人臉檢測和定位是在圖像中進行人臉檢測,以及確定圖像中人臉的位置、大小、個數等信息,最初作為自動人臉識別系統的定位環節被提出,近年來由于其在安全訪問、智能監測、虛擬現實、基于內容的檢索和新一代人機界面等領域的應用需求,作為一個獨立的課題也備受研究者的重視。 論文針對人臉檢測定位和識別技術在智能視頻監控系統的特殊應用,進行人臉檢測和定位算法研究,并將這些算法通過DSP進行實現。論文工作如下: 1.本文針對人臉檢測和定位問題,提出了基于YUV色彩空間的膚色檢測的改進算法,通過在YUV空間對人臉膚色的聚類分析,建立了YUV膚色模型。仿真結果表明,該模型可以有效地檢測到圖像中的膚色區域,為人臉的粗定位奠定了基礎。 2.針對圖像中膚色不一定是人臉的問題,在人臉檢測時,利用膚色確定候選區域,再利用一些規則對人臉候選區域進行判別或合并。針對圖像只中存在一個人臉的情況,采用改進的坐標軸投影方法進行單個人臉的檢測定位;針對圖像中存在多個人臉的情況,利用改進的區域標定算法進行多個人臉的檢測定位,使得算法能夠完成單人臉檢測和多人臉的檢測定位,仿真結果表明了算法的有效性。 3.論文提出了通過DSP圖像處理系統實現以上算法的過程,首先在MATLAB環境研究算法,然后進行算法的DSP移植,采用了有利于DSP處理的圖像存儲格式和算法結構,改善了算法的實時性。實際測試結果表明了算法在DSP上實現的正確性和可行性。 基于DSP的人臉檢測和定位算法的實現,對監控系統的智能化發展具有重要的實際意義。
上傳時間: 2013-05-22
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勵磁系統是電力系統控制的重要組成部分,它直接影響著發電機的運行可靠性、經濟性和電力系統運行的穩定性。勵磁系統性能的優化與控制策略的研究,對發電機乃至整個電力系統的安全運行具有決定性的意義。 本文針對300MW同步發電機的技術特點,全面論述了勵磁系統主電路拓撲及輔助電路的工作原理。為提高勵磁系統的控制精度與實時性,本文以16位DSP為控制核心,對勵磁調節單元軟硬件的實現進行研究,以滿足發電機在不同運行工況下對勵磁系統控制性能的要求。 其次,本文在詳細闡述PID+PSS控制和線性最優勵磁控制理論的基礎上,客觀分析了兩種控制方式的優點與不足,綜合二者的優點引出了綜合勵磁控制的研究方法并在微機上成功實現。通過實驗發現,綜合勵磁控制器的性能更優越,其提高了勵磁系統的控制精度,改善了機組運行的穩定性。同時針對單參量PSS存在反調的不足,進行了算法改進,給出了加速功率型PSS的數學推理與軟件實現;根據機組的運行結果可知,該算法的改進不僅解決了傳統PSS的反調問題,而且優化了PSS抑制低頻振蕩的性能。 最后,本文利用發電機park微分方程,推導了發電機起勵與滅磁的數學方程。在Matlab/Simulink仿真環境下,建立了起勵與滅磁的仿真模型。給出了發電機自并起勵、他勵起勵和故障滅磁的仿真結果,并對結果進行客觀地分析,得出了有用的結論。
上傳時間: 2013-04-24
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本文從感應加熱基本原理出發,概述了感應加熱技術的現狀及發展趨勢,在分析串聯諧振逆變器各種功率控制策略原理及優缺點的基礎上,對于移相調功輕載時的缺陷,本文將有限雙極性PWM法引入逆變器輕載時的輸出控制,通過DPLL鎖相,使滯后橋臂的電壓與電流始終保持一定的相位,同時結合非輕載時移相功率調節良好的特性,提出了一種基于DSP的新型功率控制策略,克服了傳統移相全橋的缺點,使得高頻逆變電源在輕載條件下仍能實現軟開關,且輕載時電流連續調節范圍廣,三角畸變程度輕于PSPWM,大幅度的擴大了負載的適用范圍,提高了電源整機效率。 在對新型PWM功率控制串聯諧振逆變器工作過程進行分析的基礎上,解決了所有開關管的軟開關問題;并通過分析功率輸出單元的輸出電壓、電流、功率等,進而得到一個脈沖周期的輸出電壓、電流及功率的計算式。在這些理論分析的基礎上,本文設計了基于新型PWM功率控制策略的感應加熱電源實驗系統,對主電路各元器件進行了精確計算與設計,設計了以TMS320LF2407A為核心的控制與保護電路,并對DSP外圍電路進行設計,同時編寫了基于新型PWM功率控制策略,以數字環相環及功率控制算法為核心的DSP程序,相關的仿真與實驗系統得到的輸出波形很好的驗證了新型PWM控制策略的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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大功率電力電子裝置的廣泛應用使電力系統無功功率補償和諧波污染問題日趨嚴重,動態無功功率補償和諧波抑制成為現代電力傳動領域研究的熱點。傳統補償技術由于主控制器運算能力的限制,難以對實時信號進行有效分析,影響了補償效果。而DSP計算速度快,能夠實現復雜的數字信號處理或數字實時控制。本文針對礦井直流提升機的無功補償問題,設計了一種基于DSP的TCR型動態無功補償器,以穩定電網電壓、減小電壓波動,提高功率因數。 本文綜述了無功補償技術的國內外研究概況、水平和發展趨勢,基于 MATLAB 對電力電子裝置諧波源進行了諧波分析與仿真,分析和介紹了 TCR 的無功補償原理及瞬時無功理論,確定了無功補償系統主電路及其控制系統,提出了系統的總體方案。 本設計選用 TMS320F2812 DSP 芯片作為主處理器,設計了信號輸入、濾波放大和信號調理等 DSP 外圍硬件電路;軟件方面采用模塊化設計,編寫了軟件流程圖,給出了部分程序代碼。 本文基于MATLAB軟件對無功補償控制系統的補償效果進行了模擬仿真。仿真結果表明:系統線電壓、負載無功功率和TCR無功功率等在兩個周期內達到穩定,系統線電壓波動小于3%,系統線電壓和系統線電流中僅含有較少量的5次、7次和 11 次諧波,總諧波畸變率滿足《公用電網諧波》標準的要求,為在煤礦中的實際應用提供了理論基礎。
上傳時間: 2013-07-24
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由于永磁無刷直流電機既具備交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優點,又兼有普通有刷直流電機調速特性好、運行效率高的優點,因此它在當今國民經濟各個領域得到了越來越廣泛的應用。本文對基于DSP的無刷直流電機控制系統進行了設計和研究。 本論文首先回顧了無刷直流電機的產生、發展歷程,介紹了目前的熱點研究方向和最新研究成果。 第二章對無刷直流電機的組成環節、結構、工作原理、運行特性進行了分析,并且建立了無刷直流電機的數學模型,對其控制方法進行了討論。同時,DSP控制器由于其高速的處理能力和豐富的片上資源,已經廣泛的應用于電機控制領域。 第三章介紹了TI的高性能DSP芯片 TMS320LF2407A的結構和性能,提出了基于 TMS320LF2407A 的 BLDCM 的控制方案,并且對系統的相關環節進行了討論和分析。 第四、五兩章分別完成了硬件和軟件的設計。此系統是基于PWM技術和PID算法的雙閉環控制系統。硬件電路包括了控制電路、主電路、檢測電路、保護電路幾個部分;軟件采用模塊化的編程思想,編制了各程序模塊的控制流程圖,并論述了其實現方面的若干問題。 第六章給出了系統的仿真實驗結果及分析。 第七章對全文內容進行了總結,并對無刷直流電機控制系統提出了展望。
上傳時間: 2013-04-24
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作為一個自然不穩定系統,倒立擺一直被用作實時控制系統實驗的控制設備。通過對它的研究不僅可以解決控制中的理論問題,還能將控制理論涉及的三個主要基礎學科:力學、數學和電學(包含計算機)進行有機的綜合應用。此外,在近代機械控制系統中,如航空航天上直升飛機、火箭發射、衛星發射及生活中的做體操、花樣滑冰、單輪騎車等等,都存在類似于倒立擺的穩定控制問題。因此實現倒立擺系統穩定控制的研究對實際工程和現實生活有非常重要的意義。 本論文的主要目標是設計和建造一個基于數字信號處理器(DSP)的計算機控制系統來控制倒立擺的平衡。論文中用到的控制理論主要是線性控制理論和反饋控制理論。 本文首先對倒立擺的背景和研究現狀作了總體介紹,簡要的闡述了常見的控制算法。隨后詳細介紹了利用牛頓第二定律及相關的動力學原理建立一級和二級倒立擺的數學模型,并用MAILAB對倒立擺的運動特性進行了仿真。然后研究倒立擺系統的各種控制策略,比較了各種控制方法的效果。 本論文還設計了基于DSP的計算機控制系統。詳細介紹了DSP硬件電路設計和外圍電路設計,用C和匯編語言編寫了系統的控制程序。 最后,對本論文進行了總結,對下一步要進行的工作提出了自己的設想。 整個論文的完成以一定的理論為基礎,既有數學模型的分析與推導,方法理論的探討,又有實際控制系統設計過程,而且研究對象相當典型。本文所完成的工作,既可以作為現代控制理論的教學實驗,對于具有類似模型的其他裝置如兩足機器人的研究也有一定的借鑒作用。
上傳時間: 2013-04-24
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變頻電源具有低損耗和高效率等顯著優點,其性能的優劣直接關系到整個系統的安全性和可靠性指標,隨著工業上變頻電源的廣泛應用,對其性能參數的檢測也越來越重要,因此對變頻電源設備輸出電參數進行測量方面的研究具有重要的意義。 論文綜述了國內外各種交流變頻電參數測量系統的研究現狀和應用技術,根據變頻設備的工作機理和輸出特性,提出了系統的總體設計方案。由于變頻設備的輸出范圍廣且變化快,并且國內大部分參數測量設備都是針對工頻進行設計的,基于此本文采用高速的數字處理器和改進的算法來進行控制實現。 論文首先給出了各電參數測量的國際標準和理論基礎,重點分析了如何通過希爾波特變換來實現頻率的測量。為了濾除不需要的高次諧波并精確的測量頻率,建立了FIR濾波器模型,通過MATLAB編程進行了數字仿真,驗證了算法的正確性;利用周期法進行了其它電參數的測量實現,并在Labview 中進行了仿真,作為輔助分析軟件具有快速直觀的特點并有很大的通用性。 在理論分析和仿真的基礎上,論文設計了基于TMS320F2812 DSP的控制系統,并結合原理圖介紹了各模塊運行原理;重點分析了如何利用CPLD來實現時序控制的功能,并給出了VHDL設計的程序和仿真結果。最后進行軟件程序上的設計,對各部分進行了程序分析和設計,各模塊結構相互關聯,具有很好的擴展性和移植性。
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要的研究為對轉永磁無刷直流電動機控制問題,對轉永磁無刷直流電動機在艦船、水下航行器等對轉推進系統中有著廣泛的應用前景。它具有無刷直流電動機的一切優點:功率密度大、調速性能好、運行效率高、結構簡單、運行可靠、維護方便等等。其與普通的永磁無刷直流電動機的差別僅僅在于原來靜止的電樞部分和旋轉的永磁體部分都可以相對于靜止部分旋轉,即有兩個轉子,根據作用力與反作用力的原理,兩個轉子受到的電磁轉矩在任意時刻都是大小相等、方向相反的。因此兩個轉子必將沿著相反的方向旋轉。 論文主要工作和創新點如下: 1)介紹了對轉永磁無刷直流電機與普通永磁無刷直流電機的區別、優點及應用,詳細分析了其工作原理,并建立對轉永磁無刷直流電機本體的數學模型,接著利用MATLAB/Simulink建立對轉永磁無刷直流電機的仿真模型。 2)研究了無位置傳感器對轉永磁無刷直流電機的控制方法。采用基于DSP的三次諧波過零點檢測方法來檢測電機轉子的位置與轉速,采用數字鎖相環對三次諧波過零點進行90°延遲: 3)控制系統采用雙閉環控制,即速度環與電流環來組成調速控制系統,其中速度環采用了基于改進的BP神經網絡PID自適應控制,電流環采用滯環控制,并對整個系統進行仿真。 4)在仿真研究的基礎上,本文進行了以TMS320I~F2407A的DSP芯片為控制核心的無位置傳感器對轉永磁無刷直流電機數字控制系統的軟硬件設計。
上傳時間: 2013-04-24
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運動控制卡是數控系統的重要組成部分,是上位機與驅動執行部件的之間的一座橋梁。數控加工中的定位控制的精度、速度調節的性能等重要指標都與運動控制卡密切相關。目前,國內研制的運動控制卡與國外專業性公司研制的先進的開放式運動控制卡相比還有較大差距。因此,對于運動控制卡的研究與開發具有很大的現實意義。 本文對運動控制卡的各種實現方案作了深入的比較,對于運動控制卡的發展趨勢進行了探討。在分析數控系統對于運動控制卡需求的基礎上,提出了一種基于DSP的PCI總線運動控制卡的實現方案。該方案具有通用性好、軟件易于修改升級、調試方便等特點。 文中對這一方案的具體實現做了詳細的分析,給出了系統的整體結構設計,軟硬件組成情況。詳盡闡述了運動控制電路、總線接口電路、驅動器接口電路等硬件電路的設計過程,以及運動控制卡的制作過程。論述了DSP上的程序結構,并具體分析了插補算法、速度控制算法等在DSP上的實現方法。對PC機上的運動控制卡的驅動程序的模型以及編寫方法做了介紹。 通過對制成樣板的調試表明,運動控制卡具有良好的性能。
上傳時間: 2013-07-29
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GSM是全球使用最為廣泛的一種無線通信標準,不僅在民用領域,也在鐵路GSM-R等專用領域發揮著極為重要的作用。由于無線信道具有瑞利衰落和延時效應,在通信系統的收發兩端也存在不完全匹配等未知因素,因此接收的信號疊加有各種誤差因素的影響。GSM接收機的實現離不開系統的同步,為了得到更好的同步質量,就必須對GSM基帶同步技術進行研究,選擇一種最合適的同步算法。GSM的同步既有時間同步,也有頻率同步。 @@ 軟件無線電是當前通信領域引入注目的熱點之一。長期以來,GSM的接收和解調都是由專用的ASIC芯片來完成的,通過軟件來實現GSM接收機的基帶算法,體現了軟件無線電技術的思想,選擇用它們來實現的GSM接收機具有靈活、可靠、擴展性好的優點。 @@ 論文主要討論GSM接收機同步算法與基于FPGA和DSP的GSM接收機設計, @@ 主要內容包括: @@ 通過相關理論知識的學習,設計驗證了GSM基帶同步算法。對FB時間同步,討論了包絡檢測和FFT變換兩種不同的方法;對SB時間同步,介紹實相關和復相關兩種方法;對頻率同步,給出了一種對FB運用相關運算來精確估計頻率誤差的算法。 @@ 設計了使用GSM射頻收發芯片RDA6210并通過實驗室的ALTERA EP3C25FPGA開發板進行控制的GSM射頻端的解決方案,論文對RDA6210的性能和控制方式進行了詳細的介紹,設計了芯片的控制模塊,得到了下變頻后的GSM基帶信號。 @@ 設計了基于RF前端+FPGA的GSM接收機方案。利用ALTERA EP2S180開發平臺來完成基帶數據的處理。針對ALTERA EP2S180開發平臺模數轉換器AD9433的特點使用THS4501設計了單獨的差分運算放大器模塊;設計了平臺的數據存儲方案并將該平臺得到的基帶采樣數據用于同步算法的仿真。 @@ 設計了基于RF前端+DSP的GSM接收機方案。利用模數轉換器AD9243、FPGA芯片和TMS320C6416TDSP芯片來完成基帶數據的處理。設計了McBSP+EDMA傳輸的數據存儲方案。 @@ 給出了接收機硬件測試的結果,從多方面驗證了所設計硬件平臺的可靠性。 @@關鍵詞:GSM接收機;同步;RF; FPGA;DSP;
上傳時間: 2013-07-01
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