FPGA的仿生机器人多路舵机控制器设计

为了实现对多路舵机的精确控制,介绍了一种基于FPGA的多路舵机控制器设计方案,可应用于仿生机器人的动作控制。所设计的控制器硬件包括FPGA控制器、舵机、隔离电路和电源滤波电路;软件设计主要包括寻址模块、ROM模块和PWM发生模块。仿真实验表明,本设计的多路舵机控制器能较好地控制每个舵机平稳运行完成动作组,并能更改ROM中存放的数据,增加PWM信号路数,可设计任意动作组。     

32路伺服舵机控制器

TIPS:32路伺服舵机控制器是一种微伺服舵机控制器,可以控制多达32个伺服舵机协调动作的软硬件结合系统,它不但能实现位置控制和速度控制,还具有时间延时断点发送指令功能.其主要由上位机软件和伺服舵机驱动控制器组成.通过PC机操作上位机软件给控制器传递控制指令信号,就可以实现多路伺服舵机的单独控制或同时控制.     

基于Nios的多路舵机测试控制系统设计

为了研究冲压式气动舵机柔性气囊的行程与控制信号之间的规律,利用FPGA构建了一个可编程片上系统(SOPC)实现同时对多个伺服机构的控制;详细论述Nios II嵌入式系统的PWM从外设设计方法,并将PWM应用在冲压式舵机测试与控制系统;实验结果表明,该舵机控制器不仅控制参数设定方便、控制精度高且稳定性好,而且增加了系统使用的灵活性及可靠性.     

基于Mega128的象棋机器人对弈系统的研究

娱乐机器人是机器人领域中一支极具前景的新生力量,象棋机器人就属于一种娱乐机器人。介绍了一种中国象棋机器人对弈系统,系统综合运用了串口通信技术、VB程序设计及AVR单片机的多舵机控制等技术,以Megal28芯片为核心,利用PWM调制技术控制机械手的运动,从而实现对棋子的控制;以电脑为上位机,使整个系统的动作协调一致。硬件部分由棋盘装置、控制系统、机械手三部分组成,其中控制系统包括：电机驱动模块、数据发送与接收模块等。软件部分基于VB平台,包括中国象棋算法模块与串口通信模块实现对棋子的逻辑控制并通过串口把命令发送到机械手的控制系统。     

基于AT89C2051的多路舵机控制器设计

舵机是机器人、机电系统和航模的重要执行机构。舵机控制器为舵机提供必要的能源和控制信号。本文提出一种以外部中断计数为基础的PWM波形实现方法。该方法具有简单方便，成本低，可实现多路独立PWM输出的优点。     

一种超小型无人机舵机控制系统的设计

舵机控制系统是飞行控制系统和舵机之间的接口,是超小型无人机系统中一个重要的单元;对舵机控制系统在信号隔离、多路PWM信号采集、多路PWM输出、控制模式切换以及通讯等方面存在的技术问题进行了研究,提出了采用数字隔离器进行信号隔离、PCA采集多路PWM信号、一路定时器输出多路PWM信号、软硬件冗余的控制模式切换电路以及SPI高速数据通讯等方法,设计了基于C8051F121单片机的高可靠性、高冗余性的舵机控制系统;经过多次试飞,证明了其实用性.     

基于LabVIEW串口数据采集系统设计

介绍了用于飞行控制实验平台的舵机信号采集方法.在虚拟仪器软件LabVIEW8.5环境下,用图形化编程语言实现串口通信,使上位PC机软件对四路舵机反馈信号可进行实时监控.在硬件结构上,利用舵机控制系统采集舵机反馈模拟信号并进行A/D转换,最后以数组的形式通过RS422串口送至上位机.详细介绍了软件平台的数据处理、数据存储模块,最终实现了四路舵机数据采集、实时显示、存储等功能,解决了舵机反馈数据量较大、通信速度快、不易观察的问题.经验证,系统稳定,具有很强的可靠性和良好的扩展性.     

基于FPGA的机载PWM信号转换器仿真与实现

无人机系统常采用脉冲宽度调制信号(PWM)控制舵机执行机构,在进行飞行控制系统闭环半物理仿真中,需要实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成闭环仿真.提出并实现了一种以FPGA为核心的PWM信号转换器的设计,给出了PWM信号转换器各部分模块的详细设计,并用Verilog在FPGA中实现了其全部功能.在对FPGA设计的PWM信号转换器模块功能仿真和时序仿真正确后,下载到Altera开发板中进行验证.测试结果表明,利用FPGA设计的PWM信号转换器模块具有测量精度高、简单高效的特点,满足了实时仿真的要求.     

基于AVR的舵机控制器设计

舵机控制器是无人飞行空中机器人中的一个重要设备。本文提出了利用ATmega 16L AVR嵌入式微控制器产生5路PWM信号控制JR舵机的方法。利用定时器的输出比较功能分时产生每路PWM信号的上升沿和下降沿,分辨率达到0.125us。通过测量接收机信号实现了手自动的无扰动切换,通过RS232接口实现了上住机对舵机的控制。     

MSCOMM与API函数实现PLC串口通信比较

主要针对可编程控制器(PLC)在工业控制中应用需要,通过串口通信实现可编程控制器与PC(上位机)之间数据传输,在工业自动化控制中具有很重要意义.分别采用API函数和MSCOMM控件来实现串口通信,并且在实现时间以及执行效率上进行比较,通过比较可以清楚地了解两者的性能,从而可以根据不同的需求,选择不同的方法实现.     

开关磁阻电机测试分析设计与应用

设计了测试分析系统,包括硬件和软件设计。其中硬件设计包含传感器电路设计、信号调理电路设计、单片机最小系统设计以及串行通信设计。软件设计包括通信采集模块、数据处理模块及数据管理模块。该测试系统分别对转速在电压PWM控制方式和角度位置控制方式下进行了测试,并与数字示波器进行了比较。实践表明,该系统具有较高的测试精度,能较客观地反映实际数据和波形。     

NI FP-2010与DSP串口通讯的研究

介绍了用NI FP-2010网络控制器模块与TI LF2407A数字处理器芯片(DSP)进行串口通讯的方法。主要是为了应用DSP处理器芯片的CAN模块来监测并接收CAN总线上的CAN信号,然后用DSP芯片上的SCI模块把接收到的CAN信号通过串口传送给NI FP-2010网络控制器模块的串口,实现下位机独立采集CAN信号的功能。LabView7.1作为FP-2010端的程序开发平台,用LabView开发的串口接收程序在FP-2010的实时模块中运行,实时接收DSP通过串口发送的数据,详细介绍了LabView串口通讯软件的设计方案。     

基于FPGA的高精度频率计

为了满足硬件工程师对高精度和高带宽测频仪器的需求,设计一种基于FPGA的高精度频率计。频率计包括外围的电压跟随电路和串口通信电路以及FPGA上的分频器模块、频率计量模块和串口通信模块,并使用Altera公司的Cyclone Ⅳ芯片作为控制核心。首先待测信号经过电压跟随器的稳压和隔离,然后将稳压信号接入分频器模块,分频器模块会把频率信号以1 kHz为界限分为低频和高频信号,并对低频信号和高频信号分别采用周期测频法和脉冲计数法测频。测量的频率数据可实时通过串口上传至上位机。经过测试,频率计能够实现1 Hz的精度、200 MHz的测频带宽以及多通道检测。     

基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统设计

针对四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统抗干扰能力较差,控制性能较差的问题;文章提出基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统,优化设计了系统的硬件和软件部分;硬件部分设计主控制器,通过发生器输出的PWM波信号控制电速;设计传感器模块,测量姿态角与加速度等数据,采用双陀螺仪和双加速度计结构,避免共振对测量结果产生影响;设计电机驱动模块,选用X2216型无刷直流电机为运行提供较高的转速和响应速度;设计无线数据传输模块,选用3DR无线数据传输模块实时监测姿态信位置信息数据;构建基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统,对角速度数据、加速度数据等数进行融合改正,再运用互补滤波器对陀螺仪和加速度计进行信号检测和控制调度,得到精确的实时姿态角;采用姿态控制算法和串级PID控制策略,提高对系统的控制力,保证飞行的平稳;实验结果表明,基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统抗干扰性强、控制能力高以及响应速度快。     

双PWM变换器的异步电机矢量控制系统设计

针对传统的双PWM变换器的异步电机矢量控制误差率很高这一问题,设计了一种新的异步电机矢量控制系统,分别对系统硬件和软件进行设计,硬件架构图中重点对硬件电机结构、DSP芯片和编程器进行设计。根据设计的系统硬件建立软件工作流程,软件共分为系统初始化、中断控制、PWM信号封锁、报警保护和数据通信五步,对每一个工作步骤做了详细的阐述。通过仿真实验验证了该矢量控制系统的实际工作效果,实验结果表明,所设计的系统具有很强的鲁棒性,控制性能远远好于传统系统,市场发展潜能大,对于异步电机发展有一定的指导意义。     

旋转机械电动振动台的PLC自动控制器设计

当前电动振动台自动控制器利用PID作为控制核心,其抗干扰能力较弱,启动时间过长,导致控制器的使用寿命较短。提出旋转机械电动振动台的PLC自动控制器设计。将PLC作为主控单元对PLC自动控制器进行设计,制定PLC自动控制器的总体结构,采用RS-485串行通讯口和EEPROM数据存储器对电源模块、LED显示模块、报警模块、通讯模块、信号采集模块及存储器模块等硬件设备进行细节改进;对控制器软件部分的自动控制功能主程序和中断、LED显示功能子程序进行重新编程,实现控制器自动控制效果的优化,完成旋转机械电动振动台PLC自动控制器的设计。实验结果表明,改进设计的控制器有效提高了旋转机械电动振动台的抗干扰能力,缩短了电动振动台的启动时间,延长了电动振动台的使用寿命。     

可编程脉冲产生器的设计及应用

文中针对脉冲产生器的市场供应与实际应用情况,给出了一种以单片机为CPU核心的可编程脉冲产生器的设计思路,阐述了完成该产生器的硬件结构和软件设计方法,并给出相应的硬件电路和软件设计流程;为了验证设计的合理性,将其应用于某测控系统的步进电机控制器中,并进行实验测试,结果表明该设计具有低成本、高可靠性等特点,特别是其脉冲宽度与周期可编程预置,不仅增加了设备的使用灵活性,而且扩大了应用范围,可推广应用于多种功能的测控系统中。     

基于STM32的泵控马达恒速输出系统的设计

为实现泵控马达系统输出恒转速,建立了系统的液压工作原理,通过对泵控马达调速系统的整体控制设计,确定了以STM32单片机为核心的信号控制器.系统的控制器包括硬件部分和软件部分,从而使该信号控制器将PID控制与PWM信号输出相结合,通过调节控制电压调整变量泵的排量,以抑制外接转速波动影响,从而实现1500r/min恒速输出.通过搭建系统实验平台,对系统的调速特性进行实验验证,得到了系统控制电流与转速的关系,以及控制信号突变对系统响应的影响.最后验证了系统在转速扰动下的调速特性,结果表明本系统具有较好的调速能力,达到国家Ⅲ类发电要求.     

基于IEC61131-3标准的可编程控制器的研究与实现

研究了基于IEC61131-3国际标准的可编程控制器PEC3000。介绍了高速计数模块、开关量输入模块、PWM高速输出模块、普通开关量输出模块、模拟量输出模块和串行通信模块硬件电路及驱动程序设计。介绍了功能块编程语言实现技术、功能块编码格式和从设备管理通信模型。提出了一种基于RS485总线、以PEC3000为主控制器的可编程控制系统的体系结构,将支持标准MODBUS协议的I/O设备组成控制网络,实现了系统的全分布式控制。