三次均匀有理B样条曲线插补算法的研究

插补算法是机器人系统实现运动控制的核心模块,对三次均匀有理B样条曲线的插补算法进行了研究.基于三次非均匀有理B样条曲线(NURBS),得出三次均匀有理B样条曲线的表达式.反算B样务曲线的控制顶点中发现规律,采用一种简单快捷的方法求取控制顶点,这使插补算法计算简单,更易于计算机编程.并且在算法中考虑到运动控制加减速的问题,这使插补算法符合实际,实用性强.最后采用三次均匀有理B样条曲线对螺旋线进行插补,仿真结果良好.     

三次B样条曲线插补技术修正算法

提出一种修正的插补算法,理论上分析了三次B样条曲线递推公式的泰勒展开式一阶、两阶求导在插补周期一定的情况下插补增量只与插补速度有关,通过改变插补增量就可以达到修正三次B样条曲线的目的.经具体实例在MATLAB 7.0上验证该算法是正确的,可以提高插补运算效率,节约计算时间,实现样条曲线的快速插补.     

一种三次插值样条曲线的插补方法研究

针对复杂轮廓零件数控加工的实际需求,基于数据采样插补原理,对一种三次插值样条曲线的插补算法进行了研究.样条曲线进行参数化运算插补,先使用一系列首尾相接的微小直线段来逼近给定的插值样条曲线轮廓,再利用轨迹空间与参变量空间的对应关系,控制参变量,求取插补点坐标,得到整个离散化插补轨迹.此算法加工速度稳定性高,有利于高速高精地生成插补轨迹.     

基于TMS320F2812的三次B样条曲线实时插补

为提高数控系统实时插补的准确性、加工速度和加工精度,采用在每个插补周期中保持进给速度不变的三次B样条曲线参变量非均匀变化实时插补算法.利用数字信号处理器(DSP)进行三次B样条曲线实时插补,可缩短插补计算时间;通过设定DSP的定时器中断来实现各轴控制脉冲的发送,可实现最大限度地减少折线状的插补轨迹的目的.结果表明,该算法能使所有的插补点都在理论曲线上,可以保证运动控制系统的高速高精度要求.     

基于TMS320F2812的三次B样条曲线实时插补

为提高数控系统实时插补的准确性、加工速度和加工精度,采用在每个插补周期中保持进给速度不变的三次B样条曲线参变量非均匀变化实时插补算法。利用数字信号处理器（DSP）进行三次B样条曲线实时插补,可缩短插补计乒时间;通过设定DSP的定时器中断来实现各轴控制脉冲的发送,可实现最大限度地减少折线状的插补轨迹的目的。结果表明,该算法能使所有的插补点都在理论曲线上,可以保证运动控制系统的高速高精度要求。     

样条曲线插补速度规划算法的研究

设计了一种适合多种样条曲线（三次样条曲线,Bezier曲线和B样条曲线）插补算法,通过速度控制前瞻缓冲区设置,在保证加工精度的基础上,实现了系统在样条曲线插补过程中加减速处理,改善了插补速度曲线,并满足了机床加减速性能要求。     

珩磨机运动控制卡的三次B样条曲线插补算法

数控珩磨机在加工复杂曲线曲面时,控制系统通常以TMS320F2812芯片为核心,设计DSP运动控制卡的定时器控制中断控制伺服电动机来完成插补。介绍了一种利用DSP运动控制卡进行三次B样条曲线的插补方法,该方法不仅可以缩短插补时间,也可以通过控制运动控制卡定时器中断来调整插补轨迹。最后实例表明,该插补算法不仅满足运动控制的要求,而且也满足了高速高精度插补的要求。     

一种优化的NURBS曲线插补算法

为弥补目前非均匀有理B样条插补算法的不足,提出一种优化的非均匀有理B样条曲线插补算法。算法采用插补前S曲线加减速方法,不仅优化了前瞻过程,而且在回溯过程中考虑了短样条的情况。算法对长样条和短样条非均匀有理B样条曲线能用统一的方法进行插补,通过引入环形缓冲区和预插补(非离线),提高了加工效率,同时合理地安排插补任务增强了系统的实时性。通过MATLAB仿真,验证了算法的有效性。     

三次均匀B样条曲线高速实时插补研究

为满足复杂曲线高速和高精度的加工要求,研究了具有轨迹预读功能的三次均匀B样条曲线速度规划和插补算法.提出了"重叠拼接法",实现了相邻两条B样条曲线段的光滑连接;推导了插补钳制速度的计算公式,保证了加工精度,满足了系统的动态响应能力.在引入"规划单元"概念的基础上,将速度规划和插补设计成B样条曲线插值、规划单元划分、速度规划、规划单元插补四个并行计算的线程,解决了三次均匀B样条曲线高速加工的插补实时性问题.最后,在GT100数控系统中验证了算法的有效性.     

三次B样条参数曲线插补算法及其特性分析

插补算法是数控系统的核心技术之一,插补算法的选择及算法特性直接影响到数控系统的控制精度、速度及加工能力等.文章介绍了两种三次B样条参数曲线插补算法,研究分析了算法的位置控制精度、插补速度稳定性等技术特性,对两种插补算法进行了对比,给出了插补算法的选取原则.     

FPGA-based High-precision Measurement Algorithm for the Ultrasonic Echo Time of Flight

Based on the evaluation of advantages and disadvantages of high-precision digital time interval measuring algorithms, and combined with the principle of the typical time-difference ultrasonic flow measurement,the requirements far the measurement of echo time of flight put forward by the ultrasonic flow measurement are an-alyzed.A new high-precision time interval measurement algorithm is presented, which combines the pulse counting method with the phase delay interpolation. The pulse counting method is used to ensure a large dynamic measuring range, and a double-edge triggering counter is designed to improve the accuracy and reduce the counting quantiza-tion error.The phase delay interpolation is used to reduce the quanti-zation error of pulse counting for further improving the time measure-ment resolution.Test data show that the system for the measurement of the ultrasonic echo time of flight based on this algorithm and im-plemented on an Field Programmable Gate Array(FPGA) needs a rel-atively short time for measurement,and has a measurement error of less than 105 ps.     

基于FPGA的转子振动信号整周期等相位采样控制方法

为了提高频谱分析的精度,要求对振动信号进行整周期等相位采样.因此,提出了一种基于FPGA的整周期等相位的采样控制方法.该方法将键相倍频信号作为A/D转换的触发信号,键相倍频电路利用FPGA芯片内部逻辑器件实现,电路中加入了周期线性插值预估模块,以提高键相倍频的精度.研究结果表明:该方法设计的键相倍频电路能实现预定功能,...     

FPGA密码芯片DPA防护方法研究

使用VHDL语言在现场可编程门阵列(FPGA)上实现了具备加密/解密功能的DES芯片,在数据加密标准(DES)的基础上提出改进的DES掩码(masking)算法。为了验证FPGA密码芯片的安全性,建立了差分功耗分析(differential power analysis,DPA)测试平台。     

一种红外图像超分辨率重构系统设计与应用

设计了一种基于FPGA和DSP架构的红外图像超分辨率重构系统。采用TI公司高性能DSP(TMS320DM6467)和Xilinx公司FPGA(VIRTEX-4)作为核心处理器。DSP模块承担目标图像重构算法运算,FPGA模块负责图像预处理及与主控计算机通信。通过合理的任务调度,充分发挥DSP并行运算的灵活与速度优势和FPGA实现的快速性与通用性,结合改进PCOS超分辨率算法,可稳定获得较高质量的重构红外图像。应用结果证明该重构系统设计合理,具备较强的实用性。     

基于FPGA的遗传算法硬件实现研究

遗传算法是基于自然选择法则的一种并行算法，而现场可编程门阵列（FPGA）其并行的工作方式以及其高速、高集成度的特点非常适合于硬件实现遗传算法。本文提出了一种基于FPGA的遗传算法的硬件结构，通过仿真结果和软件运行结果进行比较．硬件遗传算法有效地减少了运算时间，为其能在一些实时性较高场台得到应用提出了可能。     

一种新型的实时图像处理机结构及Sobel电路设计

设计了基于微机PCI总线的实时图像处理机，设计采用了大规模可编程器件实现处理算法；在结构设计上充分利用FPGA内部RAM资源，集内部缓存结构与处理结构于一体；体系结构上采用流水线结构。还给出了平台上Sobel边缘检测算法的VHDI，设计实现及结果。结果证明，该设计具有其他处理机所无法比拟的处理速度，并且有很大的灵活性和通用性，且成本低。     

Real-time implementation of the spiral algorithm for Shack-Hartmann wavefront sensor pattern sorting on an FPGA

A real-time implementation of the spiral algorithm is proposed for sorting the spot patterns of a Shack-Hartmann Wavefront Sensor with an FPGA. The standard spiral algorithm is adapted to the end of rendering the algorithm real-time capable, deterministic, and efficient such that it finally be highly suited for implementation on an FPGA. Preserving the primary characteristics of the original spiral algorithm, i.e. high-range and accuracy, the modified algorithm additionally shows low-latency and high-throughput concerning the ordering and calculation of the centroids. Simulation and experimental results underscore that the algorithm yields excellent performance in view of run-time and robustness requirements while remaining relatively simple in its implementation.     

红外畸变图像并行校正快速实现算法研究

在广角镜头热像仪目标检测与跟踪系统中,需要对红外图像进行畸变校正处理.目前常用的FPGA算法没有充分利用其并行机制,不仅耗用资源多,运行速度也受到一定限制.分析了常规FPGA畸变校正算法存在串行结构问题,提出充分并行的FPGA算法.根据径向畸变沿光学中心对称的特点,采用了4个并行处理单元进行校正处理,并且用较少的查找表资源实时计算校正地址.在进行双线性插值运算时,采用并行存取结构提高访问效率.通过在FPGA芯片上实验验证,表明该算法具有很好的实时性,占用资源较少,实现了在线实时校正畸变的功能.     

用FPGA实现基于内容的音频检索系统

构造了准确性高的时域基音提取算法和匹配算法，即改进的AMDF算法和改进的DTW算法．并通过SOPC在FPGA上实现了基于内容的音频检索系统。经实验证明，用FPGA实现的基于内容的音频检索系统拥有良好的识别率和较低的运算复杂度。