在機器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機器人的發(fā)展歷程和機器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對四關(guān)節(jié)實驗室機器人特有的機械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺，實現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實驗室機器人的精確控制。 本論文從實際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實驗室機器人的本體結(jié)構(gòu)，并對其抽象簡化得到了它的運動學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實現(xiàn)機器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對機器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進行了充分論證，并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級CPU為上位計算機，它實現(xiàn)對機器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算；第二級CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實現(xiàn)了對機器人多個關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動；第三級CPU為交流伺服驅(qū)動處理器，它實現(xiàn)了機器人關(guān)節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動控制，以及電機的故障診斷和自動保護等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來實現(xiàn)上位計算機．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分：一是采用VC++實現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負責(zé)機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算，同時完成用戶與機器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語言實現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號，實現(xiàn)對機器人的實時驅(qū)動，同時還能夠?qū)崟r的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實驗室機器人控制器具有控制實時性好、定位精度高、運行穩(wěn)定可靠的特點，它允許用戶通過上位控制計算機實現(xiàn)對機器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過機器人控制箱現(xiàn)場對機器人進行回零、示教等各項操作。
上傳時間： 2013-06-11
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隨著新的控制算法的應(yīng)用和電子技術(shù)的發(fā)展，移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導(dǎo)航是移動機器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一，機器人感知、定位、認知及運動控制的性能是決定導(dǎo)航成功的關(guān)鍵因素。根據(jù)課題“仿生導(dǎo)航系統(tǒng)”的要求，本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網(wǎng)遠程無線監(jiān)控”結(jié)構(gòu)進行導(dǎo)航移動機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先分析導(dǎo)航移動機器人體系結(jié)構(gòu)，建立機器人運動學(xué)模型，最后詳細闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程，包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設(shè)計、功能模塊的劃分及軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn)，并對無線通信及英特網(wǎng)通訊做了一些基礎(chǔ)研究，開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面，主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設(shè)計。軟件方面，在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的多任務(wù)環(huán)境下，利用其任務(wù)調(diào)度功能，合理地協(xié)調(diào)和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源，提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面，讓用戶可以方便直觀地遠程觀察和控制機器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺，經(jīng)過實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性，系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設(shè)計要求。
標(biāo)簽： ARM 導(dǎo)航 移動 機器人控制
上傳時間： 2013-05-22
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隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展以及我國入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，使得國內(nèi)交通車輛與日劇增，隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運用無線通信技術(shù)、ARM技術(shù)和GPS定位技術(shù)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的解決這些問題，滿足運輸效率和安全保障的需要，并且?guī)順O大的經(jīng)濟效益和社會效益。 通過對車輛監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的研究與分析，本文提出了基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究。與傳統(tǒng)的單片機控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)克服了單片機系統(tǒng)因其功能簡單、無操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡單控制的缺點，能實現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的監(jiān)控，例如顯示復(fù)雜的電子地圖、數(shù)據(jù)進行復(fù)雜計算、高端產(chǎn)品甚至有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Web瀏覽功能等等。同時該系統(tǒng)采用了GPRS無線通訊方式，具有資源利用率高、傳輸速率高、計費合理等特點，解決了以往采用SMS短消息通訊技術(shù)中存在的通訊費用高、消息延時和消息丟失等問題，提高了系統(tǒng)的實時性和可靠性。 論文首先介紹了在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)和GPRS通用無線分組業(yè)務(wù)，在GPS定位技術(shù)中介紹了GPS系統(tǒng)組成、GPS信號和編碼、定位原理以及GPS誤差；在GPRS通訊技術(shù)中介紹了GPRS的概念、GPRS網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、GPRS的主要優(yōu)點及發(fā)展動向。 論文隨后分為車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能、車載端的研究與設(shè)計、監(jiān)控中心的研究與數(shù)據(jù)庫設(shè)計三大部分進行介紹。車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載端、監(jiān)控中心和兩者之間的通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成，車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數(shù)據(jù)處理與控制模塊這三大模塊構(gòu)成；監(jiān)控中心包括Internet接入設(shè)備、中心服務(wù)器、監(jiān)控端計算機以及一些輔助設(shè)備等。車載端分布在各個移動車輛上，負責(zé)接受OPS衛(wèi)星定位信息，通過數(shù)據(jù)控制處理器解算出車輛所處的位置坐標(biāo)，坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過GPRS模塊，最后將數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心的信息服務(wù)器，信息服務(wù)器將收到的車臺數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理之后分發(fā)給監(jiān)控終端。
標(biāo)簽： ARM GPS 車輛監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-06-14
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GPS技術(shù)在導(dǎo)航、定位及精確打擊等方面產(chǎn)生了重要影響，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種武器平臺上。但是，在干擾環(huán)境下也顯現(xiàn)出許多問題。由于其到達地球表面的信號極其微弱(-160dBW)，在現(xiàn)在復(fù)雜的電磁環(huán)境中容易受到干擾，尤其是C/A碼信號更易受到干擾，并且隨著導(dǎo)航戰(zhàn)的發(fā)展對GPS的抗干擾已成為爭取導(dǎo)航資源的有效措施。因此，研究干擾環(huán)境下的GPS接收機設(shè)計具有重要意義。 本文首先簡要介紹了GPS信號的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成，通過對GPS信號特征以及接收機抗干擾能力的分析，結(jié)合干擾對接收機的作用方式及效果，確定GPS最易受的干擾類型為阻塞式干擾，然后針對這種干擾類型提出了一種有效的抗干擾技術(shù)-----自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)。接下來，著重研究了GPS接收機在此抗干擾技術(shù)前提下的若干抗干擾方法，并對其進行了詳細的分析和討論。 研究過程中，通過對最佳化準(zhǔn)則和空域自適應(yīng)濾波的理解，首先對不同天線陣列結(jié)構(gòu)進行了性能仿真和比較分析，然后在對稱圓形天線陣列的基礎(chǔ)上對空域自適應(yīng)算法進行了仿真分析，針對其自由度有限的問題接著對空時濾波方法做了詳細討論，在7元對稱圓形陣列的基礎(chǔ)上仿真說明了二者各自的優(yōu)缺點。考慮到實際的干擾環(huán)境和本課題研究的初期階段，因此選用了適合本課題干擾環(huán)境的空域濾波方法，并對其自適應(yīng)算法進行了適當(dāng)?shù)母倪M，使得其抗干擾性能獲得了一定程度的改善。 最后，詳細說明了該接收機抗干擾模塊的FPGA實現(xiàn)原理。詳細給出了頂層及各子模塊的設(shè)計流程與RTL視圖，實驗結(jié)果驗證了該算法的有效性。
上傳時間： 2013-06-03
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在機器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機器人的發(fā)展歷程和機器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對四關(guān)節(jié)實驗室機器人特有的機械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺，實現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實驗室機器人的精確控制。 本論文從實際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實驗室機器人的本體結(jié)構(gòu)，并對其抽象簡化得到了它的運動學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實現(xiàn)機器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對機器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進行了充分論證，并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級CPU為上位計算機，它實現(xiàn)對機器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算；第二級CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實現(xiàn)了對機器人多個關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動；第三級CPU為交流伺服驅(qū)動處理器，它實現(xiàn)了機器人關(guān)節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動控制，以及電機的故障診斷和自動保護等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來實現(xiàn)上位計算機．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分：一是采用VC++實現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負責(zé)機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算，同時完成用戶與機器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語言實現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號，實現(xiàn)對機器人的實時驅(qū)動，同時還能夠?qū)崟r的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實驗室機器人控制器具有控制實時性好、定位精度高、運行穩(wěn)定可靠的特點，它允許用戶通過上位控制計算機實現(xiàn)對機器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過機器人控制箱現(xiàn)場對機器人進行回零、示教等各項操作。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：極客
擴頻通信技術(shù)是信息時代的三大高技術(shù)通信傳輸方式之一，與常規(guī)的通信技術(shù)相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性，具有信息隱蔽和多址通信等特點，目前已從軍事領(lǐng)域向民用領(lǐng)域迅速發(fā)展。在民用化之后，它被迅速推廣到各種公用和專用通信網(wǎng)絡(luò)之中，如衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)傳輸、定位、測距等系統(tǒng)中。 擴頻通信技術(shù)中，最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統(tǒng)，然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產(chǎn)品開發(fā)的靈活性。其次，目前用FPGA與DSP相結(jié)合實現(xiàn)的直接序列擴頻的收發(fā)系統(tǒng)比較多，系統(tǒng)復(fù)雜且成本高。另外，現(xiàn)代擴頻通信系統(tǒng)在接收和發(fā)送端需要完成許多快速復(fù)雜的信號處理，這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此，設(shè)計一個全部用FPGA技術(shù)實現(xiàn)的擴頻通信收、發(fā)系統(tǒng)具有較強的實際應(yīng)用價值。 根據(jù)FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現(xiàn)的特點，采用直接序列擴頻技術(shù)，借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具，完成了系統(tǒng)的軟件仿真和硬件電路設(shè)計。實驗結(jié)果表明，比用傳統(tǒng)的FPGA與DSP相結(jié)合實現(xiàn)方式，提高了處理速度，減少了硬件延時。同時采用了流水線技術(shù)，提高了系統(tǒng)并行處理的能力。并且系統(tǒng)功能可以通過程序來修改和升級，與專用擴頻芯片相比，具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
上傳時間： 2013-05-18
上傳用戶：天天天天
本文介紹了一種基于51單片機控制的高精度微波輻射計天線伺服系統(tǒng),詳細分析了其測角原理、定位精度、步進電機控制原理和RS485接口的原理。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)運行平穩(wěn),響應(yīng)迅速,定位精度高。
標(biāo)簽： 51單片機 控制 微波輻射 天線伺服系統(tǒng)
上傳時間： 2014-12-27
上傳用戶：frank1234
今年年底北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已基本完成地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的建設(shè)工作。目前，在中國及周邊地區(qū)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)可以單獨提供定位服務(wù)。本文對GPS/北斗組合系統(tǒng)以及GPS北斗單獨系統(tǒng)在上海的定位性能進行了評估，分析了在不同模式下的可視衛(wèi)星數(shù)量、幾何精度因子、定位的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。結(jié)果表明組合定位進一步提高了單獨系統(tǒng)模式下的定位性能，北斗系統(tǒng)目前在水平方向上的定位精度已經(jīng)達到10米級。
上傳時間： 2013-10-20
上傳用戶：rishian
基于改善公交調(diào)度手段、提高公交運營效率，提高公交吸引力和分擔(dān)率目的，采用了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能公交系統(tǒng)設(shè)計方法。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能公交系統(tǒng)具有車輛監(jiān)控調(diào)度、車載終端、電子站牌和通信網(wǎng)絡(luò)等功能模塊。系統(tǒng)通過RFID技術(shù)對公交車輛進行跟蹤、定位、監(jiān)控和調(diào)度，站臺的觸摸屏統(tǒng)計各路次候車乘客數(shù)，及電子站牌實時發(fā)布各車次到站時間等信息，利用Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)車載終端、站臺系統(tǒng)和調(diào)度監(jiān)控中心之間的通信。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能公交系統(tǒng)可以提高公交服務(wù)質(zhì)量和效率，滿足市民的出行需求。
標(biāo)簽： 物聯(lián)網(wǎng) 智能公交 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-12-16
上傳用戶：testAPP
為提高農(nóng)產(chǎn)品追溯效率、降低農(nóng)產(chǎn)品跟蹤、監(jiān)控成本，通過對現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、定位、跟蹤、監(jiān)控、銷售等全過程進行了分析，給出了一種基于RFID農(nóng)產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計方案。重點分析了標(biāo)簽的唯一編碼方案、RFID防碰撞算法和RFID數(shù)據(jù)采集過濾算法，最后對RFID數(shù)據(jù)采集進行了仿真與實現(xiàn)。應(yīng)用結(jié)果表明對提高農(nóng)產(chǎn)品追溯效率、降低農(nóng)產(chǎn)品跟蹤、監(jiān)控成本有較明顯的效果。
標(biāo)簽： 物聯(lián)網(wǎng) 農(nóng)產(chǎn)品 關(guān)鍵算法
上傳時間： 2013-10-23
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