空间光学次镜平台的运动学分析和控制系统设计

为解决空间光学次镜的高精度定位需求设计了一种六自由度并联次镜平台,对并联平台进行运动学分析,并设计了平台的闭环控制系统。根据设计的并联次镜平台结构,搭建了实验硬件系统,编写了软件控制程序,对运动分析结果及控制系统进行实验验证。实验结果表明,所设计的控制系统可以实现六自由度并联次镜平台的运动控制,运动控制精度能够达到0.02mm。     

基于LabVIEW的液位控制系统设计

本文以液位控制系统为研究对象,基于LabVIEW开发软件以及NI公司PCI-6024E数据采集板卡建立了液位控制系统的实验平台。该平台具有人机交互界面良好,开发周期短的特点,可以在该平台上设计不同的控制算法进行实验研究,扩展了过程控制实验装置的功能。笔者针对双容液位控制系统,设计了PID控制器和单神经元PID控制器。实验运行结果证明了所建立实验平台的有效性。     

面向dSPACE教学的应用实验单元设计与实践

dSPACE实时仿真系统是目前被广泛使用的计算机辅助控制系统设计支撑平台。本文面向dSPACE教学,设计了"基于dSPACE的步进电机控制系统快速原型设计"应用实验。旨在使学生能够综合运用已经掌握的控制理论与dSPACE设计方法,递进地完成步进电机开环与闭环控制系统的快速原型设计与硬件在回路仿真,巩固与深化对dSPACE设计理念与方法的理解,掌握基于dSPACE的实际应用技能。本文详细介绍了该实验各环节的设计思路与方法。教学实践表明,该应用实验内容安排合理、难易适中,知识点涵盖全面,能够达到预期教学目的。     

基于物联网技术的LED灯光智能控制系统设计

为了实现节能减排、降低照明能耗,设计了一种基于物联网技术的灯光控制系统。该系统主要由Niagara平台控制器JACE、热释电红外传感器、光敏电阻等硬件设备构成,以Niagara平台进行程序设计。根据人体感应检测和光照强度检测,来调节LED照明开关和亮度。Niagara平台可实现逻辑上的编程,还可远程控制系统,实现工业控制物联网的功能。系统界面能直观体现运行状态和历史数据,经实验测试,系统实现了节能减排、智能控制的目的。     

太阳能与空气能双热源热泵系统实验平台设计

为解决太阳能和空气能利用中存在的能量转换效率低的问题,设计了太阳能与空气能双热源热泵系统实验平台。实验平台主要由变频压缩机、PV/T蒸发器、风冷蒸发器、蓄热水箱、电子膨胀阀、数据采集与控制系统等组成,以太阳能和空气能作为热源,R134a作为制冷工质,通过控制电磁阀和电子膨胀阀,实现3种运行模式。利用PLC和组态软件实现实验参数采集与监控,并能开展一系列综合性、创新性实验,满足科研与专业教学的需要。     

基于制导与控制系统的导弹虚拟仿真实验分析

阐述制导与控制系统课程的教学与仿真实验，包括自动控制原理、飞行动力学、制导与控制系统基本原理和设计方法，探讨理论知识与实践创新融合，构建制导与控制系统课程的导弹虚拟仿真实验开发平台架构，形成课程实践、实验环境与课程理论相结合的教学模式。     

基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统研究

亮度调节是目前隧道照明控制系统兼顾安全性与节能性的主要应用方式。针对隧道照明控制系统光源调节方式单一、难以满足人眼视觉效应需求的问题,设计了一套基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统。首先以暖白光、绿光、冷白光为三基色,推导出三通道PWM调光的光色动态调节模型;其次根据系统总体架构,对硬件电路进行具体设计与选型,同时完成上位机控制平台和下位机色温调节程序的开发;最后搭建控制系统实验平台对LED光色动态调节效果进行模拟验证。实验结果表明:上位机能准确输出控制指令控制LED光源实现隧道不同路段光色动态调节。     

基于ELVISⅡ的“数字信号处理”虚拟仪器实验平台设计

在高校的数字信号处理实验中,由于数字信号处理的概念比较抽象,学生很难把数学函数和实际波形联系起来。本文设计开发的"数字信号处理"虚拟仪器实验平台在使用NI公司设计开发的ELVISⅡ平台的基础上,通过LabVIEW软件,设计编程开发出能满足师生要求的各类数字信号处理实验。学生只需通过虚拟仪器实验平台进行动手操作,自由搭建实验模型,更好更快捷的掌握数字信号处理的要点。     

基于自抗扰控制的光电平台视轴稳定技术研究

针对影响光电平台控制精度的载体速度扰动以及测量噪声等因素,设计了扰动自抗扰以及滤波控制的两部分控制策略。首先,通过分析光电平台伺服系统速度稳定环的数学模型中扰动作用原理,等效各个扰动作用并提出扰动总和思想,设计了基于降阶扩张状态观测器的自抗扰控制器。其次,利用卡尔曼滤波器对系统中测量噪声进行了滤波处理,降低了扩张状态观测器的估计误差。最后,详细地进行了传统PI控制系统与文中设计的卡尔曼自抗扰控制系统的对比实验。实验结果表明,在设计带宽相同的情况下,卡尔曼自抗扰控制系统相比PI控制系统的阶跃响应稳定时间减小32.53%,超调幅值减小72.73%;当使用摇摆台引入幅值为1频率、在2.5 Hz以内的正弦扰动时,卡尔曼自抗扰控制系统较PI控制系统的扰动隔离度提升了54.67%以上;在系统模型参数改变15%范围内,卡尔曼自抗扰控制系统仍具有优异的扰动隔离性能,表现出较强鲁棒性,满足光电平台视轴稳定的性能要求,对提升视轴稳定精度有较高实用价值。     

基于FPGA的光电跟踪控制系统设计

为了提高光电跟踪控制系统可靠性和实时性,设计了一种基于FPGA的控制系统.该控制系统以一块FPGA芯片为核心,主要完成传感器信号处理,控制算法实现,脉宽调制方波生成,与上位机通信等任务.采用Xilinx公司的ISE7.0平台进行开发,并用层次化和模块化的方式进行设计.实验结果表明这种设计方法使系统以比较低的成本获得了很高的处理速度,从而提高了系统的性能.     

基于20-sim的控制类课程虚拟实验平台研究

本文针对目前控制类课程实验教学的特点及现状,提出了一种虚拟实验平台的设计方案。将20-sim软件与自动控制类课程实验教学相结合,建立数学模型与元件,元件与系统之间的有机联系,并通过实际案例阐述虚拟平台在实验教学中的具体应用。该实验平台具有开放性,便于开发综合性、自主性实验,同时也有助于学生创新能力的培养。     

基于DSP的交流伺服控制系统实验平台开发

本文介绍了一种新型基于DSP的交流伺服控制系统综合实验开发平台,阐述了基于TMS320F2808的系统组成和软硬件功能模块设计方法,实现了基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制方法,在此基础上确立了一种全数字交流伺服系统的控制方案,该实验平台具有硬件透明和软件开放等特点,在实际的教学和科研中取得了较好的效果。     

基于Niagara开发平台的生产线分拣实验系统二次开发研究

基于Niagara开发平台,针对生产线分拣实验系统进行二次开发,从完成生产计划、提高产能和降低废品率三个维度,通过人工智能技术中的专家系统方法对控制策略进行优化。通过硬件搭建、控制策略设计、软件开发与界面设计、与原PLC通讯等环节,实现分拣生产线的智能调速功能。通过实验测试,本系统可以在满足生产计划、废品率限制的前提下提高产能。同时体现出Niagara开发平台可视化图形编程的优越性、工业控制网络的融合性和强大的设备兼容性,将物联网、云计算等先进控制理念引入到实验教学中。     

嵌入式综合实验平台的开发与设计

嵌入式综合实验涉及多种嵌入式专业知识,为了能够提供嵌入式专业知识的应用,提出了基于ARM9的综合实验平台的设计方案。在微控制器外部设计了丰富的I/O接口和外围电路,能够开展面向嵌入式应用的综合实验。重点阐述了嵌入式操作系统移植、接口电路设计、外围控制电路功能模块的设计与实现。该实验平台所设计的丰富的外围模块能够为用户开展不同功能和不同目的的嵌入式综合实验,满足绝大多数嵌入式综合实验的应用需求。     

基于89C51单片机的编码译码显示实验电路设计

当前手工拨盘方式编码译码显示实验电路存在输入信号不稳定、控制性较差等缺点,为了克服上述缺点,电路设计采用89C51单片机为核心器件作为编码信号发生器和自动控制系统。通过Proteus平台仿真和实验调试,电路能产生高质量输入信号和实现自动控制,较好地解决了手工拨盘方式编码译码显示实验电路存在的缺陷。     

Cortex-Ｍ0嵌入式系统模块化仿真实验平台设计

针对嵌入式系统学习难度高,实验平台与教学资源分散等问题,设计了基于Cortex-Ｍ0内核的嵌入式系统虚拟仿真实验平台。平台具有软、硬件辅助设计功能降低了学习难度,并将电路设计、软件仿真、在线学习、实验管理一体化。采用模块化设计使嵌入式系统的功能组合灵活、设备便携、易扩展;B/S架构的服务器资源便于平台的升级与维护。实践表明,仿真实验平台扩展了教学与实验形式,提高教学质量。     

基于CMOS的量子通信精跟踪系统设计及检验

分析了量子通信中精跟踪系统的构成要素,由于量子通信中信标光的脉冲特性,提出以高帧频CMOS作为精跟踪探测器,其经一体化设计帧频达到2.5 kHz,并以压电陶瓷快速反射镜作为精跟踪执行机构。采用离散化设计及根轨迹方法分析了控制参数取值及系统传递函数。对实验系统进行了实验室及外场32 km车载平台测试,在实验室静态条件下系统跟踪精度优于±1μrad,外场动态情况下跟踪精度优于±8μrad,采用频谱分析方法验证了精跟踪系统干扰抑制带宽大于100 Hz。     

无刷直流电机检测系统的设计

介绍一种适合于无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)电机的自动测试系统.该系统以TI公司生产的DSP控制器TMS320LF2407A为核心控制芯片,充分利用DSP丰富的内部外设模块,设计了一种无刷直流电机的检测实验平台.论述平台的软、硬件设计,该实验平台能满足对无刷直流电机的检测需要.     

基于ARM的水域移动视频监控平台控制系统的设计

该文介绍了一种基于ARM的水域移动视频监控平台控制系统的设计和实现方法。经测试,该监控系统工作稳定并已成功应用于相关视频监控领域。为了实现水域移动视频监控平台的移动性、方便性、可操作性,设计了基于水域移动视频监控平台的控制系统。首先分析了该视频监控平台控制系统的优点,并简单介绍了系统的总体设计及模块功能,然后重点介绍了基于ARM芯片为内核,采用嵌入式系统设计和实现方法,最后分析了测试效果。实现视频监控、平台控制等功能。该设计针对性强,功能实用,稳定性可靠。