隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活水平的逐步提高,購置房屋和車輛的人越來越多,但安全問題也給人們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。與此同時(shí),相應(yīng)的安全防盜系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。目前市場上,低端的方案是利用單片機(jī)和通訊單元相結(jié)合構(gòu)成系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然價(jià)格便宜,實(shí)現(xiàn)起來也相對(duì)簡單,但是功能不夠完善,不能實(shí)現(xiàn)正真的影、音、像圖文全方位監(jiān)控。而高端的方案則使用專用集成電路,雖然功能強(qiáng)大,但是價(jià)格昂貴,并且對(duì)于新的接口標(biāo)準(zhǔn)存在兼容性問題,而且也不易升級(jí)。 基于FPGA的安全監(jiān)控系統(tǒng),是FPGA和通訊單元相結(jié)合的產(chǎn)物。其核心FPGA可多次配置,靈活性強(qiáng),在性能和價(jià)格中找到一個(gè)很好的平衡。其易于維護(hù)和升級(jí),以滿足市場上不斷推陳出的新的接口標(biāo)準(zhǔn)。 整個(gè)系統(tǒng)將是對(duì)視頻圖像處理、圖像加密技術(shù)、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術(shù)的整合。而本文將側(cè)重于論述該系統(tǒng)中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內(nèi)容。全文分為五個(gè)章節(jié),第一章簡要介紹了視頻信號(hào)處理的原理和結(jié)構(gòu),對(duì)一些專業(yè)術(shù)語進(jìn)行介紹,并展示了通用的視頻處理過程。第二章針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的案例,對(duì)視頻信號(hào)處理模塊的解決方案進(jìn)行論述,將實(shí)際的視頻信號(hào)處理劃分為轉(zhuǎn)換、計(jì)算和傳送三個(gè)子模塊,并且分別進(jìn)行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉(zhuǎn)換和視頻計(jì)算兩大模塊,對(duì)相應(yīng)的接口配置和模塊主要代碼實(shí)現(xiàn)作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題:數(shù)字圖像的壓縮技術(shù),并對(duì)相應(yīng)的重要模塊和關(guān)鍵步驟作實(shí)際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關(guān)技術(shù),介紹傳統(tǒng)的Camera-Link標(biāo)準(zhǔn)和最新的千兆以太網(wǎng)傳送標(biāo)準(zhǔn),對(duì)可行性應(yīng)用進(jìn)行了比較。
標(biāo)簽: FPGA 安全監(jiān)控 數(shù)字
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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PWM(脈沖寬度調(diào)制)是一種利用數(shù)字信號(hào)來控制模擬電路的控制技術(shù),廣泛應(yīng)用于電源、電機(jī)、伺服系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電子控制器、功率控制等電力電子設(shè)備。PWM技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛,也是變頻技術(shù)的核心,同時(shí)在機(jī)床,液壓位置控制系統(tǒng)等機(jī)械裝置中也發(fā)揮著重要的作用。PWM技術(shù)已經(jīng)成為控制領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),因此研究PWM發(fā)生器對(duì)于基礎(chǔ)理論的發(fā)展和技術(shù)的改進(jìn)都有十分重要的意義。 論文研究的主要內(nèi)容是用任意波形作為調(diào)制信號(hào)通過特定的方法來產(chǎn)生所需要的PWM波形,任意波形的合成和PWM波形的生成是兩個(gè)主要任務(wù)。任意波形的合成是課題設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn),也是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。論文中波形合成采用直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。DDS技術(shù)以相位為地址,通過查找離散幅度數(shù)據(jù)進(jìn)行波形合成,具有輸出波形相位變化連續(xù)、分辨率高、頻率轉(zhuǎn)換速率快的優(yōu)點(diǎn),而且通過設(shè)置控制字可靈活方便地改變輸出頻率,是目前波形合成的主流方法。 實(shí)現(xiàn)PWM發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法有多種。在綜合比較了單片機(jī)、DSP、ARM等常用開發(fā)工具特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文提出了一種以可編程邏輯器件(PLD)為主體,單片機(jī)輔助配合的設(shè)計(jì)方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電了技術(shù)的迅速發(fā)展,可編程邏輯器件的集成度和容量越來越大,基于PLD的設(shè)計(jì)方法正逐步成為一種主流于段,是近些年來電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)熱點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)分為模擬波形產(chǎn)生、單片機(jī)控制電路、FPGA內(nèi)部功能模塊三大部分。FPGA部分的設(shè)計(jì)是以Altera公司的Quartus Ⅱ軟件為開發(fā)平臺(tái),采用VHDL語言為主要輸入手段來完成內(nèi)部各功能模塊的設(shè)計(jì)輸入、編譯、仿真等調(diào)試工作,目標(biāo)載體選用性價(jià)比比較高的Altera公司的CycloneⅡ系列的器件;單片機(jī)控制電路主要負(fù)責(zé)控制字的設(shè)置和顯示,波形數(shù)據(jù)的接受與發(fā)送;用MATLAB軟件完成仟意波形的繪制和模擬任務(wù)。 論文共分五章,詳細(xì)介紹了課題的背景、PWM發(fā)生器的發(fā)展和應(yīng)用以及選題的目的和意義等,論述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性,對(duì)外圍電路和FPAG內(nèi)部功能模塊的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了具體說明,并對(duì)仿真結(jié)果、系統(tǒng)的性能、存在的問題和改進(jìn)方法等進(jìn)行了分析和闡述。整個(gè)設(shè)計(jì)滿足PWM發(fā)生器的任務(wù)和功能要求,設(shè)計(jì)方法可行。
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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光斑質(zhì)心檢測系統(tǒng)是APT精跟蹤伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,目前的光斑檢測系統(tǒng)大多是基于PC機(jī)的,存在著高速實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性問題。在總結(jié)各種檢測算法的基礎(chǔ)上,本文提出了基于FPGA的圖像處理算法,實(shí)現(xiàn)了激光光斑中心的高速實(shí)時(shí)檢測。 文中主要采用3×3窗口模塊和自適應(yīng)閾值模塊,先對(duì)CCD輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,判斷光斑的范圍,然后再運(yùn)用光斑的質(zhì)心算法對(duì)光斑所占的像元進(jìn)行運(yùn)算,得出光斑位置的脫靶量,最后用VGA格式將圖像顯示在LCD上。本文達(dá)到了的3000幀/s的脫靶量幀速,精度為2urad的技術(shù)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了高速率、高精度的精跟蹤要求。
標(biāo)簽: 實(shí)時(shí)圖像采集 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)增長中發(fā)揮著越來越重要的作用。近幾年,雖然我國的汽車工業(yè)已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展,但汽車ECU(Electronic Control Unit)的設(shè)計(jì)制造一直無法實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,嚴(yán)重制約了汽車工業(yè)的發(fā)展。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)狀,本課題對(duì)于ECU的設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步研究。首次嘗試了基于SOPC技術(shù)的ECU系統(tǒng)設(shè)計(jì),并利用dSPACE實(shí)時(shí)仿真發(fā)動(dòng)機(jī),完成了ECU的硬件在回路仿真,對(duì)控制效果進(jìn)行了測試和分析。 目前,市場上的ECU系統(tǒng)都是基于專用單片機(jī)的。本文首先對(duì)現(xiàn)有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較,總結(jié)出ECU的主要組成部件;而后通過各類方案的對(duì)比,確定了本課題采用基于FPGA的嵌入NIOS Ⅱ軟核的SOPC技術(shù)方案。 之后,進(jìn)行了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)模型搭建和控制算法的設(shè)計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)模型以Hendricks提出的均值模型為基礎(chǔ),參考mathworks公司的發(fā)動(dòng)機(jī)建模方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。并在該模型基礎(chǔ)上,參考Fekete提出的針對(duì)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的基于模型的空燃比控制策略和mathworks發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案,建立了以控制空燃比為核心的發(fā)動(dòng)機(jī)噴油控制算法。并通過simulink的仿真,驗(yàn)證了模型和算法的合理有效性。 基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案,完成了ECU硬件電路設(shè)計(jì),并在該系統(tǒng)中完成了上述算法的移植和優(yōu)化。最后,利用dSPACE實(shí)時(shí)仿真發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)行ECU的硬件在回路仿真,對(duì)本文設(shè)計(jì)的ECU系統(tǒng)進(jìn)行了測試。證實(shí)了該ECU方案在空燃比控制方面取得了較好的效果。 本論文以大量的圖示形式介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)模型和系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì),使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件流程等一目了然,淺顯易懂。同時(shí)論文中采用的基于SOPC技術(shù)的ECU設(shè)計(jì)具有一定創(chuàng)新性,對(duì)于其他ECU系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: FPGA 汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 控制器
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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感應(yīng)電機(jī)具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、效率好、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉和體積小等優(yōu)點(diǎn),成為工業(yè)伺服控制的主要傳動(dòng)裝置然而,感應(yīng)電機(jī)又是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),磁鏈和轉(zhuǎn)矩的非線性耦合及參數(shù)時(shí)變,使得感應(yīng)電機(jī)的控制十分復(fù)雜,特別是在實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)中,還需要考慮硬件和周圍環(huán)境等多種因素的干擾,致使實(shí)現(xiàn)高性能的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)更加困難 本文研究感應(yīng)電機(jī)的高性能控制策略,綜述了感應(yīng)電機(jī)高性能控制策略的發(fā)展歷程和感應(yīng)電機(jī)模糊控制的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)控制器選型中各個(gè)嵌入式微處理器的基本性能和優(yōu)缺點(diǎn)在給出三相坐標(biāo)系和二相坐標(biāo)系中的感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型之后,從理論上闡述了模糊控制和矢量控制的基本原理,針對(duì)傳統(tǒng)的PI控制器參數(shù)整定繁瑣,系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn),論文將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速,采用CRI推理法,設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自整定模糊PI矢量控制器,利用Matlab對(duì)基于模糊PI控制的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并對(duì)采用兩種控制器實(shí)現(xiàn)的感應(yīng)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行了比較、分析仿真結(jié)果表明模糊控制的控制性能優(yōu)于常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器 論文對(duì)基于ARM的感應(yīng)電機(jī)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,闡述了采用LPC2214ARM微處理器構(gòu)成數(shù)字感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的方法,給出了一種高性能感應(yīng)電機(jī)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方案,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的組成及軟件模塊的功能,并給出了主要算法的參考代碼,為實(shí)際電機(jī)控制器的選型和開發(fā)提供了一個(gè)新的思路
標(biāo)簽: ARM 感應(yīng)電機(jī) 數(shù)字控制器
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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·摘要: 以IPC+DSP作為六自由度工業(yè)機(jī)器人的控制器,設(shè)計(jì)了一種基于可編程多軸控制器PMAC(Programmable Multi-Axies Controller)的開放式機(jī)器人控制系統(tǒng).采用Visual C++編制控制程序,將機(jī)器人系統(tǒng)中管理、控制功能的實(shí)現(xiàn)分為若干個(gè)模塊,負(fù)責(zé)底層伺服驅(qū)動(dòng)的函數(shù)利用PMAC運(yùn)動(dòng)語言編寫,可直接調(diào)用.整個(gè)控制軟件能完成數(shù)據(jù)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顯示、伺服驅(qū)動(dòng)、
標(biāo)簽: PMAC VC 機(jī)器人 控制軟件
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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· 摘要: 研制了一種基于DSP(TMS320C6414)和FPGA(XC2V2000)的超大視場紅外目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測圖像處理系統(tǒng).文章詳細(xì)分析了系統(tǒng)中圖像采集、圖像處理、伺服系統(tǒng)以及人機(jī)接口等模塊的工作原理和流程.通過在此系統(tǒng)上運(yùn)行超大視場紅外圖像的目標(biāo)檢測與跟蹤算法,試驗(yàn)表明目標(biāo)檢測與跟蹤效果明顯.系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),計(jì)算效率高,工作穩(wěn)定可靠.
上傳時(shí)間: 2013-07-17
上傳用戶:xiaoyunyun
·摘要: 針對(duì)自行設(shè)計(jì)的兩輪自平衡機(jī)器人Opyanbot建立了動(dòng)力學(xué)模型,應(yīng)用最優(yōu)控制和兩輪差動(dòng)等控制方法設(shè)計(jì)了控制器,提出了針對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人平衡和行進(jìn)的新策略.為了提高兩輪自平衡機(jī)器人的控制效果,利用基于DSP數(shù)字電路的全數(shù)字智能伺服驅(qū)動(dòng)單元IPM100分別精確控制左右輪電機(jī),并利用上位機(jī)實(shí)時(shí)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),提高了控制精度、可靠度和集成度,得到了很好的控制效果. &
標(biāo)簽: 自平衡 機(jī)器人 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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·內(nèi)容簡介本書從MATLAB仿真角度系統(tǒng)地介紹了PID控制的基本理論、基本方法和應(yīng)用技術(shù),是作者多年來從事控制系統(tǒng)教學(xué)和科研工作的結(jié)晶,同時(shí)融入了國內(nèi)外同行近年來所取得的新成果。 全書共分10章,包括連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的PID控制;常用數(shù)字PID控制;專家PID和模糊PID控制;神經(jīng)PID控制;遺傳算法PID控制;多變量解耦PID控制;幾種先進(jìn)的PID控制;灰色PID控制;伺服系統(tǒng)PID控制;PID
上傳時(shí)間: 2013-06-18
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在由上位機(jī)或PLC為主的工控系統(tǒng)中,尤其是在對(duì)各種機(jī)械設(shè)備的控制中,常常看到PLC、觸摸屏、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)的組合應(yīng)用。對(duì)于伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī),由于結(jié)構(gòu)簡單,原理上也不是太復(fù)雜,看到實(shí)物,再配合應(yīng)用,就了解了。但對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和電路,限于各種條件,就難以知道其“本來面目”了。 本人由于工作關(guān)系,接手了一臺(tái)需維修的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,又由于維修的需要,測繪了步進(jìn)電機(jī)的整機(jī)電路圖,瀏覽之下,就知道步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是個(gè)怎么回事了。在此將整機(jī)全圖奉獻(xiàn)于大家。
標(biāo)簽: 步進(jìn)電機(jī) 整機(jī) 驅(qū)動(dòng)器 電路圖
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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