<delect id="cecuk"></delect> 作為一種全新的探測技術，激光雷達已廣泛應用于大氣、陸地、海洋探測、空中交會對接、偵察成像、化學試劑探測等領域。與傳統雷達技術相比，激光雷達是一種通過發射特定波長的激光，處理并分析回波信號，實現目標探測的技術，具有高測量精度、精細的時間和空間分辨率，以及極大的探測距離等優點，目前已成為一種重要的探測手段。激光雷達探測系統需采用硬件電路實現系統的控制以及回波信號的處理、分析，從而實現目標距離、速度、姿態等參數的測量，因此研制高速、高精度、性能穩定、性價比高、保密性強的處理電路，對提升激光雷達探測系統的整體性能有著十分重要的意義。 激光雷達系統控制及信號處理電路有多種實現方案，傳統的MCU實現方案較為普遍，但受線程的帶寬限制，且難以提高系統的精度與復雜性；采用 FPGA、ARM或DSP實現信號處理架構，一定程度上提高了系統的帶寬與復雜度，但成本較高，功耗較大，且開發周期較長。針對目前激光目標探測系統中，對系統控制復雜度，信號處理實時性，整體性能與功耗等要求，論文提出了一種基于 CPLD與MCU架構的電路改進方案。該方案采用高速并行的現場可編程PLD器件，完成相關電路的控制與回波信號的實時處理、分析；同時選用線程處理優勢較強的MCU，實現相關信號的控制與高速串口的收發，完成PC軟件終端的通信。 本文結合所提出的基于 CPLD與 MCU架構的硬件電路設計方案，選用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增強型單片機STC12LE5A60S2，實現了激光雷達系統控制及信號處理等功能。文中詳細介紹了實驗系統的設備資源與硬件電路的模塊化設計，完成了相關外設的驅動控制，并采用 CPLD與 MCU完成了回波信號的采集、處理與分析，最終通過與所設計PC軟件終端的通信，實現與硬件電路板的實時數據上傳。 目前板卡在100MHz主頻下工作，可完成10kHz激光器的觸發，并行實現回波信號的實時處理與分析，以及921600波特率下的高速串口通信。結合激光雷達實驗系統，多次進行硬件電路的測試與實驗，表明本文設計的激光雷達系統控制及信號處理硬件電路功能正常，性能穩定，且功耗低，保密性強，符合設計的需求，實驗證明本文所提出方案的具有一定的可...
上傳時間： 2022-05-28
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電動汽車充電樁是大力發展電動汽車的基礎設施，也是電動汽車產業化和市場化的重要前提。目前，我國已經逐步展開了電動汽車充電系統的建設，在我國的某些城市相繼開始建立電動汽車充電樁、充電站，但是我國對充電設備的關鍵技術研究尚且不夠深入，相關的標準體系法律政策建設也有待完善，這在一定程度上限制了電動汽車的推廣和普及。電動汽車充電樁電動汽車提供直流充電電源，主要安裝于停車場及住宅等區域，是電動汽車常規充電的主要設備。本文研究內容歸納如下: (1)給出了電動汽車充電樁的總體構造，提出了充電樁的功能要求和技術指標，針對所提出的要求，制定方案。采用威綸通公司的人機界面產品MT6070iH進行設計，實現人機交互，開發了電動汽車充電樁在整個工作過程中的所有的用戶操作界面，人機界面是用戶和機器的接口，也是唯一的用戶可以操作充電樁的窗口，界面的設計需要考慮到實用性與易操作性，并同時增強用戶使用的體驗感受。 (2)采用單片機ATmega16L設計了電動汽車充電樁的主控板，主控板的作用是用來協調整個充電樁AC/DC部分和DC/DC部分的協同工作，主控板還要實現與人機界面的通信功能，人機界面接受用戶的操作指令，然后將指令傳送給主控板，主控板控制整個充電樁的工作，實現HMI和主控板的數據通信。 (3)設計了電動汽車充電樁控制系統的軟件部分，主要是主控板中ATme ga16的程序設計，程序設計主要包括DA子程序，AD子程序，故障檢測子程序，PI子程序等，針對鉛酸電池的充電特性，通過程序的檢測，設計了鉛酸蓄電池的三段式充電控制程序包括初充電，恒壓充電，恒流充電，涓流充電的控制。 (4)對設計的充電樁系統進行了測試，驗證了充電樁的工作性能，包括對設計的HMI界面測試，以及對充電樁的總體性能測試，測試的結果表明所設計的電動汽車充電樁方便操作，具有較強的穩定性和抗擾動能力，能夠在輸出全功率范圍內穩定的工作。 測試結果表明，設計的樣機能夠很好的實現人機交互，HMI中每個界面按照用戶的操作有序的跳轉，不出現花屏，具有充電進度顯示，計費顯示，故障顯示等功能。同時整個充電樁具有一定的抗干擾能力，輸出功率5KW，最大輸出電流20A，最大輸出電壓400V，并達到了設計初期提出的技術要求。
上傳時間： 2022-05-28
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多關節機器人在工業上已經得到了非常廣泛的應用，并且以后會用在越來越多的其他領域。多軸控制系統作為多關節機器人的核心，發展也十分迅速。傳統的多軸控制器體積比較龐大，擴展性不好。在工業4.0的時代，多軸控制系統也越來越智能，同時體積也在逐步減小，并且能夠聯網。EtherCAT現場總線是一種新興工業實時以太網總線，經過多年的技術發展，在通訊速度，拓撲結構等領域已經具有非常獨特的優勢。本課題的工作主要是將EtherCAT現場總線技術應用在多軸控制系統中，利用其技術優勢，進一步提高多軸控制器的擴展性和靈活性，使控制系統網絡化。 本研究首先分析了多軸控制系統的現狀以及發展趨勢，介紹了EtherCAT現場總線技術，在此基礎上，確立了多軸控制系統的開發架構以及開發方法。然后，課題設計完成了基于ET1100的通訊板。在此通訊板的基礎上，使用STM32單片機作為EtherCAT應用層控制芯片，設計并完成了數字輸入輸出部分和模擬輸入輸出部分的軟硬件。同時，為了達到工業現場的要求，設計著重考慮了安裝的便利性，熱插拔功能以及抗干擾性。接著，課題以實驗室雕刻機為控制對象，以PC機作為EtherCAT主站，在主站上的TwinCAT軟件中設計實現了雕刻機的正逆運動學算法，并設計實現人機界面。同時，課題使用ADS通訊接口與C＃高級語言進行通訊，實現了數據的交互。為了更加方便實現人機交互，課題也基于.NET架構設計了人機界面，這樣方便Windows平臺對多軸系統的直接或者遠程控制。最后，在雕刻機平臺上對設計的多軸控制系統進行調試和實驗，同時對多軸之間的同步性能進行測試，完成了雕刻機的單軸運動，點動運動，多軸聯動以及示教運動，并且多軸之間的實時性在微秒級。
上傳時間： 2022-05-29
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蔬菜大棚溫度濕度自動控制系統由主控制器AT89C51單片機、并行口擴展芯片255，74LS373，AD轉換器0809、濕度傳感器、溫度傳感器DS1820、固態繼電器、RAM6264、掉電保護和LED顯示器和報警電路等構成，實現對蔬菜大棚溫濕度的檢測與控制，從而有效提高蔬菜的產量。文中提出了具體設計方案，討論了蔬菜大棚溫濕度巡回檢測與控制的基本原理，進行了可行性論證。給出了電路圖和程序流程圖并附有源星序。由于利用了單片機及數字控制系統的優點，系統的各方面性能得到了顯著的提高。關鍵詞：溫濕度傳感器；濕度傳感器；快速檢測；A/D轉換器：LED顯示器；報警電路；固態繼電器；溫室環境測控，即根據植物生長發育的需要，自動調節溫室內環境條件的總稱。現代化溫室，通過傳感器技術、微型計算機及單片機技術和人工智能技術，能自動測控溫室的環境，其中包括溫度、濕度、光照、co2濃度等，使作物在不適宜生長發育的反季節中，獲得比室外生長更優的環境條件，達到早熟、優質、高產的目的。在農業種植問題中，溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關，進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證，通過對監測數據的分析，結合作物生長發育規律，控制環境條件，達到作物優質、高產、高效盼栽培目的。傳統的環境測控管理采用模擬控制儀表和人工管理方法，工作效率低。隨著微機技術的發展，逐步采用配置靈活、開放式結構、運算能力較強、高可靠性、完善的開發手段及具有數據處理、統計分析、打印報表等功能的測控系統所代替，取得了較好的經濟效益。隨著國民經濟的迅速增長，現代農業得到長足發展，受控農業的研究和應用技術越來越受到重視，特別是溫室工程已成為工廠化高效農業的一個重要組成部分。支持溫室工程的相關技術，如溫室環境復雜系統的建模技術與專家決策支持系統、溫室環境智能測控技術研究與系統開發、溫室環境調配工程技術與設施研究等已成為當前該領域的關鍵技術和研究熱點問題。研究溫室環境信息進行模擬、分析、預測，研究開發基于作物成長栽培環境的溫室環境多因子智能化綜合測控系統，研究高效生產的溫室環境綜合測控模式與配套設施等將是今后主要研究內容。
上傳時間： 2022-05-30
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矢量控制理論的提出1971年，由德國Blaschke等人首先提出了交流電動機的矢量控制（Transvector Contrl）理論，從理論上解決了交流電動機轉矩的高性能控制問題。其基本思想是在普通的三相交流電動機上設法模擬直流電動機轉矩控制的規律，在磁場定向坐標上，將電流矢量分解成產生磁通的勵磁電流分量ia和產生轉矩的轉矩電流分量i，并使兩分量互相垂直，彼此獨立，然后分別進行調節。這樣，交流電動機的轉矩控制，從原理和特性上就與直流電動機相似了。因此，矢量控制的關鍵仍是對電流矢量的幅值和空間位置的控制。矢量控制的目的是為了改善轉矩控制性能，而最終實施仍然是落實在對定子電流交流量）的控制上。由于在定子側的各物理量（電壓、電流、電動勢、磁動勢）都是交流量，其空間矢量在空間上以同步旋轉，調節、控制和計算均不方便。因此，需借助于坐標變換，使各物理量從靜止坐標系轉換到同步旋轉坐標系，站在同步旋轉的坐標系上觀察，電動機的各空間矢量都變成了停止矢量，在同步坐標系上的各空間矢量就都變成了直流量，可以根據轉矩公式的幾種形式，找到轉矩和被控矢量的各分量之間的關系，實時地計算出轉矩控制所需的被控矢量的各分量值--直流給定量。按這些給定量實時控制，就能達到直流電動機的控制性能。由于這些直流給定量在物理上是不存在的、虛構的，因此，還必須在經過坐標的逆變換過程，從旋轉坐標系回到靜止坐標系，把上述的直流給定量變換成實際的交流給定量，在三相定子坐標系上對交流量進行控制，使其實際值等于給定值。
上傳時間： 2022-05-30
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近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
上傳時間： 2022-05-30
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摘要：隨著人們生活水平的提高，各種熱水器的使用已相當普及。與之相配套的控制儀也相繼問世。然而目前市場上的各種熱水器控制電路還與理想要求相差甚遠。消費者需要真正的“自動”控制，以實現使用的最簡單化。就像家用電視機、電冰箱一樣，按通電源、設定完畢這么簡單就可以了。本次畢業設計運用AT89C51單片機設計了一種自動控制電路，該電路用于太陽能熱水器，能實現在用水時，若水位不夠可以自動供水，若日曬水溫達不到設定值，則電加熱自動補溫。從而實現了熱水器的自動及節能。太陽能熱水器自動控制硬件電路，輔以相應的軟件設計，來實現溫度和水位參數的實時顯示，而且具有溫度設定、水位設定與控制功能，停電后再來電時也不用重新設定，具有故障報警和故障自處理功能，良好的穩定性和抗干擾性能。實驗結果表明，本次系統設計合理，工作穩定可靠、溫度測量精度高。同時給出了溫度測量系統的硬件結構和軟件設計當前能源緊缺，用電緊張，太陽能是綠色能源，得到廣大用戶的喜愛。使用太陽能熱水器時存在的問題：不可缺水，空曬情況下上水會爆炸；春、秋天，水溫升高蒸發，造成熱能損失；冬天水溫不夠，須用電等等。采用太陽能熱水器智能儀（儀稱太陽能熱水器水溫水位測控儀），能解決上述問題。使用戶省心，使用方便，智能運行，用戶不必作任何操作。太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，與常規能源有很大的區別，這就對太陽能的收集和利用提出了較高的要求。在太陽能熱利用中，為了得到中高溫熱能，必須使集熱器從日出到日落跟蹤太陽，而在太陽能光電中，相同條件下，自動跟蹤發電設備要比固定發電設備的發電量提高35%，成本下降25%，因此在太陽能利用中，進行跟蹤裝置的控制方式進行研究是一項很有意義的工作。
上傳時間： 2022-05-30
上傳用戶：得之我幸78
隨著微電子技術和電力電子技術的發展，伺服運動控制系統已經從模擬控制發展到全數字控制，其性能不斷提高，在工業機器人、數控機床等設備中獲得了廣泛應用.基于現場總線網絡的伺服運動控制系統以其高可靠性、快速性和穩定性成為伺服運動控制系統的發展趨勢。德國倍福公司提出的EtherCAT工業以太網技術在數據鏈路層采用了實時調度的軟件核，并提供了過程數據傳輸的獨立通道，提高了系統的實時性：該網絡還具有靈活的拓撲結構，簡單的系統配置，較低的構建成本等特點，適合應用于運動控制領域。目前，該網絡受到了運動控制開發商的廣泛關注。本文以海洋研究領域的造波機系統開發為背景，利用EtherCAT從站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335開發了EtherCAT從站設備，構建了一主一從的EtherCAT網絡結構實現了伺服系統精確的位置控制。論文首先對伺服運動控制系統的概念、特點進行了介紹，對其各個組成部分進行了詳細分析，并結合實踐經驗給出了自己的觀點，就目前廣泛應用于網絡運動控制中的兩種總線網絡進行了介紹。其次，詳細分析了EtherCAT網絡的原理、技術特點及主從站關鍵技術。結合本文的系統設計，介紹了1公司最新推出的用于1業控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系統設計中用到的幾個運動控制模塊與通訊模塊，并給出了相應寄存器配置。最后在對EtherCAT網絡和DSP芯片TMS320F28335研究基礎上，開發了EtherCAT從站設備，避免了造波機系統中脈沖+方向位置控制方式長線傳輸的缺點，給出了開發系統的總體框架及主從站實現的關鍵細節，并給出了相應的實驗結論。本設計充分發揮了EtherCAT工業以太網絡實時數據傳輸的功能和TMS320F28335 DSP芯片運動控制功能，實現了運動系統高精度的位置控制。
上傳時間： 2022-06-01
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引言伺服電機屬于一類控制電機，分為直流伺服電機和交流伺服電機兩種。由于交流伺服電機具有體積小、重量輕、大轉矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優點，故被廣泛地應用于自動控制系統和自動檢測系統中作為執行元件，將控制電信號轉換為轉軸的機械轉動，由于伺服電機定位精度相當高，現代位置控制系統已越來越多地采用以交流伺服電機為主要部件的位置控制系統，本文的設計也正是用于噴印機的位置控制系統之中。1總體設計方案本控制系統選用松下MSMA082AIC型交流伺服電機，通過以單片機控制器實現對伺服電機的控制。同服電機的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種，為了提高其帶動噴頭運行的平穩性，選用了速度控制方式實現對伺服電機的控制，以利用伺服電機系統自帶的s型曲線控制模型，達到理想的控制效果。系統組成框圖如圖1所示，其中單片機控制器向伺服驅動器輸出控制信號，再通過伺服驅動器驅動伺服電機按要求動作，同時，控制器接收固定在祠服電機轉軸上的光電編碼盤隨著電機轉動而產生的反饋脈沖信號，以實現對伺服電機帶動的噴頭運行位置的檢測控制，形成團環控制系統。為了實現對噴印位置的精確控制，所以選用了分辨率為2000p/r的光電編碼盤作位置傳感單元，將伺服電機轉軸的轉角位置變換成電脈沖信號，以供單片機控制器對噴印位置進行跟蹤控制。
上傳時間： 2022-06-01
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本文所研究的課題為電磁感應加熱控制系統的設計與實現。文章介紹了電磁感應加熱的工作原理，系統預設功能要求及具體實現方案，分析了系統硬件電路和控制軟件設計的整個過程，最終研制出一款功能完備、人機交互友好、工作穩定、性能優良的電磁感應加熱系統。 該系統硬件電路部分主要包括主工作電路，IGBT驅動電路，同步電路和功率整定電路，鍋具檢測電路，電源電路，各種保護電路及主控制電路。保護電路具體包括上電延時保護IGBT，整流橋輸出過壓保護，IGBT集電極過壓保護，市電過壓、欠壓保護，負荷電流過大保護，IGBT過溫保護，鍋底過溫保護。主控制電路采用三星單片機作為主控芯片，通過調節PWM信號占空比控制輸出功率。系統主要實現了功率控制、定時/預約、無鍋檢測、暫停、異常報警（無鍋報警、市電過壓/欠壓報警、負荷電流過大報警、IGBT溫度傳感器失效報警、IGBT溫度過高報警、鍋底溫度傳感器失效報警、鍋底溫度過高報警）等功能，設置了6個按鍵可供用戶操控，配置的液晶顯示屏可以實時顯示系統當前狀態信息。 該系統控制軟件設計部分，依據模塊化程序設計思想，把系統預設功能需求劃分為各個功能模塊，然后分別設計了各功能模塊的軟件，最終完成了系統控制軟件的設計。實現了系統的智能化，包括功率自動調節匹配，鍋具自動檢測，定時控制，預約時間到自動開機，異常自動保護報警，液晶屏實時顯示系統狀態信息。經過反復對系統軟硬件聯調，測試系統性能，結果表明本控制系統運行安全、穩定、可靠，達到了設計要求。
上傳時間： 2022-06-09
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