基于单片机的交流伺服电机转速控制系统研究

介绍基于STC89C52RC单片机实现非标准交流伺服电机控制的一种方案,提出一种基于控制继电器的闭合、断开而达到控制脉宽的大小.通过硬件平台的搭建和软件程序,实现闭环控制非标准交流伺服电机滑动磁块的位移,以此控制磁场变化,达到控制电机转速的目的.该方案在伺服电机转速精准的控制中得到了成功的应用,并且控制过程非常平稳,定位精确度很高,满足了工业现场的需要.     

太阳光谱辐照度仪波长扫描设计北大核心CSCD

针对当前气候变化对太阳光谱辐射的观测需求,为精确监测太阳光谱辐照度,研制了波长扫描型太阳光谱辐照度仪。该太阳光谱辐照度仪主要由光谱测量单元和波长扫描单元组成,其中波长扫描单元作为色散光谱的精密定位机构,是保障仪器测量精度的关键。为此,设计了基于小型交流伺服电机的波长精密扫描定位装置,采用定时器主从方式控制电机旋转,并利用STM32驱动线阵CCD工作,结合CCD检测的光斑质心位置与预设位置的偏差进行闭环控制,闭环控制精度小于2个像元宽度。最后,对线阵CCD的质心位置检测的重复性以及扫描定位装置的稳定性进行测试,测试结果表明CCD质心位置检测的标准差为0.0693,最大偏差不超过0.3像元宽度,系统运行时闭环精度小于2个像元宽度,满足波长扫描的重复性和稳定性要求。     

用微机串口实现对交流伺服电机的控制

交流伺服电机是自动控制系统中较为常用的部件。本文介绍了一种采用微机串口控制交流伺服电机的方法。选用LM628运动芯片，简化了系统软硬件设计。采用本方法可以低成本实现对交流伺服电机的控制。     

专利

时间延迟积分型CCD扫描多通道光谱分析法 本专利提出一种用时间延迟积分型CCD光电探测器实现光谱分析方法。这种方法已用于航空侦察成像系统,本发明首次把该种方法用于光谱分析。扫描系统以相同的速度在CCD内部读出扫描方向沿CCD阵列扫描图像(一条光谱线)。内部扫描方式允许     

基于CCD的激光切割焦点位置控制系统的设计与实现

激光焦点位置的检测与控制是激光切割系统中的关键技术之一．在介绍了国内外现有检测方法的基础上,提出一种基于CCD的激光切割焦点位置控制系统．该系统采用激光三角测量法原理,并以CCD成像系统配合数字图像处理技术．实现对激光切割焦点位置的精确测量和控制。     

多狭缝条纹管激光雷达系统设计及实验研究

介绍了多狭缝条纹管激光雷达的技术优势,说明了多狭缝条纹管的成像原理.设计了采用多狭缝条纹管成像的实现方案,具体分析了多狭缝条纹管、光纤变换器及光锥、激光器及发射和接收系统、CCD图像获取及处理系统等各个组成单元的性能.搭建了一套成像演示装置,进行了原理实验,通过对目标条纹像的分析,表明该系统能够同时获得目标距离像和强度像,验证了该方案的可行性并初步展示了该系统的基本性能.     

基于PMSM调速的高精度跟踪系统设计研究

从跟踪系统定位的精确性、跟踪的平稳性需求出发,结合交流伺服电机优良的控制性能,详述了通过采用合理的ARM FPGA芯片组控制策略以及完备的伺服控制芯片IRMCK201完成PMSM调速系统精确控制的方法。该控制策略的使用,提高了系统整体运动性能,实现了硬件资源的最大化利用。同时为交流伺服电机的容量选取方法提供了具有可操作性的参考资料。     

基于数字视频的微细作业系统立体成像方案

分析了现有模拟分时立体成像系统的原理和存在闪烁问题的原因,由于两路CCD信号分时显示使帧频下降,图像存在一定的闪烁感,提出了一种改进的立体成像方案,该方案基于数字视频处理,采用高速的视频解码芯片和DSP芯片,提高了图像显示帧频达到无闪烁立体成像的目的,而且利用插场算法提高了图像的清晰度,有利于对进一步实现视觉跟踪控制或利用视觉信息进行自动控制。     

基于CCD图像处理的视度和视差自动检测系统

为了实现对视度和视差的客观检测,提高自动化检测程度,设计了一种基于CCD图像处理的视度和视差自动检测系统。对CCD视度和视差检测原理公式进行了推导,通过分析发现需要测量成像最清晰时CCD光敏面的位置。为此,构建了像面可调的CCD摄像系统和图像采集与处理系统,采用扫描求解图像像素灰度值梯度的方法,实现图像清晰度测量和边缘提取;同时利用视频图像清晰度峰值搜索法,通过控制电机带动CCD光敏面朝图像最大清晰位置运动,实现CCD摄像系统的自动对焦,并完成对成像最清晰时CCD光敏面位置的测量。最后通过对装备视度和视差实际检测,表明视度检测不确定度在0.15 D以内,视差不确定度在0.3分以内,与传统方法相比,检测结果客观准确,自动化程度得到了提高。     

CCD成像单元仿真系统的实时显示方法研究

依据某型号航天光学遥感器内部系统通信协议,对CCD成像单元仿真系统在通信过程中的实时显示方法进行了研究.提出了一种利用计算机仿真技术,以计算机算法控制为核心,以通信控制电路为基础的实时显示实现的方法.阐述了航天光学遥感器CCD成像单元仿真系统的工作原理;分析了CCD成像单元仿真系统实时性需求,并应用微秒级精度的定时器对实时显示时间进行定时测试.经过实验证明,该方法满足预定要求,实现了仿真环境下的实时显示,完成了对航天光学遥感器内部遥感器控制单元的检测.     

基于CCD成像单元仿真测试系统的实时性实现

依据某型号航天光学遥感器内部系统通信协议,在CCD成像单元仿真测试系统的基础上,提出了一种利用计算机检测与仿真技术结合,以计算机算法控制为核心,以通信控制电路为基础的实时性实现的新方法.阐述了航天光学遥感器CCD成像单元仿真测试系统的工作原理及功能;分析了CCD成像单元仿真测试系统实时性需求,并应用微秒级精度的定时器对实时显示时间和实时存储时间进行定时测试,经过实验证明,该方法满足预定的实时通信要求,实现了仿真测试环境下的实时性显示与存储,完成了对航天光学遥感器内部遥感器控制单元的检测.     

地面景物模拟器的光学系统设计

为了使CCD立体相机与干涉成像光谱仪在发射前能够快速检测图像质量,设计并研制了一种应用于CCD立体相机与干涉成像光谱仪共用的地面景物模拟器光学系统.介绍了地检景物模拟器的光学系统方案,根据实际使用要求,确定了地面景物模拟器光学系统的设计参数.该系统焦距为150 mm,视场角为10°,空间分辨率为36lp/mm,光谱适应范围为0.48 ～0.96 μm.设计结果表明,地面景物模拟器光学系统对被检CCD立体相机与干涉成像光谱仪的图像质量几乎没有影响.其奈奎斯特空间频率上的MTF与CCD立体相机和干涉成像光谱仪的MTF值几乎一样.为验证光学成像探测系统CCD立体相机与干涉成像光谱仪的光机及电子学系统的状态是否正常提供了依据.     

成像差分吸收光谱系统设计及应用

被动差分吸收光谱技术(DOAS)是一种以太阳散射光为光源,利用不同气体分子的特征吸收来实现气体定性定量测量的方法。成像光谱技术作为一种新型光电探测技术,能同时获取观测区域的空间信息和光谱信息,该技术与DOAS结合构成了成像差分吸收光谱系统(IDOAS),可实现对气体的二维成像测量。设计了基于凸面光栅Offner成像光谱仪、面阵CCD、紫外镜头和扫描旋转台的成像差分吸收光谱系统,描述了系统的组成并着重介绍了Offner成像光谱仪的光学设计。针对该系统开发了基于MFC框架的软件系统,实现了探测器参数设置、数据采集与显示、数据存储、电机扫描控制、多波段成像、图谱合一等功能。利用该系统对发电厂烟羽排放进行外场测量,采用被动差分吸收光谱方法对采集的太阳散射光谱进行处理获得SO_2柱浓度,实验证明系统运行稳定可靠,可用于污染气体的二维成像解析。     

自扫描碲镉汞/CCD探测器阵列的红外热成象系统

将来的高分辨率地球观察成像系统很可能使用自扫描红外探测器。已研制成10～12微米波段的红外成像系统,作为向此方向发展的初步条件。这种系统采用由9元光导碲镉汞/CCD线列,9个前放和1个硅CCD多路传输器集成的焦平面。采用光机扫描技术对景物扫描,并实时产生图像。本文描述了这种系统的成像性能,给出了噪声、响应率、D~*和探测器灵敏度分布的测量结果。文中还讨论了对用于将来美国航宇局遥感方案的更高级探测器阵列的要求。     

数码复印机扫描成像单元的研究

作为数码复印机的原稿图像输入端,扫描成像单元在数码复印机中起着至关重要的作用。其中是以高速CCD(电荷耦合器件)作为图像传感器,以CPLD(复杂可编程逻辑器件)/FPGA(现场可编程门阵列)作为CCD的驱动控制,以DSP作为基本图像处理单元和图像采集控制单元,以USB2.0为传输方式,实现了原稿图像输入处理系统,完成了图像的快速采集、存储及数据处理。     

基于微扫描的红外超分辨率成像系统的设计

为了满足高分辨率红外成像的应用需求,设计了一种基于微扫描的红外超分辨率成像系统.该系统利用压电陶瓷驱动红外焦平面阵列实现微扫描,利用CPLD产生压电陶瓷和红外信号的驱动时序,利用高性能DSP进行实时图像数据的处理,并将处理后的图像送到LCD进行显示.实验结果表明,该微扫描成像系统能够实现2×2微扫描方式的超分辨率成像,有效地突破了红外焦平面阵列单元个数对现有成像系统的分辨率的限制.     

微型高灵敏度CCD成像及无线传输系统

介绍了一种微型无线高灵敏度CCD成像系统.该系统由基于Exview HAD CCD的微型成像系统及微型无线视频发射器组成,具有体积小、重量轻、灵敏度高等特点。文中重点介绍了微型高灵敏度成像及无线视频传输的工作原理、基本构成及电路设计。同时,分析了在目前技术条件下实现CCD成像及无线视频传输微型化的主要途径。最后,对微型高灵敏度CCD成像系统与普通CCD进行了对比测试,并对测试结果进行了分析.     

基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器设计

光学微扫描技术是微扫描亚像元成像系统中的核心技术之一。研究了基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器的原理和设计方法，分析了微扫描平板的误差对亚像元成像的影响，设计了一种基于凝视型面阵CCD探测器的光学平板调制式微扫描器，并实现了与亚像元成像实验系统的联调成像。设计方法不仅适于可见光成像，也适于基于凝视焦平面探测器的亚像元热成像。     

基于条纹式激光传感器与机器人的扫描成像系统

提出了一种以条纹式激光传感器和工业机器人为平台对工件进行扫描检测并对其轮廓进行成像的系统方案。条纹式激光传感器移动式扫描工件获取工件轮廓的三维点云数据,然后结合特定的算法对点云数据进行去噪、插值、插补处理,使得点云数据能更加真实地反映工件的客观形貌,最终根据点云数据的信息生成工件轮廓的二值化图像。在实验中成像精度能达到0.1 mm 级,从而在某些特殊的工业场合替代传统的CCD 相机实现对工件的成像及检测定位,解决了传统CCD 的抗干扰能力不足的问题。     

基于DSP和线阵CCD外螺纹几何参数非接触测量方法研究

为了提高外螺纹尺寸检测的精度并实现自动化测量,文章提出了基于线阵CCD的非接触测量方法,建立了包括图像数据自动采集和尺寸计算的测量系统,该系统通过控制高精度的线阵CCD扫描外螺纹在平行光场中的投影并结合光电编码器来获取螺纹图像。文章详细介绍了线阵CCD驱动电路的实现,以TMS320F2812为信号处理器的线阵CCD在线测量系统的硬件结构与软件设计。