JPEG2000是由ISO/ITU-T組織下的IECJTC1/SC29/WG1小組制定的下一代靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),其優(yōu)良的壓縮特性使得它將具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。JPEG2000算法非常復(fù)雜,圖像編碼過(guò)程占用了大量的處理器時(shí)間開(kāi)銷和內(nèi)存開(kāi)銷,因而通過(guò)對(duì)JPEG2000算法進(jìn)行優(yōu)化并采用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)的部分或全部?jī)?nèi)容,對(duì)加快編碼速度從而擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域有重要的意義。 本文的研究主要包括兩方面的內(nèi)容,其一是JPEG2000算術(shù)編碼器算法的研究與硬件設(shè)計(jì),其二是JPEG2000碼率控制算法的研究與優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)。在研究算術(shù)編碼器過(guò)程中,首先研究了JPEG2000中基于上下文的MQ算術(shù)編碼器的編碼原理和編碼流程,之后采用有限狀態(tài)機(jī)和二級(jí)流水線技術(shù),并在不影響關(guān)鍵路徑的情況下通過(guò)對(duì)算術(shù)編碼步驟優(yōu)化采用硬件描述語(yǔ)言對(duì)算術(shù)編碼器進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過(guò)了功能仿真與綜合。實(shí)驗(yàn)證明該設(shè)計(jì)不但編碼速度快,而且流水線短,硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度低且易于控制。 在研究碼率控制算法過(guò)程中,首先結(jié)合率失真理論建立了算法的數(shù)學(xué)模型,并驗(yàn)證了該算法的有效性,之后深入分析了該數(shù)學(xué)模型的實(shí)現(xiàn)流程,找出影響算法效率的關(guān)鍵路徑。在對(duì)算法優(yōu)化時(shí)采用黃金分割點(diǎn)算法代替原來(lái)的二分查找法,并使用了碼塊R-D斜率最值記憶和碼率誤差控制算法。實(shí)驗(yàn)證明,采用優(yōu)化算法在增加少量系統(tǒng)資源的情況下使得計(jì)算效率提高了60%以上。之后,分析了率失真理論與JPEG2000中PCRD-opt算法的具體實(shí)現(xiàn),又提出了一種失真更低的比特分配方案,即按照“失真/碼長(zhǎng)”值從大到小通道編碼順序進(jìn)行編碼,通過(guò)對(duì)該算法的仿真驗(yàn)證,得出在固定碼率條件下新算法將產(chǎn)生更少的失真。
標(biāo)簽: JPEG 2000 FPGA 標(biāo)準(zhǔn)
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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逆變器在自動(dòng)控制系統(tǒng)、電機(jī)交流調(diào)速、電力變換以及電力系統(tǒng)控制中都起著重要的作用;各系統(tǒng)對(duì)逆變器的性能需求也越來(lái)越高。PWM控制多重逆變器正是基于這些需求,實(shí)現(xiàn)可變頻、調(diào)壓、調(diào)相、低諧波、高穩(wěn)定性的解決方案。 PWM控制逆變器通過(guò)對(duì)每個(gè)脈沖寬度進(jìn)行控制,以達(dá)到控制輸出電壓和改善輸出波形的目的;多重逆變器則是把幾個(gè)矩形波逆變器的輸出組合起來(lái)起來(lái)形成階梯波,從而消除諧波;PWM控制多重逆變器綜合上述兩種技術(shù)的特點(diǎn),非常適合于應(yīng)用在對(duì)諧波、電壓輸出及穩(wěn)定性要求比較高的場(chǎng)合。電力半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,使得多重逆變器的控制、實(shí)現(xiàn)成為可能。 本文首先分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器的要求,從多重逆變器理論和PWM逆變器理論出發(fā),提出同步式PWM控制電壓型串聯(lián)多重逆變器系統(tǒng)解決方案。本方案也可以應(yīng)用在逆變電源、交流電機(jī)調(diào)速及電力變換領(lǐng)域中。 文中建立了一個(gè)多重逆變器的PWM控制算法模型。該算法可完成頻率、相位、幅值可調(diào)的多重逆變器的PWM控制,且能完成逆變器故障運(yùn)行下的保護(hù)與告警。并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對(duì)算法模型進(jìn)行仿真與分析。 在比較了現(xiàn)有PWM發(fā)生解決方案的基礎(chǔ)上,本文提出了一個(gè)基于FPGA(可編程邏輯陣列)的多重逆變器PWM控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。并給出一個(gè)主要由FPGA、ADC/DAC、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路、逆變器主回路及其他外圍電路構(gòu)成的多重逆變器系統(tǒng)解決方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,此方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可行,很好完成上述多重逆變器的PWM控制算法。
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展,基于變頻調(diào)速的恒壓供水系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用到了小區(qū)供水中。與恒速供水系統(tǒng)相比,變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)取得了較好的節(jié)能效果,但是由于其壓力設(shè)定值一般是按系統(tǒng)最大能量需求時(shí)設(shè)定的,并且該設(shè)定值一旦設(shè)定后不能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求自動(dòng)做實(shí)時(shí)調(diào)整,使系統(tǒng)在大部分時(shí)間內(nèi)供給的能量大于需求的能量。因此,該供水方式并沒(méi)有把變頻調(diào)速的節(jié)能潛力全部發(fā)揮出來(lái)。本文針對(duì)變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)這一不足,提出了變頻調(diào)速實(shí)時(shí)恒壓供水方式,它能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求實(shí)時(shí)的調(diào)整壓力設(shè)定值,能更好的發(fā)揮變頻調(diào)速的節(jié)能潛力。 本文首先依據(jù)泵理論和水動(dòng)力學(xué)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析和研究,詳細(xì)探討了供水系統(tǒng)的節(jié)能原理,從而為后續(xù)章節(jié)中控制策略的選擇奠定了基礎(chǔ)。 然后針對(duì)供水系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型難以建立的問(wèn)題,本文采用了專家系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)能依據(jù)用戶能量需求的不同,實(shí)時(shí)給出泵出口的壓力設(shè)定值;在此基礎(chǔ)上通過(guò)模糊-PID控制使供水系統(tǒng)迅速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),同時(shí)使系統(tǒng)具有快速性、穩(wěn)定性和良好的魯棒性。通過(guò)MATLAB仿真工具對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)與常規(guī)PID控制相比具有更好的控制品質(zhì)。 最后以ARM7LPC-2129為硬件基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了以上各個(gè)部分的功能。另外還采用VB開(kāi)發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控界面;開(kāi)發(fā)了基于ARM的CAN接口,為供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化提供技術(shù)支持;使用ARM7LPC-2129的通用輸入輸出口,實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)中電機(jī)的組合運(yùn)行或單機(jī)啟停控制;泵運(yùn)行狀態(tài)和火災(zāi)顯示等輔助功能的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 智能控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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火車模型 基于NRMA DCC協(xié)議的數(shù)碼控制器
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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建立了雙容水箱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,采用串級(jí)控制方案對(duì)雙容水箱液位系統(tǒng)進(jìn)行控制,控制算法采用數(shù)字PID。確定了硬件設(shè)備,制作了雙容水箱液位控制系統(tǒng)。采用力控5.0 版組態(tài)軟件,對(duì)整個(gè)液位控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài),構(gòu)
標(biāo)簽: 力控組態(tài) 軟件 液位控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境:ISE 7.1i 硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境:紅色颶風(fēng)II代-Xilinx版 1. 本實(shí)例用于控制開(kāi)發(fā)板上面的SDRAM完成讀寫功能; 先向SDRAM里面寫數(shù)據(jù),然后再將數(shù)據(jù)讀出來(lái)做比較,如果不匹配就通過(guò)LED變亮顯示出來(lái),如果一致,LED就不亮。 2. part1目錄是使用Modelsim仿真的工程; 3. part2目錄是在開(kāi)發(fā)版上面驗(yàn)證的工程; 2.1. part1_32目錄是4m32SDRAM的仿真工程; 2.2. part1_16目錄是4m16SDRAM的仿真工程; \model文件夾里面是仿真模型; \rtl文件夾里面是源文件; \sim文件夾里面是仿真工程; \test_bench文件夾里面是測(cè)試文件; \wave文件夾里面是仿真波形。 3.1. 工程在\project文件夾里面; 3.2. 源文件和管腳分配在\rtl文件夾里面; 3.3. 下載文件在\download文件夾里面,.mcs為PROM模式下載文件,.bit為JTAG調(diào)試下載文件。
標(biāo)簽: Modelsim SDRAM 讀寫 控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論、滯環(huán)電流控制的三相電力有源濾波器Matlab仿真模型
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法作為一種比較成熟的智能控制算法,在空空導(dǎo)彈的理論研究中也得到了很多應(yīng)用,但它的實(shí)際應(yīng)用通常是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的,而軟件實(shí)現(xiàn)是串行執(zhí)行指令,運(yùn)行速度慢,可靠性低,很難滿足實(shí)際導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。控制算法硬件實(shí)現(xiàn)的最大特點(diǎn)就是可提高控制算法的實(shí)時(shí)運(yùn)算速度和可靠性。本課題針對(duì)導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng),以FPGA為硬件平臺(tái)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的硬件實(shí)現(xiàn)。本文首先對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法思想進(jìn)行了深入分析,并對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)階段進(jìn)行了理論推導(dǎo),最后對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID飛行控制算法進(jìn)行了研究和總結(jié),為硬件實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)?;趯?duì)上述理論的深入研究和分析,本文提出了一種適合FPGA實(shí)現(xiàn)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的硬件實(shí)現(xiàn)模型。在該模型中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層之間采用串行執(zhí)行數(shù)據(jù)方式,層間則采用并行運(yùn)行方式,可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)算速度。由于模塊化、層次化的自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法可有效減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生,是設(shè)計(jì)復(fù)雜大規(guī)模系統(tǒng)的理想設(shè)計(jì)方法。本文采用了此設(shè)計(jì)方法,通過(guò)把系統(tǒng)模塊化,對(duì)各個(gè)子模塊分別用VHDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行描述,并基于QUARTUS II軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行綜合和仿真,直到達(dá)到研究設(shè)計(jì)要求。最后將仿真程序源代碼下載配置到具體的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,應(yīng)用于某實(shí)際導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的研究。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛行控制算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)是有效可行的,可滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,為制導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: FPGA PID 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 飛行控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·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)
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·《直線交流伺服系統(tǒng)的精密控制技術(shù)》內(nèi)容簡(jiǎn)介:本書較詳細(xì)地介紹了高性能直線交流伺服系統(tǒng)所采用的各種控制策略與方法。這些控制方法包括PID控制、Smith預(yù)估控制、解耦控制、模型參考自適應(yīng)控制等。為了便于閱讀,在每章節(jié)前面,首先扼要介紹了相關(guān)概念和基本理論,為每種控制策略和方法的設(shè)計(jì)舉例,提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備。前言 ------------------------------------------
標(biāo)簽: 直線 交流伺服系統(tǒng) 控制技術(shù) 精密
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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