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蜂窩移動、定位

  • 基于FPGA實現(xiàn)數控步進電機多軸連動

    數控系統(tǒng)在工礦領域已得到廣泛應用,計算機數控系統(tǒng)通過對數字化信息的處理和運算,并轉化成脈沖信號,實現(xiàn)對步進電機的控制,進而控制數控機床動作和零件加工。隨著嵌入式技術的發(fā)展,我們可以設計規(guī)模更小,成本更低,功能更特定的嵌入式系統(tǒng)來完成傳統(tǒng)計算機數控系統(tǒng)所完成的工作。 步進電機以其精度高、控制靈活、定位準確、起停迅速、工作可靠、能直接接受數字信號的特點,成為數控系統(tǒng)中的重要執(zhí)行部件。然而根據步進電機的特性,必須要采取適當而有效的升降速控制策略,特別是在多電機連動的系統(tǒng)中,對多個電機連動的速度控制和脈沖分配也很值得研究。在本文中作者將介紹一種三軸連動的速度控制和脈沖分配的優(yōu)化算法,以及其在基于FPGA和ARM配合的高速數控雕刻機控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)。 在本文中還可以看見,為了減小本系統(tǒng)中主控MCU的壓力,作者還將利用FPGA來設計一個針對多電機連動的速度控制和脈沖分配優(yōu)化算法的外圍定制控制器。 最終實驗結果表明,作者所提出的優(yōu)化算法及其在本系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,完全達到客戶所提出的高速數控雕刻機控制系統(tǒng)的各項設計性能指標。

    標簽: FPGA 數控 步進電機

    上傳時間: 2013-07-02

    上傳用戶:dreamboy36

  • 基于DSP和FPGA的四關節(jié)實驗室機器人控制器的研制

    在機器人學的研究領域中,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注的一個重要內容。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節(jié)實驗室機器人特有的機械結構和數學模型,建立一個新型全數字的基于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節(jié)實驗室機器人的本體結構,并對其抽象簡化得到了它的運動學數學模型。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控制的控制體系結構: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)了對機器人多個關節(jié)的高速并行驅動;第三級CPU為交流伺服驅動處理器,它實現(xiàn)了機器人關節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅動控制,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據通信,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)對機器人的實時驅動,同時還能夠實時的向上位監(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。

    標簽: FPGA DSP 實驗室 機器人控制器

    上傳時間: 2013-06-11

    上傳用戶:edisonfather

  • 基于ARM的導航移動機器人控制系統(tǒng)研究

    隨著新的控制算法的應用和電子技術的發(fā)展,移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網絡化方向發(fā)展,對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤,必須依賴先進的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導航是移動機器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一,機器人感知、定位、認知及運動控制的性能是決定導航成功的關鍵因素。根據課題“仿生導航系統(tǒng)”的要求,本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網遠程無線監(jiān)控”結構進行導航移動機器人控制系統(tǒng)的設計。首先分析導航移動機器人體系結構,建立機器人運動學模型,最后詳細闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程,包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設計、功能模塊的劃分及軟硬件的設計與實現(xiàn),并對無線通信及英特網通訊做了一些基礎研究,開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設計方面,主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設計。軟件方面,在μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)的多任務環(huán)境下,利用其任務調度功能,合理地協(xié)調和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源,提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面,讓用戶可以方便直觀地遠程觀察和控制機器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺,經過實驗,驗證了系統(tǒng)的可行性,系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設計要求。

    標簽: ARM 導航 移動 機器人控制

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:Zxcvbnm

  • 基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究

    隨著社會的進步,經濟的發(fā)展以及我國入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展,使得國內交通車輛與日劇增,隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運用無線通信技術、ARM技術和GPS定位技術的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的解決這些問題,滿足運輸效率和安全保障的需要,并且?guī)順O大的經濟效益和社會效益。 通過對車輛監(jiān)控系統(tǒng)和相關技術的研究與分析,本文提出了基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究。與傳統(tǒng)的單片機控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)克服了單片機系統(tǒng)因其功能簡單、無操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡單控制的缺點,能實現(xiàn)復雜任務的監(jiān)控,例如顯示復雜的電子地圖、數據進行復雜計算、高端產品甚至有網絡互聯(lián)和Web瀏覽功能等等。同時該系統(tǒng)采用了GPRS無線通訊方式,具有資源利用率高、傳輸速率高、計費合理等特點,解決了以往采用SMS短消息通訊技術中存在的通訊費用高、消息延時和消息丟失等問題,提高了系統(tǒng)的實時性和可靠性。 論文首先介紹了在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應用的GPS全球衛(wèi)星定位技術和GPRS通用無線分組業(yè)務,在GPS定位技術中介紹了GPS系統(tǒng)組成、GPS信號和編碼、定位原理以及GPS誤差;在GPRS通訊技術中介紹了GPRS的概念、GPRS網絡的總體結構、GPRS的主要優(yōu)點及發(fā)展動向。 論文隨后分為車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結構與功能、車載端的研究與設計、監(jiān)控中心的研究與數據庫設計三大部分進行介紹。車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載端、監(jiān)控中心和兩者之間的通訊網絡三部分組成,車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數據處理與控制模塊這三大模塊構成;監(jiān)控中心包括Internet接入設備、中心服務器、監(jiān)控端計算機以及一些輔助設備等。車載端分布在各個移動車輛上,負責接受OPS衛(wèi)星定位信息,通過數據控制處理器解算出車輛所處的位置坐標,坐標數據經過處理后通過GPRS模塊,最后將數據通過通訊網絡GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心的信息服務器,信息服務器將收到的車臺數據經過預處理之后分發(fā)給監(jiān)控終端。

    標簽: ARM GPS 車輛監(jiān)控 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-06-14

    上傳用戶:wang0123456789

  • GPS接收機天線陣列抗干擾算法研究及其FPGA實現(xiàn)

    GPS技術在導航、定位及精確打擊等方面產生了重要影響,已經廣泛地應用在各種武器平臺上。但是,在干擾環(huán)境下也顯現(xiàn)出許多問題。由于其到達地球表面的信號極其微弱(-160dBW),在現(xiàn)在復雜的電磁環(huán)境中容易受到干擾,尤其是C/A碼信號更易受到干擾,并且隨著導航戰(zhàn)的發(fā)展對GPS的抗干擾已成為爭取導航資源的有效措施。因此,研究干擾環(huán)境下的GPS接收機設計具有重要意義。 本文首先簡要介紹了GPS信號的結構及構成,通過對GPS信號特征以及接收機抗干擾能力的分析,結合干擾對接收機的作用方式及效果,確定GPS最易受的干擾類型為阻塞式干擾,然后針對這種干擾類型提出了一種有效的抗干擾技術-----自適應調零天線技術。接下來,著重研究了GPS接收機在此抗干擾技術前提下的若干抗干擾方法,并對其進行了詳細的分析和討論。 研究過程中,通過對最佳化準則和空域自適應濾波的理解,首先對不同天線陣列結構進行了性能仿真和比較分析,然后在對稱圓形天線陣列的基礎上對空域自適應算法進行了仿真分析,針對其自由度有限的問題接著對空時濾波方法做了詳細討論,在7元對稱圓形陣列的基礎上仿真說明了二者各自的優(yōu)缺點。考慮到實際的干擾環(huán)境和本課題研究的初期階段,因此選用了適合本課題干擾環(huán)境的空域濾波方法,并對其自適應算法進行了適當的改進,使得其抗干擾性能獲得了一定程度的改善。 最后,詳細說明了該接收機抗干擾模塊的FPGA實現(xiàn)原理。詳細給出了頂層及各子模塊的設計流程與RTL視圖,實驗結果驗證了該算法的有效性。

    標簽: FPGA GPS 接收機 天線陣列

    上傳時間: 2013-06-03

    上傳用戶:xfbs821

  • 四關節(jié)實驗室機器人控制器的研制

    在機器人學的研究領域中,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注的一個重要內容。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節(jié)實驗室機器人特有的機械結構和數學模型,建立一個新型全數字的基于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節(jié)實驗室機器人的本體結構,并對其抽象簡化得到了它的運動學數學模型。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控制的控制體系結構: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)了對機器人多個關節(jié)的高速并行驅動;第三級CPU為交流伺服驅動處理器,它實現(xiàn)了機器人關節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅動控制,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據通信,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)對機器人的實時驅動,同時還能夠實時的向上位監(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。

    標簽: 實驗室 機器人控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:極客

  • 基于FPGA的擴頻通信系統(tǒng)的實現(xiàn)

    擴頻通信技術是信息時代的三大高技術通信傳輸方式之一,與常規(guī)的通信技術相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領域向民用領域迅速發(fā)展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網絡之中,如衛(wèi)星通信、數據傳輸、定位、測距等系統(tǒng)中。 擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統(tǒng),然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產品開發(fā)的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結合實現(xiàn)的直接序列擴頻的收發(fā)系統(tǒng)比較多,系統(tǒng)復雜且成本高。另外,現(xiàn)代擴頻通信系統(tǒng)在接收和發(fā)送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設計一個全部用FPGA技術實現(xiàn)的擴頻通信收、發(fā)系統(tǒng)具有較強的實際應用價值。 根據FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現(xiàn)的特點,采用直接序列擴頻技術,借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統(tǒng)的軟件仿真和硬件電路設計。實驗結果表明,比用傳統(tǒng)的FPGA與DSP相結合實現(xiàn)方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術,提高了系統(tǒng)并行處理的能力。并且系統(tǒng)功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

    標簽: FPGA 擴頻通信

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:天天天天

  • SourceInsight教程

    Source Insight實質上是一個支持多種開發(fā)語言(java,c ,c 等等)的編輯器,只不過由于其查找、定位、彩色顯示等功能的強大,常被我們當成源代碼閱讀工具使用

    標簽: SourceInsight 教程

    上傳時間: 2013-07-24

    上傳用戶:libinxny

  • 用于蜂窩電話照相機的基本閃光燈照明電路

    下一代蜂窩電話將擁有高質量的照相功能。為了獲得上佳的照相性能,基於閃光燈的照明是至關重要的

    標簽: 蜂窩電話 照相機 照明 電路

    上傳時間: 2013-12-28

    上傳用戶:xuanjie

  • AT89S52單片機開發(fā)板設計報告

    摘要 本設計以AT89S52單片機為中心控制器,由51最小系統(tǒng)及復位電路、電源和USB下載模塊、發(fā)光二極管模塊、蜂鳴器電路、數碼管顯示模塊、矩陣鍵盤模塊、點陣顯示電路、繼電器電路、溫度傳感器DS18B20模塊、串口通信接口電路、電機驅動電路、時鐘芯片DS1302模塊、存儲器AT24C02、AD轉化模塊、DA轉化模塊、旋轉撥碼開關、1602和12864液晶接口、電路外部RAM62256模塊組成。

    標簽: 89S S52 AT 89

    上傳時間: 2013-10-13

    上傳用戶:爺的氣質

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