在機器人學的研究領(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數(shù)學模型。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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一、應(yīng)用可靠性概念 1、可靠性概念 2、固有可靠性與應(yīng)用可靠性 3、易產(chǎn)生應(yīng)用可靠性問題的器件 4、使用應(yīng)力對可靠性的影響 二、電子元器件的選用 1、電子元器件的質(zhì)量等級 2、電子元器件的選擇要點 3、電子元器件的最大額定值 4、電子元器件的降額應(yīng)用 三、電子元器件的可靠性應(yīng)用 1、電子元器件的防浪涌應(yīng)用 2、電子元器件的防靜電應(yīng)用 3、電子元器件的防干擾應(yīng)用 4、CMOS群件的防閂鎖應(yīng)用 四、電子元器件的EMC應(yīng)用 1、干擾來源及傳播路徑 2、接地與屏蔽 3、濾波 4、電纜及終端 5、差分 6、軟件抗干擾 五、可靠性防護元件 1、TVS二極管 2、壓敏電阻 3、PTC與NTC熱敏電阻 4、專用防護元件 六、電子線路的可靠性設(shè)計 1、簡化設(shè)計 2、容差與漂移設(shè)計 3、冗余設(shè)計 4、低功耗設(shè)計 5、潛在通路分析 6、電磁兼容設(shè)計 7、均衡設(shè)計 七、印制電路版的可靠性設(shè)計 1、PCB的布局設(shè)計 2、PCB的布線設(shè)計 3、PCB的熱設(shè)計 4、PCB的裝配 八、噪聲測試作為應(yīng)用可靠性保證手段 1、噪聲與可靠性的關(guān)系 2、噪聲用于壽命評估 3、噪聲用于可靠性篩選 4、噪聲用于應(yīng)力損傷的早期預測
標簽: 應(yīng)用可靠性 線路設(shè)計
上傳時間: 2013-07-28
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一、應(yīng)用可靠性概念 1、可靠性概念 2、固有可靠性與應(yīng)用可靠性 3、易產(chǎn)生應(yīng)用可靠性問題的器件 4、使用應(yīng)力對可靠性的影響 二、電子元器件的選用 1、電子元器件的質(zhì)量等級 2、電子元器件的選擇要點 3、電子元器件的最大額定值 4、電子元器件的降額應(yīng)用 三、電子元器件的可靠性應(yīng)用 1、電子元器件的防浪涌應(yīng)用 2、電子元器件的防靜電應(yīng)用 3、電子元器件的防干擾應(yīng)用 4、CMOS群件的防閂鎖應(yīng)用 四、電子元器件的EMC應(yīng)用 1、干擾來源及傳播路徑 2、接地與屏蔽 3、濾波 4、電纜及終端 5、差分 6、軟件抗干擾 五、可靠性防護元件 1、TVS二極管 2、壓敏電阻 3、PTC與NTC熱敏電阻 4、專用防護元件 六、電子線路的可靠性設(shè)計 1、簡化設(shè)計 2、容差與漂移設(shè)計 3、冗余設(shè)計 4、低功耗設(shè)計 5、潛在通路分析 6、電磁兼容設(shè)計 7、均衡設(shè)計 七、印制電路版的可靠性設(shè)計 1、PCB的布局設(shè)計 2、PCB的布線設(shè)計 3、PCB的熱設(shè)計 4、PCB的裝配 八、噪聲測試作為應(yīng)用可靠性保證手段 1、噪聲與可靠性的關(guān)系 2、噪聲用于壽命評估 3、噪聲用于可靠性篩選 4、噪聲用于應(yīng)力損傷的早期預測
標簽: 應(yīng)用可靠性
上傳時間: 2013-04-24
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該論文基于NIOS Ⅱ軟核處理器和Altera的FPGA技術(shù),設(shè)計了一種便攜式的振動頻譜分析儀,用于旋轉(zhuǎn)機械的故障監(jiān)測和診斷。以SOPC技術(shù)為手段,將信號采集和信號處理電路通過可編程片上系統(tǒng)來實現(xiàn),其特點是將對ADC的控制、數(shù)字信號的濾波、快速傅立葉變換的設(shè)計,通過FPGA芯片集成在一起,以NIOS Ⅱ來完成32位CPU的狀態(tài)控制功能。工程機械、汽車車輛中都存在諸如發(fā)動機類的旋轉(zhuǎn)機械,這類設(shè)備的異常振動往往會影響正常工作,嚴重時還會出現(xiàn)各種重大事故,該分析儀可以實時地或定期地對發(fā)動機、齒輪箱等旋轉(zhuǎn)機械進行振動頻譜分析和監(jiān)測,運用于民用機械能產(chǎn)生非常好的經(jīng)濟效益。 該論文從四個方面進行了研究工作。其一,利用FPGA對ADC芯片的工作進行控制,使其在規(guī)定的時間內(nèi)與DSP模塊進行數(shù)據(jù)交換,并對ADC各引腳時序進行控制,使兩者協(xié)調(diào)同步工作,編制了相應(yīng)的VHDL語言程序。其二,采用SOPC Builder設(shè)計開發(fā),實現(xiàn)了基于NIOS Ⅱ的32位CPU軟核,創(chuàng)建了相應(yīng)的C/C++和匯編的宏代碼,使得軟件可以訪問用戶自定義邏輯。對頂層設(shè)計產(chǎn)生的VHDL的RTL代碼和仿真文件進行了綜合、編譯適配以及仿真。其三,配合Matlab和DSP Builder的強大功能進行DSP模塊設(shè)計,開發(fā)出了FIR和FFT等功能模塊,并且添加到SOPC系統(tǒng)中,使其可以由NIOS Ⅱ很容易的調(diào)用。其四,在NIOS Ⅱ系統(tǒng)中添加了uC/OS Ⅱ操作系統(tǒng),提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且降低了開發(fā)難度,提高了系統(tǒng)升級的能力。由于整個設(shè)計是基于FPGA開發(fā)的,所以該系統(tǒng)包括了所有FPGA系統(tǒng)的特點,包括并行的DSP處理、在系統(tǒng)可編程、升級簡單等特點,極易使設(shè)計產(chǎn)品化。
上傳時間: 2013-04-24
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?開發(fā)GAL/PAL的軟件,DOS界面進行行為級仿真,判斷設(shè)計的可行性,驗證模塊的功能和設(shè)計的 debug。然后是調(diào)試和分析環(huán)境中使用代碼處理箱(verisure/for verilog) (VHDLCover /for VHDL)分析仿真結(jié)果,驗證測試級別。
上傳時間: 2013-04-24
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一、 課程設(shè)計(論文)的內(nèi)容 設(shè)計一個由微機(單片機)實現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)。通過這個過程學習計算機閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。 二、課程設(shè)計(論文)的要求與數(shù)據(jù) 1.溫度控制指標:60~100℃之間任選;偏差:2℃。 2.在線調(diào)整可控硅導通角,通過改變加熱絲兩端電壓調(diào)整溫箱溫度,自行確定控制算法。 3.通過按鍵設(shè)置系統(tǒng)設(shè)定溫度并在顯示器上顯示設(shè)定溫度值和實時溫度值。 4. 加熱絲兩端最高電壓為AC220V +/-5%,最高功率為1000W。
標簽: 計算機 溫度控制 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-07-01
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【人郵出版社,2004,楊克俊編著】 本書系統(tǒng)介紹電磁兼容技術(shù)的基本知識、概念,以及國內(nèi)、外電磁兼容技術(shù)標準,著重從工程實踐角度闡述電磁兼容技術(shù)的原理、應(yīng)用方法及應(yīng)注意事項。全書共分10章,內(nèi)容包括:屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)、接地技術(shù)、線路板設(shè)計、電纜設(shè)計、瞬態(tài)干擾抑制、電磁干擾診斷與解決技術(shù)以及在無線電通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)中的EMC技術(shù)。 第1章 電磁兼容技術(shù)概述
標簽: 電磁兼容 設(shè)計技術(shù)
上傳時間: 2013-04-24
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本書系統(tǒng)介紹電磁兼容技術(shù)的基本知識、概念,以及國內(nèi)、外電磁兼容技術(shù)標準,著重從工程實踐角度闡述電磁兼容技術(shù)的原理、應(yīng)用方法及應(yīng)注意事項。全書共分10章,內(nèi)容包括:屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)、接地技術(shù)、線路板設(shè)計、電纜設(shè)計、瞬態(tài)干擾抑制、電磁干擾診斷與解決技術(shù)以及在無線電通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)中的EMC技術(shù)。 第2章 屏蔽技術(shù) 第3章 濾波技術(shù)
標簽: 電磁兼容 設(shè)計技術(shù)
上傳時間: 2013-06-22
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【人郵出版社,2004,楊克俊編著】 本書系統(tǒng)介紹電磁兼容技術(shù)的基本知識、概念,以及國內(nèi)、外電磁兼容技術(shù)標準,著重從工程實踐角度闡述電磁兼容技術(shù)的原理、應(yīng)用方法及應(yīng)注意事項。全書共分10章,內(nèi)容包括:屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)、接地技術(shù)、線路板設(shè)計、電纜設(shè)計、瞬態(tài)干擾抑制、電磁干擾診斷與解決技術(shù)以及在無線電通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)中的EMC技術(shù)。 第4章 接地和搭接技術(shù) 第5章 線路板設(shè)計
標簽: 電磁兼容 設(shè)計技術(shù)
上傳時間: 2013-07-02
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【人郵出版社,2004,楊克俊編著】 本書系統(tǒng)介紹電磁兼容技術(shù)的基本知識、概念,以及國內(nèi)、外電磁兼容技術(shù)標準,著重從工程實踐角度闡述電磁兼容技術(shù)的原理、應(yīng)用方法及應(yīng)注意事項。全書共分10章,內(nèi)容包括:屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)、接地技術(shù)、線路板設(shè)計、電纜設(shè)計、瞬態(tài)干擾抑制、電磁干擾診斷與解決技術(shù)以及在無線電通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)中的EMC技術(shù)。 第6章 電纜設(shè)計
標簽: 電磁兼容 設(shè)計技術(shù)
上傳時間: 2013-06-28
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