光電跟蹤系統(tǒng)的組成框圖如圖3-1 所示,從獨立功能單體上分主要由激光測距儀、電視跟蹤儀、紅外跟蹤儀組成;從功能模塊分主要有傳感器模塊、轉(zhuǎn)臺及測角和信息處理單元組成。其中電視攝像儀、紅外熱像儀和激光測距主機為傳感器模塊,激光信息處理機、圖像跟蹤處理器、伺服控制和信息管理機為信息處理單元。圖2-1 光電跟蹤系統(tǒng)組成框圖光電跟蹤系統(tǒng)信息處理采用融合技術(shù)。在光電跟蹤系統(tǒng)中,信息管理機、電視/紅外圖像跟蹤處理器、激光信息處理機和伺服控制為信息處理單元。信息管理機既負責(zé)光電跟蹤系統(tǒng)和火控臺之間信息的交換,又負責(zé)光電跟蹤系統(tǒng)內(nèi)部各信息處理單元之間的信息融合和數(shù)據(jù)交流;圖像跟蹤處理器進行電視/紅外跟蹤儀的圖像跟蹤信息處理;激光信息處理機是激光測距儀的指控中心和數(shù)據(jù)處理中心;伺服控制系統(tǒng)實現(xiàn)伺服機動系統(tǒng)的調(diào)度。
標(biāo)簽: ccd 光電跟蹤技術(shù)
上傳時間: 2022-06-23
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嵌入式是近年來飛速發(fā)展的熱點技術(shù)。嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)不斷推陳出新,使嵌入式系統(tǒng)的性能與日俱增。嵌入式系統(tǒng)能完成很多復(fù)雜的任務(wù),而且具有成本低、功耗小和便攜式的特點,所以它在很多領(lǐng)域已取代了通用計算機。使用嵌入式技術(shù)設(shè)計CCD成像系統(tǒng)可以使系統(tǒng)擺脫對計算機的依賴,省卻信號的傳輸。本論文將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于CCD成像系統(tǒng)的設(shè)計,成功研制了以嵌入式系統(tǒng)為控制核心的線陣CCD光譜采集系統(tǒng)和科學(xué)級面陣CCD成像系統(tǒng),驗證了嵌入式技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)CCD成像系統(tǒng)的可行性。這兩套系統(tǒng)都以嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為控制核心,無需依賴計算機,結(jié)構(gòu)精巧,成本低,功耗小,具有便攜式的特點,在光譜和微光成像實驗中得到了理想的實驗結(jié)果。本文詳細介紹了它們的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計流程。論文從CCD的結(jié)構(gòu)原理和信號特點出發(fā),深入分析了CCD成像系統(tǒng)的設(shè)計要點,總結(jié)了傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的設(shè)計方法,在此基礎(chǔ)上探討了如何利用嵌入式系統(tǒng)來設(shè)計CCD成像系統(tǒng)。論文還介紹了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法,包括嵌入式處理器的介紹和選擇依據(jù),嵌入式處理器模塊的使用方法,嵌入式操作系統(tǒng)(嵌入式Linux)下的程序開發(fā)方法。
上傳時間: 2022-06-23
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激光雷達是激光技術(shù)和雷達技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其工作原理與傳統(tǒng)雷達基本相同,都是通過雷達發(fā)射信號,由接收系統(tǒng)收集從目標(biāo)返回的信號,并對其進行觀察和處理來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、測量目標(biāo)的坐標(biāo)和運動參數(shù)等1-7].由于激光雷達發(fā)射的激光頻率較微波高幾個數(shù)量級,故頻率的量變使得激光雷達技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的變革.因此,激光雷達在精度、分辨率、抗干擾性和某些特定參數(shù)測量能力方面都是普通雷達所無法比擬的.雷達系統(tǒng)的核心部分是三維成像激光雷達信號處理系統(tǒng),其處理的數(shù)據(jù)量大、實時性要求高,因此,對信號處理系統(tǒng)的設(shè)計要求很高,由于FPGA運算速度快、實時性好,在數(shù)字信號處理方面有明顯的優(yōu)勢,故設(shè)計一種基于FPGA和MCU的三維成像激光雷達信號處理系統(tǒng),具有重要的現(xiàn)實意義.1成像激光雷達原理與系統(tǒng)方案設(shè)計激光雷達系統(tǒng)由雷達發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)等部分構(gòu)成,其原理框圖見圖1.發(fā)射系統(tǒng)與接收系統(tǒng)用于發(fā)射一定的激光波束并接收目標(biāo)的反射光信號,同時將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,包括激光器、光電探測器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)和接收光學(xué)系統(tǒng)幾部分;信號處理系統(tǒng)是將光電探測器接收到的信號進行放大,并從信號中提取有用信息,然后將這種信息轉(zhuǎn)化為所需要的信號形式,包括前置放大、信號處理和數(shù)據(jù)采集等部分;處理與顯示系統(tǒng)是整個成像系統(tǒng)的終端部分,其功能是將采集到的數(shù)據(jù)形成圖像并顯示.
標(biāo)簽: fpga mcu 激光 雷達 信號處理系統(tǒng)
上傳時間: 2022-06-24
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雷達成像原理詳細介紹了雷達的基本原理,數(shù)據(jù)處理、雷達測量精度、雷達波形、SAR成像等內(nèi)容
標(biāo)簽: 雷達成像
上傳時間: 2022-06-26
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像計算機科學(xué)家一樣思考Python-第2版,本書的目標(biāo)是教你像計算機科學(xué)家一樣思考。這一思考方式集成了數(shù)學(xué)、工程以及自然科學(xué)的一些最好的特點。像數(shù)學(xué)家一樣,計算機科學(xué)家使用形式語言表示思想(具體來說是計算)。像工程師一樣,計算機科學(xué)家設(shè)計東西,將零件組成系統(tǒng),在各種選擇之間尋求平衡。像科學(xué)家一樣,計算機科學(xué)家觀察復(fù)雜系統(tǒng)的行為,形成假設(shè)并且對預(yù)測進行檢驗。對于計算機科學(xué)家,最重要的技能是問題求解 的能力。問題求解 (problem solving) 意味著對問題進行形式化,尋求創(chuàng)新型的解決方案,并且清晰、準(zhǔn)確地表達解決方案的能力。事實證明,學(xué)習(xí)編程的過程是鍛煉問題解決能力的一個絕佳機會。這就是為什么本章被稱為 ‘‘程序之道’’。一方面,你將學(xué)習(xí)如何編程,這本身就是一個有用的技能。另一方面,你將把編程作為實現(xiàn)自己目的的手段。隨著學(xué)習(xí)的深入,你會更清楚自己的目的。
標(biāo)簽: 計算機科學(xué)家 python
上傳時間: 2022-07-26
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為設(shè)計高性能、低損耗的電機,需要準(zhǔn)確地分析電機鐵耗。本文從鐵磁材料的磁化特點出發(fā),以分離鐵耗模型為基礎(chǔ),對交變磁化以及旋轉(zhuǎn)磁化條件下鐵磁材料和電機的鐵耗進行分析和計算,分別從理論和實踐角度著重就電機鐵耗計算和測量中的一些相關(guān)問題作了深入研究。 按照分離鐵耗模型,鐵心損耗可以分成磁滯損耗、渦流損耗和異常損耗。本文首先從交流磁滯回線的產(chǎn)生機理出發(fā),在Preisach靜態(tài)磁滯模型的基礎(chǔ)上,利用極限磁滯回線的對稱性,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立了Preisach人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)磁滯仿真模型,實現(xiàn)了對鐵磁材料交流磁滯回線的理論計算,為磁滯損耗的理論分析和計算奠定了基礎(chǔ);為對交流磁滯回線進行實測,本文給出了一種采用愛潑斯坦方圈測量鐵磁材料交流磁滯回線與磁滯損耗的新方法,該方法克服了環(huán)形樣片測量法的不足,操作簡單,且測量精度高,具有較好的實用價值。利用該方法得到的實驗數(shù)據(jù)很好地驗證了理論計算結(jié)果。 對渦流損耗以及異常損耗的計算模型,本文系統(tǒng)地給出了其推導(dǎo)過程,對模型中的參數(shù)進一步加以明確,并對模型的特點進行了分析。鐵磁材料異常損耗計算模型是基于統(tǒng)計學(xué)原理推導(dǎo)而來的,模型中參數(shù)的確定涉及到鐵磁材料的微觀特性,本文給出了通過實驗確定其參數(shù)的具體方法;考慮到工程中異常損耗計算模型是其理論模型的簡化形式,文中對兩者的差別進行了分析。 在分析電機鐵耗時,既要考慮鐵心材料本身的損耗特性,也要考慮電機供電方式以及鐵心中磁場變化等因素對鐵耗的影響。在對鐵磁材料損耗特性分析的基礎(chǔ)上,本文考慮到局部磁滯回環(huán)對電機鐵耗的影響,推導(dǎo)了計及局部磁滯作用的電機鐵耗模型,并從理論上對C.P.Steinmetz的磁滯損耗經(jīng)驗公式進行了驗證,從而明確了公式中經(jīng)驗系數(shù)的物理意義;同時通過實驗研究,分析了磁化頻率對磁滯損耗系數(shù)的影響,提出了在磁化頻率較高時分段確定磁滯損耗系數(shù)的方法;考慮到現(xiàn)代電機控制策略以及供電方式的多樣性,本文對正弦波、方波以及三角波電壓供電時鐵心材料的交變鐵耗模型分別進行了推導(dǎo),給出了其解析表達式,并通過實測證明了模型的有效性;對SPWM這類應(yīng)用較為廣泛的非正弦供電方式,推導(dǎo)了電機交變損耗的一般計算模型,分析了SPWM變頻器供電時電機鐵耗與變頻器參數(shù)的關(guān)系,給出了其關(guān)系的數(shù)量表達式; 同時采用改進的愛潑斯坦方圈試驗平臺對非正弦供電條件下的鐵磁材料損耗和電機鐵耗進行了實驗研究。 考慮到電機鐵心制造過程中沖壓對鐵心材料特性的影響,本文提出了一套簡便的對鐵磁材料進行沖壓影響研究的實驗方法,利用該方法,有效地對材料的沖壓影響特性進行了分析。在實驗研究的基礎(chǔ)上,本文推導(dǎo)了考慮沖壓影響時的鐵磁材料損耗的修正系數(shù),從而在傳統(tǒng)交變鐵耗分離模型的基礎(chǔ)上,建立了計及沖壓影響的電機鐵耗計算模型。對模型中引入的沖壓影響修正系數(shù),給出了詳細的推導(dǎo)過程和明確的計算方法,從而使傳統(tǒng)的經(jīng)驗修正方法得到改善。 在旋轉(zhuǎn)電機中,除交變磁化外,同時還存在大量的旋轉(zhuǎn)磁化。本文對旋轉(zhuǎn)磁化的物理機理進行了初步探討,分析了旋轉(zhuǎn)磁化條件下的損耗特點,系統(tǒng)介紹了當(dāng)前鐵磁材料旋轉(zhuǎn)磁化性能以及旋轉(zhuǎn)磁化損耗實驗測量和理論計算的方法和手段。 在以上鐵耗理論的基礎(chǔ)上,充分考慮鐵心的非線性及磁滯特性,本文建立了一般條件下的鐵心動態(tài)電路模型,并將該模型應(yīng)用于異步電動機鐵心等效電路中,推導(dǎo)了異步電動機動態(tài)鐵耗的分離等效電阻。以一臺三相異步電動機為樣機,采用以上鐵耗的動態(tài)分離等效電阻,有效地對電機鐵耗進行了分離,從而為深入研究電機的動態(tài)鐵耗特性提供了便利。 論文最后以一臺永磁無刷直流電機為例,對電機的運行特性以及鐵心損耗進行了分析計算。分析中應(yīng)用場路結(jié)合法,建立了永磁無刷電機換流等效電路模型,采用鏡像法建立了深槽無刷電機電樞反應(yīng)分析模型;在電機鐵耗分析中,推導(dǎo)了考慮旋轉(zhuǎn)磁化的電機鐵耗工程計算模型,對樣機鐵耗進行了理論計算,并通過構(gòu)建實驗平臺,對旋轉(zhuǎn)磁化條件下的樣機空載鐵耗進行了測量,最終理論值與實測值吻合良好,證明了上述方法的有效性。
標(biāo)簽: 旋轉(zhuǎn)電機 損耗 分
上傳時間: 2013-07-02
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超聲波電機(Ultrasonic Motor簡稱USM)是八十年代發(fā)展起來的新型微電機。本文針對超聲波電機及其控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,以我國研究技術(shù)相對比較成熟并有產(chǎn)業(yè)化前景的行波超聲波電機(Traveling-wave Ultrasonic Motor簡稱TUSM)的伺服控制技術(shù)為研究對象,以直徑60mm的行波超聲波電機TUSM60為研究實例,在特性測試、動穩(wěn)態(tài)性能分析,辨識模型建立、控制策略與控制算法的選擇與實現(xiàn)等方面展開研究。本論具體的研究內(nèi)容為: 在分析超聲波電機研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外超聲波電機特別是行波超聲波電機控制技術(shù)的發(fā)展趨勢,重點論述了行波超聲波電機及其驅(qū)動控制技術(shù)的研究進展。 介紹行波超聲波電機的基本結(jié)構(gòu),并從該電機的主要理論基礎(chǔ)--壓電原理、行波合成、接觸模型出發(fā),分析了行波超聲波電機定子質(zhì)點的運動方程.并結(jié)合定轉(zhuǎn)子摩擦接觸特點,分析了行波超聲波電機的運行機理。 根據(jù)對行波超聲波電機測試和高精度控制的要求,研制出基于雙DSP和FPGA的超聲波電機高性能測試控制平臺。其中控制核心采用了雙DSP結(jié)構(gòu),可以在對行波超聲波電機進行控制的同時,將必要的參數(shù)讀取出來進行分析和研究。為行波超聲波電機瞬態(tài)特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基礎(chǔ)。 對電機的瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)特性進行的測試,可以分析驅(qū)動頻率、電壓以及相位差等調(diào)節(jié)量對電機輸出的影響。在此基礎(chǔ)上進一步對行波超聲波電機的調(diào)節(jié)方式、控制算法選擇方面進行分析,并得到相應(yīng)結(jié)論。 通過對實驗數(shù)據(jù)的總結(jié)和歸納,利用系統(tǒng)辨識中的非參數(shù)方法,建立在特定頻率條件下的近似線性模型。在行波超聲波電機工作范圍內(nèi),辨識若干組不同頻率條件下的近似線性模型,將這些模型的參數(shù)進行二維或三維擬合,可以得到一個關(guān)于行波超聲波電機傳遞函數(shù)的模型。辨識模型的建立為合理的選擇和優(yōu)化控制參數(shù),控制效果的驗證等提供了行之有效的手段。 在對行波超聲波電機的速度控制、位置控制展開的研究中.首先利用遺傳算法對常規(guī)PI恒轉(zhuǎn)速控制的控制參數(shù)整定及修正方法進行了研究;利用神經(jīng)元的在線自學(xué)習(xí)能力,研究和設(shè)計單神經(jīng)元PID-PI轉(zhuǎn)速控制器,提高控制系統(tǒng)對電機非線性和時變性的適應(yīng)能力;為了消除在伺服控制中,單一調(diào)節(jié)量(驅(qū)動頻率)情況下,低轉(zhuǎn)速的跳躍問題,研究和討論了多調(diào)節(jié)量分段控制方法,并利用模糊控制對控制方法的有效性進行了驗證;在位置控制中,利用轉(zhuǎn)速控制研究的結(jié)果,研究和設(shè)計了位置--速度雙環(huán)(串級)控制器,實現(xiàn)了電機高精度位置伺服控制。 通過對已有控制系統(tǒng)的改進和簡化,設(shè)計和研制了具有實用化價值行波超聲波電機控制器:并將研究成果應(yīng)用于針對核磁成像設(shè)備而設(shè)計的行波超聲波電機隨動控制系統(tǒng)中,同時嘗試了將該控制器用于高精度X-Y兩維定位平臺。
上傳時間: 2013-07-13
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智能型充電器電源和顯示的設(shè)計 隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn),對高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來越大。電池技術(shù)的持續(xù)進步也要求更復(fù)雜的充電算法以實現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對充電過程進行更精確的監(jiān)控,以縮短充電時間、達到最大的電池容量,并防止電池損壞。AVR 已經(jīng)在競爭中領(lǐng)先了一步,被證明是下一代充電器的完美控制芯片。Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場上能夠以單片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微處理器。由于程序存儲器為Flash,因此可以不用象MASK ROM一樣,有幾個軟件版本就庫存幾種型號。Flash 可以在發(fā)貨之前再進行編程,或是在PCB貼裝之后再通過ISP 進行編程,從而允許在最后一分鐘進行軟件更新。EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù),如保存充電記錄以提高實際使用的電池容量。10位A/D 轉(zhuǎn)換器可以提供足夠的測量精度,使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案為了達到此目的,可能需要外部的ADC,不但占用PCB 空間,也提高了系統(tǒng)成本。AVR 是目前唯一的針對像 “C”這樣的高級語言而設(shè)計的8 位微處理器。C 代碼似的設(shè)計很容易進行調(diào)整以適合當(dāng)前和未來的電池,而本次智能型充電器顯示程序的編寫則就是用C語言寫的。
上傳時間: 2013-05-18
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矢量控制作為一種先進的控制策略,是在電機統(tǒng)一理論、機電能量轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)變換理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有先進性、新穎性和實用性的特點。它是以交流電動機的雙軸理論為依據(jù),將定子電流矢量分解為按轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量:一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶恐睾希Q為勵磁電流分量;另一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶看怪保Q為轉(zhuǎn)矩電流分量。通過控制定子電流矢量在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的位置及大小,即可控制勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的大小,實現(xiàn)像直流電動機那樣對磁場和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。本文研究的是以TMS320LF2407ADSP和FPGA為控制核心的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。 分析了脈寬調(diào)制和矢量控制的原理與實現(xiàn)方法,從而建立了異步電動機的數(shù)學(xué)模型。對于矢量控制,分析了矢量控制的基本原理和控制算法,推導(dǎo)了三相坐標(biāo)系、兩相靜止與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機基本方程和矢量控制基本公式。同時在進行相應(yīng)的坐標(biāo)變換以后,得到了間接磁場定向型變頻調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制圖,并結(jié)合TMS320LF2407ADSP完成了具體的實現(xiàn)方法,根據(jù)矢量控制的基本原理,設(shè)計了一種基于DSP和FPGA的SVPWM冗余系統(tǒng)。 在硬件方面,以TMS320LF2407ADSP和EP1C12Q240FPGA為控制器,兩者之間通過雙口RAMIDT7130完成數(shù)據(jù)的交換,并能在一方失控時另一方立即產(chǎn)生SVPWM波形。同時完成無線遙控、速度給定、數(shù)據(jù)顯示以及電流、速度檢測和保護等功能,也對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主電路、電源電路、FPGA配置電路、無線遙控電路、LCD顯示電路、保護電路、電流和轉(zhuǎn)速檢測電路作了簡單的介紹。在軟件方面,給出了基于DSP的矢量控制系統(tǒng)軟件流程圖,并用C語言進行了編程。用硬件描述語言Verilog對FPGA進行了編程,并給出了相關(guān)的仿真波形。MATLAB仿真結(jié)果表明,本文研究的調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制算法是成功的,并實現(xiàn)了對電機的高性能控制。
上傳時間: 2013-07-09
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本文闡述了微處理器芯片S3C2410的內(nèi)核、處理器模式、寄存器組、存儲系統(tǒng)、尋址方式以及中斷模式。研究了處理器的啟動下載代碼bootloader,并將裁減后的bootloader映像文件下載到ARM平臺的Flash中;對嵌入式linux操作系統(tǒng)!文件系統(tǒng)和基于圖形庫的應(yīng)用軟件的開發(fā)也做了初步的研究。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 移植
上傳時間: 2013-06-17
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