上海交通大學工程碩士學位論文 本文首先對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀做了簡單分析, 并介紹了本系統(tǒng) 中主要涉及到的相關(guān)技術(shù),包括嵌入式技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)、視頻壓 縮技術(shù)和移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)。具備了一定的理論基礎后,提出本系統(tǒng) 的總體設計方案,明確需要實現(xiàn)的目標功能。然后,圍繞目標方案詳 細介紹了具體實現(xiàn)方法,包括硬件總體結(jié)構(gòu)、嵌入式 Linux的移植、 USB 攝像頭驅(qū)動移植、Video4Linux 編程方法、網(wǎng)絡傳輸模塊的開發(fā)、 流媒體系統(tǒng)建立、WAP 程序的開發(fā)等。最后給出了在現(xiàn)網(wǎng)測試環(huán)境中 調(diào)測結(jié)果。 本系統(tǒng)通過嵌入式芯片實現(xiàn)靜態(tài)圖像及視頻的采集、編碼,并將 采集壓縮編碼后的數(shù)據(jù)傳送到視頻中心服務器, 在2G/3G 移動終端中 以 WAP 或流媒體客戶端方式直接查看遠程圖像。 系統(tǒng)最大的特點是采 用了分布式架構(gòu)的 C/S(采集端至視頻中心服務器)和 B/S(WAP 服 務器至移動終端)結(jié)構(gòu)便于系統(tǒng)的動態(tài)擴展;同時也借助了 WAP 技術(shù) 實現(xiàn)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的無線化。
標簽: ARM9 無線圖像 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-05
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60年代初,國際上首次將B超診斷儀應用于臨床診斷,40多年來B超診斷儀的發(fā)展極為迅速。隨著數(shù)字信號處理及計算機技術(shù)的發(fā)展,目前國際上先進水平的超聲診斷設備幾乎每一個環(huán)節(jié)都包含著數(shù)字信號處理的內(nèi)容,研制全數(shù)字化的超聲診斷設備已成為發(fā)展趨勢。 @@ 基于FPGA及嵌入式操作系統(tǒng)的全數(shù)字超聲診斷系統(tǒng)具有技術(shù)含量高、便攜的特點,可用數(shù)字硬件電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實時處理。 @@ 本文從超聲診斷原理入手,在對超聲診斷系統(tǒng)中的幾個關(guān)鍵技術(shù)進行分析的基礎上,重點研究開發(fā)超聲診斷系統(tǒng)中數(shù)字信號處理部分的兩個核心算法。以FPGA芯片為載體,在Quartus Ⅱ平臺中采用Verilog HDL語言進行編程并仿真驗證,分別實現(xiàn)了數(shù)字FIR濾波器及CORDIC坐標變換兩個模塊的功能。另外,采用Verilog HDL語言對應用于圖像顯示模塊的SPI接口進行了編程設計,編譯下載至FPGA中,最終實現(xiàn)了與ARM A8的OMPG3530板之間高速串行數(shù)據(jù)的傳輸。 @@ 采用在單片F(xiàn)PGA芯片內(nèi)實現(xiàn)數(shù)字式超聲診斷部分核心算法并與高性能ARMA8處理器相配合的數(shù)字信號處理解決方案,具有高速度、高精度、高集成度、便攜的特點,為全數(shù)字化便攜超聲診斷設備的研制打下了基礎。 @@關(guān)鍵詞:超聲診斷系統(tǒng);FPGA;數(shù)字FIR濾波器;CORDIC算法;SPI總線
標簽: FPGA 全數(shù)字 超聲診斷系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-07
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電線電纜是國家經(jīng)濟建設的一項重要的產(chǎn)業(yè),在鐵路通信中,皮泡皮通信電纜因為其具有與其它電纜相同性能的情況下,直徑小、成本低、重量輕的特點,得到了人們的青睞。而在單線擠塑機中的溫度控制直接影響電纜的性能質(zhì)量。溫度控制的可靠與否及其控制精度的高低己成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,溫度控制也成為生產(chǎn)工藝的重要組成部分。在工藝控制當中,應盡量減小其超調(diào)量、波動、響應時間和偏差,這對產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量和原料的節(jié)省都是及其重要的。 本文主要針對擠塑機的溫度這個參數(shù)進行控制。全文主要包括以下幾個部分:首先分析了傳統(tǒng)PID、和模糊控制的優(yōu)缺點。在此基礎上,系統(tǒng)選用了模糊自適應PID控制算法。在硬件方面,在分析了系統(tǒng)控制對象的基礎上,以LPC2131為控制核心,運用MAX6675采集溫度、LCD和鍵盤作為人機交換平臺、以PWM方式對固體繼電器進行控制。軟件方面,在ARM的集成開發(fā)環(huán)境AD1.2下,利用C語言,進行了軟件的設計與調(diào)試,實現(xiàn)了硬件的配置和整體控制系統(tǒng)的所有功能。同時也實現(xiàn)了用Modbus協(xié)議與PC機通訊的下位機部分程序,并運用串口調(diào)試助手V2.2測試了其功能性。另外論文詳細的給出了控制平臺的各個功能程序模塊軟件流程。通過在實驗室對系統(tǒng)進行了模擬實驗,該控制平臺運行穩(wěn)定,可靠,實現(xiàn)了預期的功能,證明了將模糊PID算法引入擠塑機溫度控制系統(tǒng)當中,改善了系統(tǒng)的控制效果,具有更好的魯棒性和自適應能力。
上傳時間: 2013-05-31
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PID算法在AVR單片機上的應用,風機的閉環(huán)控制
上傳時間: 2013-04-24
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PID算法自從問世以來,一直受到廣泛的關(guān)注。隨著現(xiàn)代控制理論及智能控制技術(shù)的發(fā)展,PID算法也得到了長足的發(fā)展。結(jié)合傳統(tǒng)的PID控制算法,針對特定的控制領域,出現(xiàn)了一些新的控制算法,模糊PID控制算法就是在此基礎上漸漸形成并凸顯其控制特色。 同時隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA的發(fā)展及其EDA技術(shù)的日漸成熟,為集成控制芯片開拓了廣闊的發(fā)展空間。FPGA的發(fā)展為基于硬件的算法模塊的實現(xiàn)提供了可能性,同時節(jié)省了外圍的電路,使算法模塊的集成度大大提高。 本文針對當前國內(nèi)外在算法研究方面的熱點問題,對模糊PID算法進行了深入的分析和研究。通過對汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,對其進行了數(shù)學建模。采用某汽輪機的實際設計運行參數(shù),利用Matlab仿真軟件,對該汽輪機的數(shù)學模型進行了甩負荷動態(tài)特性仿真。仿真結(jié)果表明,模糊PID可以更好地解決汽輪發(fā)電機組在甩負荷過程中由于機組轉(zhuǎn)子飛升量太大而導致危急保安裝置動作,使得汽輪發(fā)電機組意外停機的問題,能夠保證汽輪發(fā)電機組在意外甩負荷時機組正常的機械運轉(zhuǎn)。根據(jù)模糊控制理論的特點及EDA技術(shù)和FPGA可編程邏輯器件的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了在FPGA上實現(xiàn)模糊PID算法的具體實現(xiàn)方案。在綜合分析算法特性的基礎上,選擇Altera公司生產(chǎn)的CycloneⅡ系列中的EP2C35F672C6作為目標芯片,利用分層模塊化設計思想,在Altera公司提供的QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境中,利用原理圖設計輸入和VHDL設計輸入相結(jié)合的方式實現(xiàn)了模糊PID控制算法,同時分別對實現(xiàn)的各個功能模塊和整個算法模塊進行了功能時序仿真。根據(jù)仿真結(jié)果分析,該設計實現(xiàn)了的模糊PID控制功能。 該控制算法模塊的FPGA實現(xiàn)很好的避免了因CPU或者其它問題導致算法程序跑飛、程序死循環(huán)、復位不可靠等問題,提高了控制的可靠性。同時加強了模塊的通用性,減少了系統(tǒng)硬件開發(fā)周期,節(jié)省了外圍設備的電路,降低了設計開發(fā)成本。
上傳時間: 2013-07-21
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隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,各種電子設備對時間精度的要求日益提升。在衛(wèi)星發(fā)射、導航、導彈控制、潛艇定位、各種觀測、通信等方面,時鐘同步技術(shù)都發(fā)揮著極其重要的作用,得到了廣泛的推廣。對于分布式采集系統(tǒng)來說,中心主站需要對來自于不同采集設備的采集數(shù)據(jù)進行匯總和分析,得到各個采集點對同一事件的采集時間差異,通過對該時間差異的分析,最終做出對事件的準確判斷。如果分布式采集系統(tǒng)中的各個采集設備不具有統(tǒng)一的時鐘基準,那么得到的各個采集時間差異就不能反映出實際情況,中心主站也無法準確地對事件進行分析和判斷,甚至得出錯誤的結(jié)論。因此,時鐘同步是分布式采集系統(tǒng)正常運作的必要前提。 目前國內(nèi)外時鐘同步領域常用的技術(shù)有GPS授時技術(shù),鎖相環(huán)技術(shù)和IRIG-B 碼等。GPS授時技術(shù)雖然精度高,抗干擾性強,但是由于需要專用的GPS接收機,若單純使用GPS 授時技術(shù)做時鐘同步,就需要在每個采集點安裝接收機,成本較高。鎖相環(huán)是一種讓輸出信號在頻率和相位上與輸入?yún)⒖夹盘柾降募夹g(shù),輸出信號的時鐘準確度和穩(wěn)定性直接依賴于輸入?yún)⒖夹盘枴RIG-B 碼是一種信息量大,適合傳輸?shù)臅r間碼,但是由于其時間精度低,不適合應用于高精度時鐘同步的系統(tǒng)。基于上述分析,本文結(jié)合這三種常用技術(shù),提出了一種基于FPGA的分布式采集系統(tǒng)時鐘同步控制技術(shù)。該技術(shù)既保留了GPS 授時的高精確度和高穩(wěn)定性,又具備IRIG-B時間碼易傳輸和低成本的特性,為分布式采集系統(tǒng)中的時鐘同步提供了一種新的解決方案。 本文中的設計采用了Ublox公司的精確授時GPS芯片LEA-5T,通過對GPS芯片串行時間信息解碼,獲得準確的UTC時間,并實現(xiàn)了分布式采集系統(tǒng)中各個采集設備的精確時間打碼。為了能夠使整個分布式采集系統(tǒng)具有統(tǒng)一的高精度數(shù)據(jù)采集時鐘,本論文采用了數(shù)模混合的鎖相環(huán)技術(shù),將GPS 接收芯片輸出的高精度秒信號作為參考基準,生成了與秒信號高精度同步的100MHZ 高頻時鐘。本文在FPGA 中完成了IRIG-B 碼的編碼部分,將B 碼的準時標志與GPS 秒信號同步,提高了IRIG-B 碼的時間精度。在分布式采集系統(tǒng)中,IRIG-B時間碼能直接通過串口或光纖將各個采集點時間與UTC時間統(tǒng)一,節(jié)約了各點布設GPS 接收機的高昂成本。最后,通過PC104總線對時鐘同步控制卡進行了數(shù)據(jù)讀取和測試,通過實驗結(jié)果的分析,提出了改進方案。實驗表明,改進后的時鐘同步控制方案具有很高的時鐘同步精度,對時鐘同步技術(shù)有著重大的推進意義!
上傳時間: 2013-08-05
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美國通用電氣(GE)公司LOGIQ 180黑白B超用戶手冊(簡化版)
上傳時間: 2013-04-24
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工業(yè)生產(chǎn)過程往往具有非線性、不確定性,難以建立精確的數(shù)學模型。應用常規(guī)的PID控制器難以達到理想的控制效果。作為的重要分支,人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有良好的非線性映射能力和高度的并行信息處理能力,已成為非線性系統(tǒng)建模、辨識和控制中常用的理論和方法。其中,神經(jīng)元具有很強的信息綜合、學習記憶、自學習和自適應能力,可以處理那些難以用模型和規(guī)則描述的過程,將神經(jīng)元與PID結(jié)合,應用到實際的控制中,可以在線調(diào)整PID的參數(shù),使系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力、自適應能力和較好的魯棒性。 目前,人工神經(jīng)網(wǎng)絡的研究主要是神經(jīng)網(wǎng)絡的理論研究、神經(jīng)網(wǎng)絡的應用研究和神經(jīng)網(wǎng)絡的實現(xiàn)技術(shù)研究,這三方面是相互依賴和相互促進的關(guān)系。本文主要側(cè)重的是神經(jīng)網(wǎng)絡的實現(xiàn)技術(shù)研究方面,創(chuàng)新性地利用FPGA嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)單神經(jīng)元PID智能控制器的研究與設計,并將其封裝成為一個專用的IP核供其他的控制系統(tǒng)使用。 首先,對單神經(jīng)元PID智能控制器的設計原理和設計算法進行了深入的研究與分析;其次,利用MATLAB設計單神經(jīng)元PID智能控制器,針對特定的被控對象,對其進行仿真實驗,獲得比較理想的系統(tǒng)輸出;然后,研究基于FPGA的單神經(jīng)元智能控制算法的實現(xiàn),對控制器進行VHDL語言分層設計,使用Altera公司的軟件QuartusⅡ6.1進行仿真實驗。兩個仿真實驗結(jié)果表明,基于FPGA的單神經(jīng)元智能控制器比MATLAB設計的單神經(jīng)元PID智能控制器性能優(yōu)良。 本文的設計模塊主要包括權(quán)值修改模塊、誤差計算模塊、權(quán)值產(chǎn)生模塊和輸出模塊。在各個模塊的設計中進行了優(yōu)化處理,使本文的設計不僅利用的硬件資源少,而且也有很快的運行速度,同時也改善了傳統(tǒng)控制器的控制性能。
上傳時間: 2013-04-24
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關(guān)于PID算法自動控制的詳細介紹,并有如何針對一些具體情況的編程介紹
上傳時間: 2013-08-05
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基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題,如果實現(xiàn)PID軟算法的微處理器因為強干擾或其他原因而出現(xiàn)故障,會引起輸出值的大幅度變化或停止響應。而FPGA的應用可以從本質(zhì)上解決這個問題。因此,利用FPGA開發(fā)技術(shù),實現(xiàn)智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場合,具有很大的應用意義。 首先分析FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點,總結(jié)FPGA設計技術(shù)及開發(fā)流程,指出實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計,降低設計難度,是擴展設計功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價比的關(guān)鍵。控制系統(tǒng)由四個模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在分析FPGA設計結(jié)構(gòu)類型和特點的基礎上,提出一種基于FPGA改進型并行結(jié)構(gòu)的PID溫度控制器設計方法。在PID算法與FPGA的運算器邏輯映像過程中,采用將補碼的加法器代替減法器設計,增加整數(shù)運算結(jié)果的位擴展處理,進行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運算部件。應用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結(jié)合設計實現(xiàn)了PID控制器,用Modelsim仿真驗證了設計結(jié)果的正確性,用Synplify Pro進行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實現(xiàn)布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求,論文設計完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關(guān)外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構(gòu)建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實驗結(jié)果表明,達到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求,為降低FPGA實現(xiàn)PID控制器的設計難度提供了有效的方法。
上傳時間: 2013-06-13
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