基于PMAC某传动机构的传动间隙的测控系统设计

本文介绍采用PMAC(可编程多轴控制卡)作为运动的控制卡。对某传动机构的传动间隙和效率的指标进行自动化测量。同时还阐述用PMAC同时对上述两个测试项进行实时运动控制的硬件系统设计和相应软件流程图。     

基于PMAC运动控制器下液压数控系统的研制

介绍了PMAC多轴运动控制器的特点,研发了一套以PMAC运动控制器为中枢控制的液压控制数控系统.该系统能够实现闭环控制,并且设计出相应的硬件构架与软件设计.     

基于快速信号处理的精密测试系统

针对现今滚珠丝杠副的发展现状,研制基于快速信号处理的丝杠全程效率测试系统.该系统实现了对滚珠丝杠副运行中的扭矩、轴向力以及传动效率的动态测量.采用了PMAC运动控制卡对电机进行控制,采用数据采集卡6013对扭矩、轴向力等信号进行采集.本系统研制的难点在于对数据处理,经过分析将采用傅里叶变换、巴特沃斯滤波等信号处理方法对采集获得的数据进行处理,以获得更为准确的数据.基于VC 编写了友好的用户界面,实现了参数设置、动态测量、数据处理、数据存储等功能.     

基于PMAC卡的FAST馈源位姿主动减振控制系统

基于Stewart平台的馈源位姿主动减振定位机构的控制是五百米口径球面射电天文望远镜(FAST)项目实现的关键.考虑到控制系统对重量、体积和精度的要求,提出了在RTLinux环境下,采用工业计算机上下位机主从控制,配合PMAC运动控制卡对机构进行控制的软硬件控制方案.RTLinux 对中断处理的强实时性及PMAC运动控制卡强大的运动控制功能,保证了控制精度.实验取得了较好的减振控制效果,满足了FAST的指标要求.同时,PMAC运动控制卡提供了开放性的底层伺服环控制算法,这给今后的控制算法研究改进预留了方便的软硬件接口.     

基于PMAC的超声速风洞控制系统软件开发设计

目前设计的超声速风洞控制系统软件采集精准度低,软件程序安全性差;基于PMAC开发设计了一种新的超声速风洞控制系统软件,通过Windows XP平台中的语言编辑器开发与调试程序,选择PMAC运动控制卡操作控制程序,利用XP系统进行程序协调,完成程序内的上位机与通信模型的数据编写,在64种功能函数下计算和提取程序代码,根据3个独立的风动参数进行PID计算,应用集成软件统一配置计算机中的软件资源,确保在程序的控制下其他软件程序可以自行执行相应的工作,以Fame View组态软件作为此程序的运行基础,采用C++语言编写,开发监控程序;实验结果表明,基于PMAC的超声速风洞控制系统软件采集精准度得到了提高,监测范围较大,且监测波动较稳定,有效保证了软件程序的安全性。     

基于FPGA的运动控制卡的设计和实现

基于FPGA的运动控制卡采用脉冲加方向的闭环控制方式,具有结构简单,集成度高、实时性好等优点.从硬件的构成、设计和算法实现等方面入手,阐述了运动控制卡的设计和开发.用硬件描述语言VHDL(very high speed integrated circuit HDL)和原理图结合的方式对FPGA编程实现系统的主要硬件逻辑和算法,从而提高了系统的灵活性和移植性.在硬件算法上,采用乒乓操作处理高速的分频倍数数据流,提高了系统的实时性和控制精度;并且提出了一种基于加二计数器的分频算法,实现任意分频倍数的分频.利用嵌入式调试工具SignalTap对运动控制卡进行硬件调试和仿真,给出了相应的误差分析.     

基于PMAC的开放式工业机器人运动控制数据实时采集研究

实时数据采集与通信子系统是工业机器人运动控制系统的基本环节,PMAC卡作为底层控制器在工业机器人运动控制中广泛应用。根据数据采集源、与上位机通信模式,对基于PMAC的数据采集方法进行分析,确定在线指令方式进行数据采集,定制了基于网口的开放通信模块。在实现过程中采用了软件模块化、多线程、定时器、双缓存等技术实现指令编码、数据采集与解码。测试结果证明了通信与采集子系统的稳定性和实时性。     

测试系统的实用抗干扰技术

介绍了某测试系统在样机研制阶段存在干扰现象，严重影响了系统的可靠性。通过监测系统波形。发现干扰主要来自直流发电机电刷火花干扰、二次电源反射干扰，长线传输干扰以及地线干扰。针对干扰源，确定了相应的抗干扰设计原则，在硬件上增加了隔离、消除抖动、判别电路，采取浮地工作方式；在软件上，采取Watchdog监视、超时判断、软件滤波、软件延时等抗干扰措施，取得了良好的效果。     

连通井磁场测距系统中信号处理与传输的研究

为了克服连通井中高温、高压、强震动等恶劣环境对磁场测距系统的干扰,减小测量短节与钻头的耦合效应的影响、提高信号传输效率,实现连通井磁场测距系统的精确定位功能;文章在硬件上从传感器与AD转换芯片选型到信号调理电路等进行匹配设计;在软件上对比分析FIR和IIR滤波效果并根据IIR精度低的缺点,提出一种定点数与浮点替换运算、混合编程和优化程序结构的IIR优化设计方案;在上下井信号传输中采用曼切斯特编码通信,降低干扰、提高传输速率;仿真表明改进的IIR相对原IIR数据精度提高了两个百分点,相对FIR滤波时间提高了19倍;在误差允许范围内,系统采用该方法可以克服干扰得到精确的测量结果,满足设计要求.     

红外气体传感器信号调理及数据处理

针对红外气体传感器易受外界光源、电磁等干扰影响,其输出信号中存在大量噪声而影响检测精度的问题,设计了一种红外气体传感器信号调理及数据处理电路。该电路采用硬件和软件相结合的方法,在硬件上设计了信号调理电路,在保证信号真实性的同时具有非常好的放大滤波功能;在软件上采用中位值平均滤波算法对信号进行处理,可有效克服信号中混入的噪声,且对周期性和热噪声产生的干扰也有很好的抑制作用。试验结果表明,该电路可有效滤除传感器中的大量噪声,准确提取有用信号,提高检测精度及稳定性,满量程精度可达0.54%。     

基于图像处理的便携式端面间隙测量系统设计

产品装配过程中,有效地控制装配间隙至关重要.设计了基于图像处理的装配现场端面间隙便携式测量系统,包括硬件组成和软件实现.对金属工件间隙和非金属工件间隙的多次测量数据进行分析,实验结果表明:设计的测量系统测量不确定度在3.9 μm内.     

异步感应电机转速自适应控制系统

为解决传统电机转速控制系统存在的噪声控制不理想、电流电压采样精度低、故障检测不准确等问题,设计了异步感应电机转速自适应控制系统。选用DSP-LF2407为系统硬件主控制芯片,通过对功率主电路和功率驱动电路进行优化,加强硬件部分的噪声控制;接入高精度采样电阻,对电压信号进行RC滤波,依据FAULT管脚电平在系统故障时会被拉低的特点,提高系统软件电流电压采集和故障检测的精度。通过对硬件和软件部分进行优化,实现异步感应电机转速自适应控制系统的设计。实验结果表明,该系统噪声控制效果好、电流电压采用精度高、故障检测精度高。     

作战用固定翼无人机落地姿态平衡控制系统设计

为解决当前控制系统存在对无人机落地高度测量误差大,落地各姿态角度大等问题,设计了作战用固定翼无人机落地姿态平衡控制系统。选用CMOS模拟多路复用器ADG508单芯片,对系统硬件电源电路、AD转换电路、信号采集电路、时钟复位电路、存储扩展电路及调试与接口电路进行优化,通过测量无人机落地姿态,完成系统软件设计,结合硬件与软件部分,实现作战用固定翼无人机落地姿态平衡控制系统的设计。实验结果表明,改进系统对无人机落地高度测量误差小,落地俯仰角、横滚角及偏航角小,具有较好的平衡控制效果,充分满足姿态测量需求。     

基于Pt1000的滤光器测温系统设计

针对天文气象中双折射滤光器温度检测所遇到的问题,以互联型 STM32处理器、三线制铂热电阻Pt1000为基础,设计了滤光器桥式测温系统软硬件结构,并采用最小二乘法对标定系统进行了拟合.实验结果表明:该系统能实时监测滤光器中心区域的温度,在42℃时测量误差为±0.005℃,保证了太阳活动区视向速度的测量精度.     

高精度小型无人机气压高度测量系统的设计

介绍了一种基于MPX4115传感器和C8051F352单片机的小型无人机高度测量系统的设计及实现过程,详细论述了系统软硬件的设计原理,对传感器性能进行了分析并利用压力校验仪对其压力、温度补偿系数进行修正,保证测量准确度;通过硬件设计增加抗干扰能力并设计软件滤波算法提高输出稳定性;对高度-气压公式进行了插值拟合,解决了单片机计算能力不足的问题,提高计算性能;该系统具有小型化、功耗低、结构简单、精度高,稳定性和抗干扰能力强等优点。     

机器视觉的零件轮廓尺寸测量系统设计

提出了一种新的基于机器视觉的零件轮廓尺寸精密测量系统,设计了系统的硬件和软件部分,并介绍了测量系统的关键技术.利用LabVIEW为平台开发系统软件,采用改进的Canny算法识别图像边缘,使得测量速度更快,零件轮廓信息提取效率更高.     

基于FPGA的时差法超声波流量计的设计

设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的时差法超声波流量计。主要介绍了系统的硬件组成和实现方法,概述了软件功能和软件设计流程。系统硬件电路为微控制器＋FPGA结构,微控制器是系统的控制核心。利用FPGA的可编程特性和很高的工作频率以及丰富的内部资源设计了包括高速计数器．在内的数字信号处理模块,提高了系统的可靠性和测量精度,并具有良好的硬件可升级性。     

基于DSP28335的有源电力滤波器测控系统设计

为解决有源电力滤波器在现场工作中的准确监测与可靠控制问题,设计并实现了一种基于DSP28335的有源电力滤波器测控系统.主要对数据采集模块、通信模块、人机交互模块的硬件电路进行了详细介绍,对监测参数计算、SPI通信、故障处理的软件功能进行了阐述,给出了硬件结构和软件流程.实验结果表明系统满足设计要求,实现了对有源电力滤波器实时准确监测并可靠控制的目的.     

微机测量系统中的抗干扰措施

为了提高测量的可靠性，对测量系统进行抗干扰设计是必不可少的。将硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术结合起来应用于基于微机的精密电感测微系统中。提出了通过从电路合理的布局布线和元器件的筛选以及软件的数字滤波和零点处理等措施来达到抗干扰的目的。最后通过实验表明了采用这些措施之后，测量仪器的可靠性和稳定性得到了很大的提高。     

一种改进式TAC的高精度时间间隔测量系统的实现

设计了一种基于改进式时间-幅度转换器(Time-Amplitude Converter, TAC)的高精度时间间隔测量系统。该系统采用集成运放设计TAC中的电流可控的恒流源,并对TAC内部的积分控制部分加入宽带直流放大电路,来提高时间间隔测量的精确度;采用高精度的模数转换器采样TAC的输出,实现高精度时间间隔测量中的模拟到数字的转换;采用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)完成系统软件设计,实现对TAC的控制。通过变换TAC的采样电阻的阻值,使恒流源输出不同的电流对电容进行充电,从而使TAC的输出电压满足高精度模数转换器(Analog-Digital Converter,ADC)采集电压的要求。实验表明,在测量时间范围为1us,800ns,400ns,200ns时,该系统的时间间隔测量的最小时间精度为400皮秒。