂機器人的一種，它集軟件和硬件于一身，而控制系統是機器人的核心，在機器人中發揮著重要的作用。本 文針 對 舞蹈機器人控制系統的設計過程，主要研究其硬件電路設計、軟件程序設計和關鍵算法。在分 析 了 機器人性能要求和相關控制方法的基礎上，提出了基于上下位機的控制結構，通過無線通信方式傳輸數據和指令，從而實現機器人的遙控。硬 件 設 計過程中，以提高集成度、減小體積、提高性價比為設計原則，將各部分電路按照功能劃分。利用無線通訊模塊，實現上下位機之間的遠程通信;通過端口擴展，解決I/0資源緊張問題:采用CPLD對機器人驅動輪的脈沖進行反饋檢測，并加上四倍頻環節，提高了檢測精度;通過工2C總線擴展存儲器，滿足存放大量舞蹈動作數據的要求。軟 件 設 計過程中，采用模塊化的設計方法。在上位機設計友好的人機界面，以方便用戶設置控制參數和指令，實現舞蹈動作的可視化編輯。機器人行走過程中，采取數字PID算法，通過閉環反饋控制，實現機器人行走路徑的準確定位，并結合同步補償算法，可較好的解決機器人的直線行走問題。為 了 使 機器人的舞蹈動作更好地表現音樂的內涵，提出一種基干音樂特征識別的策略，在音樂特征識別的基礎上結合專家系統、模糊控制等智能手段，通過舞蹈動作與音樂的自動匹配、同步演示等方法，從而最終實現舞蹈動作與音樂協調一致。
上傳時間： 2013-10-14
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EDA9060開關量I/O 模塊在電氣控制柜中的典型應用—— EDA9060結合交流接觸器實現遠程控制EDA9060開關量I/O模塊是山東力創科技自主研發的一款分布式DI/DO工控模塊，主要功能特點：◎4路開關量輸入，4路繼電器輸出。繼電器兩組常開2觸點，兩組常開常閉3觸點。輸出觸點容量為8A 125VAC（5A 250VAC5A30VDC），由于觸點容量較大，可以直接用在很多的常見電氣控制電路中。輸出有兩種方式，一種電平式，一種脈沖式，可以靈活配置。◎標準的RS485接口，方便組網，結合GPRS DTU無線模塊可以實現無線遠程控制功能。◎靈活的協議，兼容研華協議，支持標準MODBUS RTU協議，方便上位機的系統組建。EDA9060在電氣控制柜中有著廣泛的應用，通過增加EDA9060遠程控制線路，改變了原來必須依靠人工到現場啟停電氣線路的狀況，實現無人值守，節省資源。線路改造主要通過EDA9060的繼電器輸出控制交流接觸器，從而實現遠程控制現場用電設備（如常見的工業泵）的啟停。同時增加一個轉換開關，將手動控制線路和EDA9060遠程控制線路隔離開，以保證現場操作優先的要求，同時增強操作的可靠性。下面以交流接觸器控制線路在220V電壓等級以內的常見控制電路為例，簡要說明其控制過程，線路容量大的情況只需要通過增加合適容量的中間繼電器，擴大EDA9060的觸點容量即可解決，示意圖：
上傳時間： 2013-11-15
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