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
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本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點進行詳細分析,然后對運動控制卡在整個系統(tǒng)中承擔(dān)功能進行了分析。根據(jù)數(shù)字型號處理器件的快速運算能力和現(xiàn)場可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進行總體設(shè)計的規(guī)劃。 本文重點詳細闡述了四軸運動控制卡硬件電路的設(shè)計。通過對現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設(shè)計選擇了PCI總線作為上位PC與運動控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來設(shè)計PCI接口模塊;基于DSP器件的特點,設(shè)計選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進行運算控制單元的設(shè)計,同時對其主要內(nèi)部資源進行了分配。最后,根據(jù)硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對軟件設(shè)計,文章主要對插補算法在DSP上的實現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點比較法直線和圓弧插補算法以及數(shù)字積分插補原理也進行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補算法等的程序設(shè)計框架,并進行了具體程序設(shè)計。
上傳時間: 2013-05-31
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四電壓比較器LM339的典型應(yīng)用實例: LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器,該電壓比較器的特點是:1)失調(diào)電壓小,典型值為2mV;2)電源電壓范圍寬,單電源為2-36V,雙電源電壓為±1V-
上傳時間: 2013-07-11
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電容應(yīng)變式壓力傳感器原理及檢測電路設(shè)計:論述了電容應(yīng)變式壓力傳感器的原理,給出了一種電容應(yīng)變式壓力傳感器的電路,并分析了壓力大小與電路輸出電壓之間的關(guān)系。關(guān)鍵詞:電容傳感器;壓力;輸出電
標(biāo)簽: 電容 應(yīng)變式 壓力 傳感器原理
上傳時間: 2013-06-26
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隨著科技的發(fā)展和社會的進步,數(shù)字電視已逐漸成為現(xiàn)代電視的主流。利用今年是奧運年的契機,研究和推廣數(shù)字電視廣播具有重大的意義。2006年8月底我國出臺的數(shù)字多媒體/電視廣播(DMB-T)標(biāo)準(zhǔn),確立了中國自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以此來發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視事業(yè),不僅可以滿足廣大人民群眾日益增長的物質(zhì)、文化要求,還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 本課題在深入研究DMB-T國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,首先對系統(tǒng)的調(diào)制系統(tǒng)進行了設(shè)計規(guī)劃,然后對信道調(diào)制的星座映射、系統(tǒng)信息插入、幀體數(shù)據(jù)處理、PN序列插入的幀形成模塊和成形濾波模塊進行了設(shè)計和仿真,并驗證了其正確性。 3780個子載波的時域同步正交多載波技術(shù)(TDS-OFDM)是DMB-T調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于載波數(shù)不是2的整數(shù)次冪,考慮到實現(xiàn)的有效性,不能采用現(xiàn)已成熟的基-2或基-4的快速傅立葉變換(FFT)算法。針對調(diào)制系統(tǒng)中特有的3780點IFFT,課題深入分析和比較了Cooley-Tukey、Winograd和素因子三種離散快速傅立葉變換算法的特點和性能,綜合利用了三種算法優(yōu)勢,考慮了算法的復(fù)雜度、運算的速度、資源的消耗,設(shè)計出一種新的算法,進行了Matlab驗證和基于FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的仿真。分析表明,該算法所需的加法、乘法次數(shù)已很逼近4096點FFT算法。 DMB-T發(fā)射端的基帶成形濾波采用了平方根升余弦滾降濾波,由于其0.05的滾降系數(shù)在實現(xiàn)中比較苛刻,所以是設(shè)計的難點之一。本課題利用Matlab工具采用了等紋波最優(yōu)濾波的方法設(shè)計了169階數(shù)字濾波器,其阻帶衰減達到了46.9dB,完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求;利用四倍插值的方法實現(xiàn)了I、Q合路的該濾波器的FPGA設(shè)計,并進行了設(shè)計優(yōu)化,顯著降低了濾波器的運算量,大大節(jié)約了實現(xiàn)該濾波器所需的乘法器資源。
標(biāo)簽: FPGA DMBT 信道 調(diào)制
上傳時間: 2013-06-28
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反激式開關(guān)電源模塊電路設(shè)計指引,開關(guān)電源電路模塊詳細分析講解。
標(biāo)簽: 反激式開關(guān) 電源設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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基于DSP技術(shù)的虛擬式FFT頻譜分析儀:虛擬儀器已經(jīng)成為儀器發(fā)展的一個重要方向,目前已在眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。FFT 頻譜分析是機械工程、故障診斷等諸多領(lǐng)域所廣泛采用的分析方法。但傳統(tǒng)FFT
上傳時間: 2013-04-24
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本課程講義用于PI大學(xué)視頻課程 —“初次設(shè)計反激式電源”。本課程將向您講解安全設(shè)計和測試 電源原型應(yīng)遵循的具體步驟,確保您的電源能夠正常工作。
標(biāo)簽: 反激式電源
上傳時間: 2013-06-20
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25w反激式多路輸出開關(guān)電源設(shè)計————畢業(yè)設(shè)計開題報告標(biāo)準(zhǔn)版
標(biāo)簽: 反激式開關(guān)電源 畢業(yè)設(shè)計 報告
上傳時間: 2013-07-04
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Protel99四層板入門與提高,高手不必看了。
上傳時間: 2013-04-24
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