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
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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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隨著科技進步，工業廠房、農業溫室、倉庫和智能建筑等領域對溫度的要求越來越嚴苛，對溫度監控需求也越來越高，特別是在某些環境惡劣的工業環境和戶外環境中，通過傳統的檢測難度大，且無法遠程傳輸數據以便進行實時監測。本研究針對這些問題，在對STC89C52單片機、溫濕度傳感器、TC35i模塊功能研究基礎上，應用VB程序開發出集群計算機房環境信息檢測系統，改變傳統溫度檢測的方法和思路，利用本系統數據信息檢測、傳輸的優勢，解決集群計算機房的遠程實時溫度監測問題，為管理人員提供可靠的溫度監測數據。 本論文研究設計使用溫濕度傳感器DHT11，對計算集群計算機房的環境溫度等信息進行多點、實時采集，通過單片機串口和TC35i模塊串口之間的通信，把從單片機讀取的數據，傳輸到接有短信貓模塊的上位機中，最后將采集的數據存儲到數據庫中，以供查詢，同時，可還以將監測點的信息數據，發送到指定的用戶手機上，實現實時遠程監控集群計算機房的環境溫度。 本文首先對當前國內外溫度監控檢測的現狀與發展趨勢進行調研，在結合集群計算機房溫度實際檢測需求的基礎上，有針對性地進行方案論證，并選擇合適的實現路線進行相應的研究;從理論上明確實驗依據，遵循各個硬件模塊的工作原理及主要芯片的技術參數，采用模塊化設計，按設計需求設計外圍工作電路，對系統的各組成模塊進行集成。然后，根據實驗方案調整系統的軟件編程思路，對相應的程序進行說明并論述相應的編程技巧。為實現集群計算機房中環境溫度的高精度測量，我們對軟件進行了一些技術處理，論文中對此也進行了相應的介紹。論文還介紹了系統的電路設計仿真和軟件設計及調試，并對其中遇到的問題和所采用的解決辦法進行了相應的說明。本論文中設計的環境溫度監測控制系統在測試過程中，能有效地完成機房的環境溫度監測，實現實時無線傳輸，達到了預期目的。
上傳時間： 2022-06-11
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隨著科學技術的發展，工業控制領域的自動化程度越來越高，工業控制對精度的要求也越來越高。電動機作為工業生產主要的動力源，對其轉速的測量以及控制的研究顯得十分有意義。電力電子技術、計算機技術、自動控制技術逐漸應用于電動機的轉速控制系統中，使得電動機轉速控制系統的控制精度得以不斷提高。本文的設計是基于AT89C51單片機的交流電動機轉速控制系統，以變頻調速技術為核心，實現對三相交流異步電動機轉速的精確控制和測量。文中主要研究了變頻調速技術的相關原理，并以三相交流異步電動機的轉速測量和控制為實例，設計基于AT89C51單片機的三相交流異電動機轉速控制系統，通過仿真得到驗證，并在此基礎上開展抗干擾措施的研究。本文主要研究的內容如下： 第一章介紹課題研究的意義及現狀，提出課題研究的內容及目標，最后給出了課題研究的技術路線。 第二章闡述基于AT89C51單片機的轉速控制系統的原理，并根據該原理分別提出硬件系統、軟件系統這兩個系統的設計方案。 第三章對轉速控制系統的硬件系統進行設計。主要從單片機、電源模塊、信號采集模塊、顯示模塊、按鍵模塊這幾個方面進行設計，然后作相關的說明。 第四章對轉速控制系統的軟件系統進行詳細的設計。主要從編寫語言的選擇、AT89C51單片機資源分配、控制單元程序、初始化程序、A/D轉換程序、按鍵程序、顯示程序這幾個方面進行設計，并作相關的說明。 第五章對前面設計的轉速控制系統進行仿真驗證。構建硬件系統，然后再對軟件系統的程序完成編譯以及調試后，加載給硬件系統，協同仿真驗證基于AT89C51單片機的轉速控制系統設計的可實現性，然后對該系統的應用條件、范圍做出說明。 第六章對設計好的轉速控制系統進行抗干擾技術的分析研究。先分析干擾可能的來源，然后在前面分析的基礎上從硬件、軟件兩個系統，進行抗干擾技術措施的研究。 文章的最后對論文進行總結，并對未來的研究工作，給出展望。
上傳時間： 2022-06-11
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本書以MATLAB為基礎，介紹了MATLAB電氣系統模型庫模塊及其功能，并以實例介紹了電力電子和電機控制系統的建模和仿真方法，內容包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC的各種變換電路，直流調速系統和交流調速系統等。為了適應現代數字化控制系統的發展，本書在連續系統的建模仿真外，還介紹了采樣離散系統的建模和仿真方法。本書附有仿真模型光盤，最大限度地為讀者學習提供了方便。本書可用于高等學校電類專業的選修課教材，也可供研究生和技術研究人員參考和使用
上傳時間： 2022-06-17
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1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz，超音波（Ultrasonic wave）即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動，因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源，其成份是由鉛（Pb）、結（Zr）及鈦（Ti）的氧化物皓鈦酸鉛（Lead zirconate titanate，PZT）製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體，如銅或不銹鋼，並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源，以激振彈性體，稱此結構爲定子（Stator），將其用彈簧與轉子Rotor）接觸，將所産生摩擦力來驅使轉子轉動，由於壓電材料的驅動能量很大，並足以抗衡轉子與定子間的正向力，雖然伸縮振幅大小僅有數徵米（um）的程度，但因每秒之伸縮達數十萬次，所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲：1，轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2，低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3，不受磁場作用的影響。4，構造簡單，體積大小可控制。5，不須經過齒輸作減速機構，故較爲安靜。實際應用上，超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性，因此在不適合應用傳統馬達的場合，例如：間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所；另外包括一些高磁場的場合，如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。
標簽： 超聲波電機
上傳時間： 2022-06-17
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【摘要】在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程，通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費， 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數， 特別是在動態的狀態下， 采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、積分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。【關鍵詞】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題， 例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程， 通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要維持合適的高度， 既不能太滿溢出造成浪費， 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數， 特別是在動態的狀態下， 采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。本論文利用PID 算法在matlab 中進行仿真并講解實物搭接效果， 具體如下：1、利用指導書中推導的模型和實際的參數，建立水箱液位控制系統的數學模型，并進行線性化；2、構成水箱液位閉環無靜差系統，并測其動態性能指標和提出改善系統動態性能的方法，使得系統動態性能指標滿足σ%≤10%，調節器調節閥水槽測量變送出水閥系數＜0.5 秒，靜態誤差小于2%；3、通過在matlab 編程中求取合適的反饋變量K,然后與仿真模型結合構成最優控制的水箱液位系統，通過圖形分析是否滿足系統的性能參數；
標簽： pid調節控制系統
上傳時間： 2022-06-18
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雙足步行機器人（Biped Walking Robot）是一種仿人機器人，是移動式機器人領域中一類重要的仿生系統。雙足步行機器人作為一種移動式機器人，它與輪式，履帶式機器人相比有許多優點與優越性。由于雙足步行機器人的行走具有獨特的適應性和擬人性，其行走控制成為當今研究的熱點。步行運動模式與運動控制是影響雙足步行機器人技術進步的重要問題，也是雙足步行機器人成功而有效地實現穩定步行的理論基礎和技術關鍵。本文針對雙足步行機器人步行模式生成與步行控制相關問題進行了研究，并在虛擬現實的實驗環境中實現了機器人以給定步行模式的行走。取得的主要科研成果有：第一：基于平面倒立擺線性模型的雙足步行機器人步行運動模式生成。本文對雙足步行機器人的動力學模型進行了簡化，采用平面倒立擺的線性化模型作為雙足步行機器人步行模式生成的簡化模型。設計了基于倒立擺線性化模型步行模式生成算法，對雙足步行機器人前向行走，側向行走與拐彎行走的腰部重心位置軌跡與速度軌跡進行了規劃。對于雙足步行具有雙腳作支撐期的特點，本文采用了七次多項式插值，分兩階段對具有雙腳支撐期的步行運動的腰部運動軌跡進行規劃，實現了期望的運動模式。第二：基于小腦模型控制器的雙足步行機器人逆運動學控制系統。本文針對雙足步行機器人腿部逆模型求解問題，提出一種基于小腦模型連接控制網絡CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller）的機器人逆運動學控制方法。機器人腿部正運動學模型采用Denavit-Hartenberg方法進行建模，在建立雙足步行機器人正運動學模型基礎上，設計了基于CMAC的控制系統。系統采用兩個CMAC直接控制機器人的腿部運動。兩個CMAC逆模型控制器分別逼近步行機器人支撐腿與擺動腿的逆模型，實現了對腰部運動軌跡的跟蹤控制。第三：基于虛擬現實環境的雙足步行機器人行走控制實驗。
上傳時間： 2022-06-19
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本文為一個名叫 Besiding的雙足機器人建立了完整的力學模型和控制模型，使機器人能在平面上實現穩定的動態行走。并且對模型的可靠性和實用性進行了仿真計算，結果證實了文中模型的合理性和可行性。這個名為 Besiding的機器人有10個自由度，從機械學的角度看，其結構能實現基本的步行動作為了使建立的模型利于計算機控制和編程計算，文章采用了一種遞推的 Newton Euler方法來建立機器人的力學模型，這種方法的特點是利用遞推計算的辦法來形成力學方程中動力矩陣和關聯矩陣的元素，這就使得非常復雜的動力學方程在編程計算的時候顯得非常簡潔、有效，在這個基礎上，文章對步行策略進行了設計，并得到了實現穩定的動態行走所必須滿足的力學條件在 Besiding機器人的控制問題上，文章采用的是跟蹤式的PD控制法，具體措施是首先把機器人的行走過程按一個很小的時間區間分成許多時間域，其次把機器人的力學方程在每個時間領域里線性化，然后在這個時間域內對機器人進行PD控制。其實這種控制方法允許對機器人控制系統的特性參數進行設計，這就更容易使控制系統達到我們的要求：另外，Besiding還添加一個控制環節，使其具有一定的魯棒性，來抵消由于實際機器人的某些力學參數很難精確測量所帶來的對穩定性的負面影響文章的最后對力學模型和控制用Maab進行了仿真計算，列出一些重要的計算結果，對穩定性、跟蹤誤差、響應性能等重要的控制指標進行了分析。其結果顯示，文章所采用的建模方法、行走策略和控制措施是合理的、有效的實用的。關鍵詞：雙足機器人、力學模型、動態步行、行走策略、控制模型、仿真計算
上傳時間： 2022-06-19
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