可编程通用数字比例放大器

提出了一种参数和功能均可编程的数字比例放大器,既可用于气动比例减压阀,也可作为数控横流源用于力控型比例电磁铁控制.硬件以Atmegal 6单片机为核心,结合PWM开关型功率驱动电路及传感器信号调理电路,实现了比例电磁铁线圈电流测量和气动减压阀压力测量,软件采用数字PID算法做闭环调节.该控制器其突出特点是PWM频率、最大驱动电流及PID参数等均可通过RS485总线编程烧写在单片机的EEPROM内.该放大器可满足不同场合的控制要求.     

3D打印机控制系统的设计

设计了一种3D打印机控制系统,采用微控制器ATmega2560为主控制器,集成了USB通信接口模块、打印头温度检测模块、LCD控制器模块以及电机驱动模块等;利用计算机切片软件将3D模型切片产生G代码,通过串口送到主控制器,主控制器处理G 代码并对电机驱动模块发送控制信号,采用PWM脉冲宽度调制技术控制3D打印机的XYZ三轴电机及挤出机电机进行3D打印,为了保证打印头快速达到打印温度并保持温度恒定,采用增量式PID算法实现对温度的精确控制;测试结果表明,采用增量式PID算法后,挤出头温度控制在245℃,控制精度为1℃,将原来的300 s左右进入恒温状态提高到75 s左右进入恒温状态,提高了三维打印恒温控制的性能,减少了打印过程中打印材料断丝、粗细不均匀等现象,满足了对打印质量的要求。     

BP神经网络在PID控制器参数整定中的应用

研究工业控制过程,针对控制器优化问题,PID控制是迄今为止在过程控制中应用最为广泛的控制方法.但在实际应用中,对有非线性、时变性系统,无法建立精确模型.为了解决控制参数整定,达到精确控制,改善系统性能,提出一种基于BP神经网络的PID控制器参数整定方法.通过建立三层神经网络模型,在控制过程中将神经网络的隐含层单元分别作为PID的比例(P)、积分(I)、微分(D)单元,从而构造参数自学习的PID控制器,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,从而进行PID控制参数的在线整定.仿真结果表明,基于BP神经网络的PID控制方法在处理非线性和时变系统时,提高了实时性能,增强系统稳定性,并获得更好的控制效果.     

直流无刷电机位置跟踪伺服系统设计与仿真

为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障.基于直流无刷电机的工作原理.运用Matlab模糊工具箱建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用Pl控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器.数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义.     

非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究

针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改进鲸鱼优化的反向传播(BP)-PID控制器对PID参数自适应控制,从而对喷头温度精确控制...     

谈谈如何提高单片机的模数转换精度

引言 单片机应用于工业控制等方面时,经常要将电流、电压、温度、位移、转速等模拟量转换成数字量,然后在单片机内作进一步运算和处理,完成相应的数据存储、数据传输和数据输出,达到分析和控制的目的。随着大规模集成电路的不断发展,很多单片机都有内置A／D模块,因此,单片机的A／D转换可以用内置A／D模块也可以用外置A／D电路完成,现谈谈单片机A／D转换的工作原理及优缺点,并分析提高A／D转换精度的方法。     

伺服电机的预测控制与比例-积分-微分控制

为完成伺服电机平稳而快速的控制,根据预测控制方法中动态矩阵控制原理,提出了基于动态矩阵的预测控制和比例-积分-微分(PID)控制的伺服电机的控制方案。分析了交/直流伺服电机三环控制的统一模型,用预测控制器设计了伺服电机的电流环,提出了利用上升时间和稳态值确定电流环等效惯性环节的方法,最后用PID控制器设计了速度环和位置环。计算和仿真结果表明,电流环的等效惯性环节时间常数与-ln(0.368)成反比,该预测控制和PID混合控制可以很好地实现伺服电机平稳快速的运行。     

不完全微分PID控制的FPGA的研究

介绍了一种不完全微分的PID控制器在FPGA上实现的方法.首先对不完全微分PID控制的原理和设计中使用的算法进行分析,然后,用MATLAB针对特定的被控对象模型进行仿真实验,获得了比较理想的系统输出.最后,利用VHDL语言设计不完全微分PID控制器、A/D和D/A等各个模块,并对各个模块进行设计中的优化处理.实验表明,该设计方案可行的,而且本文的设计既有很快的运行速度,又改善了传统PID控制器的控制性能.     

一种参数自调整PID模糊控制器

结合传统PID控制原理 ,提出一种新型模糊控制器结构 ,即PID型模糊控制器。为提高PID控制器性能 ,设计能在线调整PID参数的模糊控制方法。仿真结果表明 ,自调整参数PID型模糊控制器使系统在暂态响应及稳态性能方面性能优良。     

射电望远镜PID控制系统仿真

射电望远镜控制系统是射电望远镜设计中的重点,控制系统的控制精度直接影响到射电望远镜的测量精度和灵敏度.通过对射电望远镜系统建模分析,发现传统的PID算法存在积分饱和缺陷问题,会造成系统超调,调节时间延长等不利结果.将积分分离PID控制算法引入到射电望远镜控制器设计中,利用LabVIEW实时仿真模块的功能,搭建了半实物仿真模型,分别采用传统PID和积分分离PID控制,对系统进行半实物仿真实验,提高控制器的控制性能,实验结果表明,积分分离PID控制效果良好.     

D2D通信蜂窝网络中的比例公平与加权和速率最大化

针对终端直通（D2D）通信系统中用户的公平性问题,首先对现有的比例公平原则进行扩展,推导出一个与加权和速率有关的优化问题,然后提出了一个最大带权匹配比例公平（KMPF）资源分配算法对其进行优化。该算法通过功率控制最大化用户的加权和速率,并由最大带权匹配（KM）算法按照系统总的加权和速率最大原则为D2D用户分配可以复用的蜂窝用户资源。最后由仿真结果可得,该算法在使得系统公平指数相对于贪婪资源分配算法高出0.4的同时保证系统吞吐量达到其水平的95%以上,而相对于公平性较好的随机资源分配算法,该方案得到的系统吞吐量提高了约50%,说明该算法能在兼顾系统吞吐量的同时解决系统公平性问题。     

基于D2D通信的流量卸载技术综述

随着各类移动终端与高带宽需求业务的普及,蜂窝网流量已呈现出爆炸性增长的趋势;同时,由于网络用户分布不均匀,蜂窝网流量分布也存在不均衡的现象。基于D2D(Device-to-Device)通信的流量卸载(Traffic offloading)是解决数据流量急剧增加和不均匀分布的一种经济、有效的技术。首先,根据D2D通信在流量卸载中所承担的任务,将基于D2D通信的流量卸载技术分为以D2D通信为目标和以D2D通信为中继两类;然后,详细介绍每一类技术的研究现状并分析讨论各自的优缺点;最后,提出下一步的潜在研究方向。     

3D Shape Reconstruction of Lumbar Vertebra From Two X-ray Images and a CT Model

Structure reconstruction of 3D anatomy from bi-planar X-ray images is a challenging topic. Traditionally, the elastic-model-based method was used to reconstruct 3D shapes by deforming the control points on the elastic mesh. However, the reconstructed shape is not smooth because the limited control points are only distributed on the edge of the elastic mesh. Alternatively, statistical-model-based methods, which include shape-model-based and intensity-model-based methods, are introduced due to their smooth reconstruction. However, both suffer from limitations. With the shape-model-based method, only the boundary profile is considered, leading to the loss of valid intensity information. For the intensity-based-method, the computation speed is slow because it needs to calculate the intensity distribution in each iteration. To address these issues, we propose a new reconstruction method using X-ray images and a specimen’s CT data. Specifically, the CT data provides both the shape mesh and the intensity model of the vertebra. Intensity model is used to generate the deformation field from X-ray images, while the shape model is used to generate the patient specific model by applying the calculated deformation field. Experiments on the public synthetic dataset and clinical dataset show that the average reconstruction errors are 1.1 mm and 1.2 mm, separately. The average reconstruction time is 3 minutes.      

在MATLAB中用数据文件制作二维、三维图形

介绍变压器局部放电数据在MATLAB中转换为文本文件的数据并做出二维、三维图形的方法。     

区间值比例二元组语言集成算子及其决策方法

结合区间不确定性语言集与比例二元组,提出区间值比例二元组的概念;基于得分函数与精确函数,给出了两个区间值比例二元组的比较方法,并介绍了区间值比例二元组与区间数之间的转换函数;在此基础上,提出区间值比例二元组加权几何算子及区间值比例二元组有序加权几何算子;针对不同语言标度的群决策问题,通过统一标度给出了相应的多属性群决策方法,并将其用于投资商投资过程中。     

基于RoboCup2D仿真的球队策略研究

在Agent2D底层中,单一的防守和进攻方式往往不能很好的完成比赛所要求的进攻和防守任务.针对此问题,提出一种多人防守策略和三角进攻策略,多人防守策略是当对方处于进攻状态时,我方派出两名及以上队友去逼抢对方持球队员;三角进攻策略是通过合适位置的3名队友的跑位配合实现的,由一名核心进攻球员和两名辅助进攻球员组成三角进攻小...     

基于2D Mesh拓扑结构的NoC模拟器设计

片上网络模拟器的设计涉及到片上网络的拓扑结构、路由器结构、路由算法、性能分析等诸多方面.从NoC模拟器设计的角度,研究并讨论模拟器所采用的拓扑结构,路由器结构及数据包格式,介绍拓扑结构模拟、IP核模拟、路由模拟,并且用面向对象语言C++实现一个NoC模拟器系统.     

巷道掘进过程中煤炮现象发生范围及机理研究

为了说明煤炮现象的发生范围和发生机理,采用RFPA2D数值计算软件对某煤矿巷道掘进过程中围岩的变形破坏过程和声发射现象进行了数值模拟研究。研究结果表明,矿井工作面回采巷道发生的煤炮现象是在巷道两帮15 m及顶板约10 m范围内在巷道变形破坏过程中积聚的大量弹性能量释放的过程,是一种能级相对较小的动力现象,不是冲击地压发生的前兆信息。     

模板方法模式及其在Java 2D中的应用

软件设计模式代表了从成功的系统设计中分离出来的可复用的优秀设计经验，已成为现代软件系统设计的重要研究对象。本文介绍了其中的模板方法设计模式，并就其在Java2D中的典型应用进行了说明。     

分子相似性与MOLPRINT2D的本地化

分子相似性是分子多样性、分子聚类分析的基础,在药物、材料设计等领域应用广泛.分子相似性有相似度和分子间距两种方式表示,它的计算以分子描述符的计算为前提,依据所采用的描述符是定量还是定性表示,其算法有所不同.本文首先简述了分子相似性的概念、计算方法及其分类,然后,将一款免费的分子相似性计算软件MOLPRINT2D本地化.