壓電材料由于其力電耦合特性，能有效地將機械能與電能進行轉換，于是人們將其作為激勵/傳感器廣泛地應用于各類工程領域。壓電材料常常與受控柔性結構粘接成一體，作為傳感器以及激勵器，以達到抑制受控結構振動的目標。因此，研究壓電智能結構的振動以及振動控制有重要的科學意義和實用價值本文基于壓電材料與宿主結構之間的力電耦合特性，推導了拉普拉斯變換形式卜的壓電智能梁結構的阻抗矩陣，并基于阻抗矩陣研究如何建立壓電智能梁結構的頻率響應數值模型以及由此模型計算系統動態響應的方法，本文還研究了速度負反饋控制器作用下壓電梁的控制系統性能：PPF控制器下不同系統輸入時，系統的動態性能；不同控制器參數下，控制系統的效果。計算結果表明，本文模型能有效地與各種控制策略相結合，研究壓電梁的振動控制問題。最后，本文還嘗試由阻抗矩陣模型建立系統的TF控制模型，對于單個矩陣元素，此方法能在指定頻域內得到很好的近似模型，對于由許多單元組成的壓電梁，本文方法得到的結果能識別部分階頻率，因此需要進一步研究。振動是大自然中最普遍的現象，在現實的工業工程及實際生活中，人們常常遇到各種與振動有關的問題。譬如，我們常用的各種音響設備、醫療超聲檢測設備、雷達等設備及設施中，就利用了振動含有積極意義的一方面；另一方面，機床的劇烈振動導致工件的加工精度達不到要求、飛機機翼的顫振、飛機輪船等振動噪聲過大導致乘客感到不舒適等則是振動消極一面的具體體現。為此，人們常常對這些設備的系統模型進行分析、研究，以期對振動進行控制：一方面提高起積極作用的振動的強度或將其控制在人們希望的程度上：另一方面盡可能地將起消極作用的振動削弱，達到不影響工業生產及生活的效果
標簽： 阻抗法
上傳時間： 2022-03-11
上傳用戶：qingfengchizhu
1.針對一類參數未知的非線性離散時間動態系統，提出了一種新的基于神經網絡的MMAC方法。首先，將系統分為線性部分和非線性部分。針對系統線性部分采用局部化方法逮立多個固定模型覆蓋系統的參數范圍，在此基礎上，建立自適應模型來提高系統性能；針對系統非線性部分建立非線性神經網絡預測模型來邏近系統的非線性。然后，針對每個子模型設計相應的擅制器。最后，設計基于誤差范數形式的性能指標函數對控制器進行硬切換。仿真結果表明，所提出的MMAC方法與傳統的在參數空間均勻分布的MMAC方法相比能顯著提高非線性系統的暫態性能。2針對一類具有參數跳變的非線性離散時間動態系統，提出子一種基才聚類方法和神經網絡的MMAC方法，首先，采用模糊c均值聚類算法對系統先驗數據進行分類處理，再分別對每類數據采用RLS算法建立多個固定模型。在此基礎上，建立兩個白適應模型來提高系統響應速度和控制品質，建立神經網絡預測模型來補償系統非線性。然后，分別針對相應的子模型設計線性魯棒自適應控制器和神經網絡控制器。最后，采用基于信號有界和測量誤差的性能切換指標對控制器進行切換，并證明閉環系統的穩定性。仿真結果表明，所提出的算法能更好地解決非線性系統發生參數跳變問題，使得系統具有良好的控制品質3.針對MMAC方法中的模型庫優化問題，考慮系統實際運行數據，提出了種基于相似度準則和設置最大模型數的動態優化模型庫方法。該方法能對新數據進行綜合考量并判斷是否應該將該數據納入子模型建模，并通過設置最大模型數來確保系統用最少的子模型就能保證系統的控制性能。仿真結果表明，所提出的算法能極大地減少子模型數量且具有較好的控制效果。關鍵詞：非線性系統；多模型方法；自適應控制；模糊聚類；神經網絡
標簽： 自適應控制
上傳時間： 2022-03-11
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本文介紹了一種基于R5F1006A單片機的智能馬桶便蓋自動開閉控制系統。本系統主要由微波感應模塊、電動開閉組件、單片機控制系統組成。由微波感應模塊檢測到有人靠近或離開,發送信息給單片機控制系統;電動開閉組件反饋便蓋的位置信息給的單片機控制系統;然后單片機控制系統收到的信息,通過精確的算法處理,對便蓋的打開或關閉以及轉動速度進行精準控制。
上傳時間： 2022-03-27
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近年頻繁出現的霧霾天氣，加深了人們對肺癌的關注，迫切需要一種能對肺癌高危人群進行早期篩查和檢測的儀器。卟啉類化合物能與氣體中的某些分子發生明顯的顯色反應，該方法能有效地檢測出肺癌呼出氣體中的標志物。軟件系統是各類儀器功能實現的前提。針對肺癌檢測，本文基于ARMI設計開發了一套嵌入式肺癌呼吸氣體檢測軟件系統。結合軟件工程開發的相關技術思想，通過需求分析，在嵌入式Lnux平臺下對軟件系統進行開發設計，最終軟件系統能通過串口正常控制LED燈、氣泵、電磁閥等硬件設備，還能通過圖像采集設備實現視頻監控和圖像采集功能，并合理協調下位機微控制系統各部件的運作時間，最終實現了肺癌檢測系統的軟硬件一體化，實現了肺癌氣體檢測系統從進氣到檢測到結果處理全套控制功能。文章最后對軟件系統進行了相應測試。文章主要內容包括以下幾點：①結合下位機微控制系統的氣路設計，從用戶角度采用統一建模語言與用例圖對嵌入式系統軟件的設計進行需求分析與模型建設②搭建嵌入式 Linux系統環境并對其構架進行剖析，完成系統開發核心的接口驅動程序—視頻傳輸驅動程序和串口驅動程序進行設計。③以α t-Creator作為開發平臺，對系統中氣體富集模塊，氣體檢測模塊，圖像處現模塊，氣體吹掃模塊進行了開發設計，并對各模塊的控制流程與核心技術進行了詳細描述①在6410目標板上搭建Linu系統環境，并移植交叉編譯后的肺癌檢測系統控制軟件。針對第二章中提出的開發需求對系統軟件設置相應的測試用例，完成系統軟件測試得出測試結果。
上傳時間： 2022-03-31
上傳用戶：XuVshu
在傳統智能小車驅動電路設計中,較多考慮使用直流電機還是步進電機,電機功率、能耗等性能參數。使用具有armCortexM4內核的STM32嵌入式平臺控制四輪的4個直流電機。文章基于PWM技術及PID算法,對四輪進行精準地速度、轉向及啟停控制,實驗表明此小車具有優越各種地形適應能力。In the traditional intelligent car drive circuit design,DC motor or stepping motor,motor power,energy consumption and other performance parameters are considered.The four DC motors with four wheels are controlled by STM32 embedded platform with arm Cortex M4 kernel.Based on the PWM technology and PID algorithm,the accurate ground speed,steering,and start-stop control of the four wheels are carried out.The experiment shows that the vehicle has the superior adaptability to all kinds of terrains.
上傳時間： 2022-04-02
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基于TMS320F2812數字控制的三相逆變電源設計論文+原理圖PCB摘要：隨著社會的需求越來越高，傳統的模擬電源的諸多缺陷越來越凸顯, 本文在借鑒國內外相關研究的基礎上，通過對空間矢量脈寬調制算法的分析，研究了數字信號處理器生成SVPWM 波形的實現方法及軟件算法。并將相關方法應用于實踐，研制了基于TMS320F2812數字控制的三相逆變電源，相關試驗參數和結果表明：該設計提高了直流電壓的利用率，使開關器件的損耗更小。此外，還提出了逆變電源閉環控制的PI控制算法，利用DSP的強大的數字信號處理能力，提高了系統的響應速度。經測試，系統實現了1~40V步進為1V的調壓輸出, 50Hz~1kHz步進2Hz的調頻輸出，輸出電壓恒定為36V時負載調整率小于5%。 關鍵詞：全橋逆變，SVPWM，DSP1. 系統硬件設計3.1 不可控整流電路 采用整流橋加濾波，得到比較穩定的電壓，電路如圖3.1.1所示。 圖3.1.1 不可控整流電路圖電路實現AC－DC變換。本模塊交流輸入是經48V變壓器將220V交流電壓變壓為48V交流電壓后的輸入電壓，然后經過橋式整流器整流，再通過電容濾波，輸出大小約為57.6V的直流電壓。中間接一個保險絲來保護后面的元器件，或當后面電路短路時防止電容損壞。 一般來說，無法找到一個可以把電源的所有電流紋波都吸收的電容，所以通常用多個電容并聯，這樣流入每個電容的紋波電流就只有并聯的電容個數分之一，每個電容就可以工作在低于它的最大額定紋波電流下，這里采用5個220μF的電容并聯。另外輸入濾波電容上一般要并上陶瓷電容（0.1μF），以吸收紋波電流的高頻分量。兩個20kΩ電阻的作用是使后
標簽： 逆變電源
上傳時間： 2022-05-05
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針對無刷直流（BLDC）電機應用要求的提高，設計了基于 STM32 單片機的雙無刷直流電機閉環控制系統。 該系統分別根據各個電機的轉速和電流反饋，采用 PID 控制算法，調節 PWM 輸出信號，實現兩臺無刷電機的雙閉環控制。 詳細介紹了系統的硬件設計和軟件控制，并給出系統運行數據，驗證了該系統運行穩定、響應速度快、具有良好的動靜態性能。
上傳時間： 2022-05-06
上傳用戶：bluedrops
溫度、濕度檢測在工農業生產、醫學研究等科研工作中具有非常重要的地位。溫度、濕度是科研工作中相當重要的參數，如何準確地測量、并且進行數據分析、統計，對科研工作的開展和科研結果的發布有著極其重要的影響。本論文就實際工作需要，解決工作中的實際問題，希望能夠利用虛擬儀器構建一套遠程溫、濕度控制系統。文中首先簡要介紹虛擬儀器的概念、特點，概述了虛擬儀器的現狀及其未來的發展，并將它與傳統的儀器進行了比較，突出了虛擬儀器的優點，同時也涉及了目前應用最廣泛，最具有優勢的虛擬儀器編程軟件LabVIEW的特點及編程方法。 為了能夠構建一套穩定可靠的溫、濕度控制系統，確保實驗數據的準確性和統計的方便與合理，本文重點介紹利用LabVIEW語言開發出一套溫、濕度控制系統，該系統以鉑電阻作為溫度傳感器；電容式傳感器作為濕度敏感元件，采用美國的NI公司的數據采集卡USB-6008采集溫度、濕度信號，通過Internet網絡可以實時的監測和控制溫、濕度的變化，通過對采集到的數據進行分析和處理，實現數據的報表打印、數據的遠程共享，溫、濕度的上、下限報警等等。 利用溫、濕度傳感器和數據采集卡檢測溫室內溫度和濕度參數變化，實現了實驗數據的自動采集。針對溫室控制過程中溫度和濕度存在耦合問題，運用了模糊解耦控制。在模糊解耦控制過程中，根據長期的實踐經驗總結，制定出了較為合理的溫濕度隸屬度函數表和模糊解耦控制規則輸出表。在去模糊化的過程中，為了便于軟件實現，根據Mamdani型模糊推理算法用MATLAB語言編寫出了模糊決策表的輸出程序。采用目前國際上流行的虛擬儀器技術，進行了計算機測控系統的設計，與傳統測試中采用的多參數分別用單個儀器檢測、數據單獨匯總處理的方式，或基于單片機的數據采集處理系統相比，虛擬儀器技術的應用大大提高了檢測和控制的精度，提高了數據處理的速度，并增強了系統的通用性、可靠性、可維護性和可擴展性。采用LabVIEW虛擬儀器開發平臺和模塊化設計方法，實現了環境參數的實時獲取、采集信息的實時顯示、控制信號的準確輸出及數據的自動處理，減少了人為干預，增加了測控過程的穩定性，避免人為的讀數誤差和計算誤差。在系統試驗研究階段，對系統溫濕度參數的自動采集進行試驗設計和試驗結果分析，從數...
上傳時間： 2022-05-25
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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
上傳用戶：xsr1983
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
上傳用戶：qingfengchizhu
