基于MEMS加速度传感器的无手鼠标

设计一种无手鼠标,使手部残疾或脊髓损伤的患者能够通过无手操作的方式使用计算机。系统以 MSP430F5529为控制芯片,控制放置在头部的 MEMS 加速度传感器测量头部倾角,并将倾角转换为光标位移量来控制光标的移动;利用声控模块和继电器模块设计声控开关,来实现鼠标按键的点击功能;利用 nRF2401无线模块实现鼠标系统与计算机的无线通信。该倾斜鼠标可以使用户通过倾斜头部来控制光标的移动,通过向吹气开关吹气实现鼠标按键的点击功能。该倾斜鼠标可以辅助手部残疾或脊髓损伤的患者通过无手操作的方式有效地控制光标移动,为其使用计算机提供了一种途径。     

基于位置预测的无线传感器网络目标跟踪算法

针对现有的基于位置预测的目标跟踪算法还不完善问题,提出了一种新的基于目标位置预测的分布式无线传感器网络目标跟踪算法(location-based prediction,LBP)。LBP算法包括3部分,即基于自相似技术的目标位置预测算法(prediction based self-si m-lar,PBSS)、基于动态唤醒簇(dynamic wakeup cluster,DWC)的目标跟踪和三级目标恢复机制。实验结果表明:LBP算法的目标预测精度高、跟踪过程中的节点能量消耗小、目标跟踪误差小,并且目标丢失率低;其三级目标跟踪恢复机制,通过逐步扩大激活节点的范围来寻找目标。由此可见采用这种方法,无线传感器网络跟踪目标能量消耗更小,目标丢失率更低。     

基于惯性传感器的上肢位置跟踪

为辅助中风病人的康复训练,设计了一种手腕固定惯性测量单元的上肢位置跟踪方案.导航定位算法采用传统的捷联惯性导航解算算法,并在此基础上根据标准康复训练中手臂做屈伸运动时速度周期性为零的特征,引入零速修正技术(ZUPT).采用姿态检测最优算法检测零速区间,将此时惯性导航解算的速度作为量测值进行Kalman滤波,对系统的速度、姿态、位置、加速度计和陀螺仪常值零偏误差进行估计,将估计结果反馈以修正捷联惯性导航的累积误差.同时在Kalman滤波的基础上设计了固定区间RTS平滑算法,解决了零速修正引起的运动轨迹的突变问题.实验结果证明,该方案可以有效地实现上肢位置跟踪,在运动时间为108 s的情况下,定位误差为运动路程的0.089％.     

基于MEMS的角位置无线随动控制系统设计

角位置随动控制系统在数控机床、火炮自动控制中有重要应用,目前多采用自整角机实现.在布线困难的特殊场合下,有必要采用无线的方式实现对远端机械结构随动控制.设计了一个无线随动控制系统,并对系统的抗干扰性和跟随精度问题进行了实验研究.利用ARM微控制器对MEMS陀螺仪和加速度计获取的动态角位置信号进行自适应互补滤波处理,对nRF24L01无线传输模块进行跳频编程,进一步提高了系统的抗干扰性.此外,利用直流伺服电机驱动跟随机构,通过加装无线视频模块实现了远程可视化遥控.实验结果表明:设计的角位置无线随动系统运行稳定,角位置跟随误差小于0.3°,随动响应时间小于15 ms,无线随动距离500 m(通视).     

无线传感器网络覆盖控制的仿真试验

覆盖控制问题是无线传感器网络研究的基本问题之一.该文根据无线传感器网络中的覆盖控制原理,设计并实现了一个仿真平台,然后选取覆盖控制算法中的一个典型算法作为研究对象,在该平台上实现了该算法,研究其在定位存在误差情况下的性能变化情况.     

基于Mixim模块的无线移动网络仿真

采用先进的开源网络仿真软件OMNeT＋＋进行无线移动网络的仿真,通过对比Mixim模块和MF模块的优缺点,设计了Mixim模块中的物理层处理模型,并对无线移动网络的移动管理进行建模。通过无线移动网络的仿真实例,给出了设计仿真实验的重要步骤,利用Mixim模块的plove工具进行了统计分析,反应了Mixim模块在无线移动网络仿真方面的强大优势。     

基于HT9032C的新型来电显示器设计

为了使用户快捷地知道主叫用户的身份,设计了一种新型来电显示器（CID）。该显示器采用查询的方式在单数据消息格式下显示主叫用户姓名,提高了设备的时效性。本文详细介绍了系统各组成部分的硬件设计电路,给出了软件流程和实验数据。实验证明,该系统能够快速、准确地显示来电的主叫用户姓名和其他来电信息。     

无线传感器网络中目标跟踪算法的OPNET仿真

目标跟踪是无线传感器网络在环境测控领域的一个重要应用.由于传感器节点的能量有限,因此研究能量有效的目标跟踪算法是非常关键的.前期提出了一种基于双重负反馈蚁群的目标跟踪算法,将能量消耗平均到多个节点上,避免了部分节点因为长期处于激活状态而过早的失效.通过在OPNET平台上对该算法进行仿真实验,进一步证明了算法在保证一定跟踪精度的前提下,可以实现能量的负载均衡,从而使网络存活时间得以延长.同时也验证了仿真平台的有效性.     

基于流量传感器的风速风向测量与无线数据传输

本文讨论了研制一套风速风向无线数据采集系统的基本原理和电路设计．在分析了风对人类的重要的作用、流量传感器及无线数据传输模块工作原理的基础上,设计了以AT89S52单片机为主控单元的风速风向无线数据采集系统硬件电路和软件,采集了实际风速、风向的数据．     

基于位置的机器人视觉伺服控制系统研究

大多数视觉伺服研究中,不考虑机器人的动力学特性,把机器人当作一个理想定位设备。本文考虑其动力学特性,采用基于FNN和CMAC控制器结合kalman滤波对目标运动状态估计的方法,实现了机器人对目标运动的跟踪。并对一个二连杆视觉伺服系统进行了仿真,仿真结果说明了算法的有效性。     

基于模糊PID控制的人工腿位置伺服系统设计与仿真

智能人工腿是机器人学和生物医学领域一个备受关注的研究课题,以前研制的智能人工腿,其汽缸内针阀开度的控制都是采用步进电机所构成的开环系统,位置精度不高,在本文中,我们将设计一个具有位置的速度反馈的闭环控制系统并引入基于Fuzzy推理的整顿PID控制策略,以提高控制系统的智能性,鲁棒性,快速性和准确性。本文首先概述了智能人工腿的控制原理和TMS320F240数字信号处理器（DSP）的主要特点,其次设计了一种基于Fuzzy-PID的直流电机位置伺服控制系统的结构,最后对该位置伺服系统进行了计算机仿真,结果表明,本文所提出的设计方法是正确的,可行的,可以有效地用于智能人工腿的行走控制。     

位置伺服系统的单神经元PID/CMAC控制研究

在分析了位置伺服控制系统基本原理和数学模型的基础上,提出了一种单神经元PID/CMAC复合控制算法和控制器的设计方法。用单神经元PID替代常规PID控制,由神经元来在线调整PID控制参数,利用CMAC神经网络的自学习和自适应能力,来完成系统的实时控制。该算法直接应用于位置伺服控制系统,仿真结果表明,与传统PID控制算法相比较,该复合控制算法增强了系统的控制精度,提高了系统的响应速度,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于3G车载移动终端的GPS定位系统设计

针对目前大多数车载移动终端在应用于某些复杂环境下卫星定位精度不高和实时数据在传输过程中出现的速率较低、延迟较大、可靠性较差的问题,从实际应用出发,采用海思Hi3512处理器为核心处理器,将具有最新SIRFstarIII芯片组技术的GPS模块与最新的3G电信无线传输模块相结合,通过3G系统来高速传输GPS信息和音视频信息,大大提高了系统的定位能力和数据传输的实时性。在系统软件设计上结合了有效的GPS数据无损压缩技术,进一步提高了数据传输的实时性,降低了数据的通信费用。实验和仿真结果表明,该系统基本达到了设计目标。     

基于滑模控制的伺服系统的建模与仿真

采用Stribeck摩擦模型,对转台伺服系统进行建模并设计了相应的滑模控制器,并对其控制效果进行了仿真分析.首先,确定了滑模控制器的切换函数,然后求解出其控制函数,设计了采用滑模控制的伺服系统控制方案,最后,根据仿真结果,分析了采用PD控制和滑模控制的控制效果异同.实验结果表明,采用滑模控制能够克服系统的不确定性,对干扰和未建模动态具有很强的鲁棒性,消除了系统的高频抖振,提高了跟踪精度,尤其是对非线性系统具有良好的控制效果,采用滑模控制的伺服系统可以有效地抑制摩擦带来的不良影响.     

不确定系统离散变结构控制及在位置伺服系统中的应用

研究有界不确定离散时间系统的变结构控制设计问题.对利用传统离散趋近律设计变结构控制器时出现的稳态抖振现象进行分析,提出一种能有效减弱抖振的控制策略,并将研究结果用于设计某位置伺服系统变结构控制器.理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以有效减弱抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和很强的鲁棒性.     

一种苹果采摘机器人关节伺服控制系统设计及仿真

当前,苹果采摘机器人大多选用工业机械臂,关节控制采用电机加减速装置来提高控制精度、增大驱动力矩,这无疑会增加系统的复杂性、成本以及降低系统控制性能;为改善这种情况,给出一种基于直流力矩电动机加谐波减速器的苹果采摘机器人关节控制方案,系统可大大减小驱动机构体积,提高系统刚性,实现低速稳定的精准控制;MATLAB环境下仿真结果表明,在0.5°和60°的阶跃给定下,系统超调量和稳态误差均为0;在幅值为5°,频率为3.14rad/s正弦信号输入下,系统输出能够完全跟随输入;系统控制精度达到了苹果采摘要求,为后续简化采摘机器人机械臂结构、甚至实现直接驱动提供了有力的理论支持。     

基于单片机无线通信技术的盲人交通提示系统设计

为解决盲人交通问题,研究开发了一种新型交通语音提示系统。采用AT89S51单片机结合无线射频芯片NRF401的方法,为盲人设计一套便携式的信号发送/接收终端,以半双工通信的方式和ISD1420语音录放模块来共同实现交通灯信号的无线语音提示功能,性能比现有语音提示系统有了较大提高。     

SVPWM伺服控制系统的FPGA设计与实现

介绍了一个基于FPGA的交流电动机伺服控制系统,该系统利用SVPWM原理进行控制,通过驱动三相逆变器达到控制三相交流电动机转速的目的.通过在Altera DE2开发板上测试,结果表明系统能够实现三相交流电动机的转速控制的目的.     

OMNeT++平台上无线传感器网络仿真系统的研究*

仿真系统对于无线传感器网络尤其是大规模无线传感器网络的性能评价是必不可少的。通过仿真,人们能够在一个可控的环境里研究无线传感器网络,观察由不可预测的干扰和噪声引起的节点间的相互作用,减少投放后的网络维护工作。OMNeT++是一款开源的、基于组件的、模块化的开放网络仿真平台。在OMNeT++平台提供的网络仿真基础类库和开发环境的基础上,紧密结合无线传感器网络自身特点,从仿真模型、实现机制和应用场景等方面设计了无线传感器网络仿真系统,并在Linux操作系统上编程实现。通过实验验证,该仿真模型可以正确仿真MAC