基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统

在六自由度运动平台的测控系统中,既需要满足控制的实时性和较高的定时精度,又需要有较强的图形图像交互功能。针对现有测控系统采用的上下位机分开实现方式带来的缺点,设计了一种基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统。该测控系统通过INtime进程对数据采集和控制板卡的直接操作实现实时性,同时在Windows进程中并行运行非实时任务,能够在一台工业控制计算机上实现测控系统的要求。实际运行测试结果显示,该系统具有高实时性能,满足实时控制的要求,图形渲染流畅,验证了该方案的可行性和有效性。     

六自由度运动平台可视化软件的设计与实现

对六自由度平台运动可视化的研究将为平台研制提供新的手段。该文介绍了平台六自由度运动可视化软件的核心部分-驱动算法的原理和在OpengGVS中的实现过程．这一基于巧妙的坐标系选取和变换的算法,简洁明了地解决了虚拟平台和作动筒间复杂的协调运动问题。在这基础上开发的平台六自由度运动可视化软件基本达到了设计要求,使虚拟平台能够实时模拟真实平台的协调运动并实现了碰撞检测和多角度观察,取得了令人满意的结果。     

六自由度微动平台旋转自由度的设计

介绍六自由度微动平台的原理、结构;对旋转自由度的实现进行了设计;同时对旋转自由度的调整精度进行了分析。这种形式的六自由度微动平台具有系统简单,可操作性强,实时监控调节,性价比高等优势。     

基于EtherCAT的并联六自由度平台设计

在设计六自由度运动平台时,运动精度是重要的评价指标,为了能够降低位姿跟踪误差并提高各轴的协同控制,在对平台进行位姿正反解的基础上,设计了一套基于EtherCAT总线的六自由度运动平台,通过EtherCAT网络进行数据帧的快速传输;系统硬件由工控机、EtherCAT网络、伺服电机、Stewart型平台构成,系统软件则采用VC++进行上位机界面的开发,由TwinCAT进行下位机控制程序的开发,通过电子凸轮实现平台各轴的同步控制,其中上下位机通过ADS进行通讯;由实验结果可知,六自由度平台平移跟踪误差小于0.04 mm,转动跟踪误差小于0.01°,静态定位精度优于0.1%,达到预定的控制要求;基于EtherCAT的六自由度平台具有良好的同步性能和位姿精度,也表明EtherCAT在多轴同步伺服控制上具有较好的响应速度和控制精度。     

六自由度主动波浪补偿装置测控系统设计与仿真

针对海工装备上人员与物资安全转运的工程需求,该文对六自由度主动波浪补偿系统中的关键技术展开研究,设计了一个完整的主动波浪补偿系统,包括运动测量系统、控制系统和执行机构.运动测量系统采用MTi惯性传感器,结合自适应高通滤波器进行船舶运动检测,同时采用双目视觉系统检测补偿平台末端运动,并基于卷积神经网络实现两类传感器数据的...     

运载火箭六自由度仿真平台搭建与应用

研究运载火箭六自由度仿真系统设计问题,在传统火箭六自由度仿真平台设计中常以特定任务为导向,造成仿真系统碎片化严重,扩展重用性不足.同时,数值仿真与视景仿真的交互中存在实时驱动的问题.针对上述问题,采用面向对象的模块化设计方法,建立了运载火箭六自由度仿真模型,给出了三层结构的通用仿真框架.设计了仿真消息管理器,较好地解决了数值仿真与视景仿真的集成并保证了系统的实时性.仿真结果验证了模型建立的准确性以及仿真平台的可靠性和稳定性.仿真结果对于运载火箭设计和性能评估系统的建立有着良好的借鉴意义.     

基于六自由度模型的飞机刹车仿真研究

针对飞机着陆刹车三自由度仿真模型存在的不足,研究了六自由度飞机对象建模的基本方法和原理,并给出了飞机机体的空间运动方程.考虑了飞机纵横向之间的耦合作用和决定飞机刹车性能的因素,没有对刚体运动模型做简化处理,直接根据牛顿第二定律推导出机体全量非线性方程,结合飞机起落架的纵横向刚度模型和传统液压刹车系统模型.建立了六自由度飞机刹车系统整体模型,并且基于maflab/simulink对其数学模型进行了转化,建立了可在计算机上实现的数学仿真模型,给出了湿跑道下仿真结果.结果表明,所建立的六自由度飞机刹车系统模型能够充分表征飞机着陆刹车的实际运行特性,为飞机刹车性能的改善和视景系统更多参数的体现提供了基础和前提.     

基于AMESim/Matlab的液压六自由度运动平台仿真研究

为了提高液压六自由度平台的建模精确度,改善控制效果,采用AMESim和Matlab两种软件以及PID控制技术对平台单通道系统进行了联合仿真.仿真结果表明,利用AMESim与Matlab各自优势的联合仿真技术具有良好的仿真效果,为进一步开发、研制液压六自由度运动平台打下了良好基础.     

机动弹头六自由度运动建模研究

机动弹头的应用是弹道导弹提高突防能力和命中精度的有效选择。为了深人研究机动弹头的制导与控制规律,该文针对机动弹头再人机动飞行的特点,给出了气动控制力和控制力矩的计算模型,并应用六自由度一体化建模理论建立了较为精确的动力学和运动学数学模型,而且基于MATLAB／Simulink对其数学模型进行了转化,建立了可在计算机上实现的数字仿真模型,并给出了部分仿真结果。结果表明,所建立的机动弹头六自由度运动模型能够充分表征其再入机动飞行的特点,为制导和控制系统的六自由度一体化建模与仿真提供了基础和前提。     

六自由度运动平台运动学建模与仿真分析

针对并联结构形式的六自由度运动平台,建立了其数学描述方法。通过引入点的复合运动分析理论,建立了平台的完整运动学关系。采用牛顿迭代法进行平台位姿的正解求解,并在此基础上利用解析方法解决了平台速度、加速度正解问题。根据六自由度运动平台的使用特点,提出了一种合理的牛顿迭代初值选择方法。仿真结果表明其迭代寻优次数不超过5次,寻优时间不超过2 ms。分析了计算运动平台包线的理论难度,提出了一种合理的可行方案,经过64次计算,耗时55 ms即完成了平台包线的解算。所建立的运动学模型已应用于某运动平台产品,并可延伸应用于其他并联结构机器人运动分析、并联机床等应用领域。     

MW-OFTS催化反应实时控制系统的设计与实现

实时检测控制仪表,用光纤温度传感器测量连续非均相固定床微波催化反应系统的温度。由于系统自带软件基于MS D0S操作系统下,使用起来非常不便,所以目的是开发基于MS Windows平台的微波催化反应计算机实时控制系统。微波控制系统采用VB6．0编程,监控主界面包含操作员需要了解的所有数据。系统实现了对串口数据的实时采集,在wintdows环境实现了两级计算机实时控制系统,成功地对M100光纤温度传感器温控仪进行温度控制,取得较好的控制效果,具有一定的实际意义。     

一种高速声纳实时处理系统的设计与实现

水下声成像技术具有广泛的应用前景,日益得到人们的重视。介绍了一种二维图像声纳的数据采集、实时处理系统。讨论了系统硬件组成以及软件程序设计,使用高性能A/D、FPGA和DSP进行数据采集及实时处理,用以太网进行数据传输。可以实时处理200通道的基元数据,图像刷新率达到20 f/s,为图像声纳提供了一套可行的设计方案。     

基于Web服务的房地产短信平台的设计与实现

Web服务这一当前最有价值且较新的分布式应用技术越来越受到广泛的关注.分析介绍了Web服务的含义、特点、体系结构以及安全性,并对其核心技术SOAP、WSDL和UDDI进行了探讨与研究.利用Web服务的跨平台可互操作性构建了一个分布式的房地产短信平台,该平台服务器通过XML技术和通讯运营商这种异构平台之间进行频繁地数据交换.最后给出了该短信平台的具体设计和实现方法.     

基于国产平台的虚拟化操作系统架构研究及其实现

高性能计算操作系统面临独特的需求与挑战,这些需求与挑战涵盖并发与高效、系统弹性与容错、异构性、I/O和访存带宽、低噪等诸多方面。传统宏内核操作系统并不能完全满足HPC领域的独特需求,因而需要为HPC定制操作系统。提出虚拟化操作系统架构,该架构主要包含两部分：（1）虚拟机监视器与轻量级内核相结合的虚拟化操作系统架构;（2）支持分时复用虚拟机与空间分割虚拟机相结合的虚拟机监视器架构。在国产平台上设计并实现了一个简单的系统原型Hypervk,说明了上述架构的可行性。初步的实验结果表明,系统具有较好的效率、低噪特性与可行性,在一定程度上可以满足HPC操作系统独特的需求。     

基于Android的火车票实名检票系统设计

介绍了一种基于嵌入式平台的实名制检票手持终端的硬件构成和软件实现。采用了Android嵌入式操作系统,对火车票上QR二维码和二代身份证RFID系统采集到的数据进行提取、显示。同时通过WIFI,将采集到的数据与服务器数据进行比对。实际运行表明,系统运行稳定,可正确快速地识别出实名火车票的真伪,实现了系统设计的功能要求。     

实验室测试数据实时收发系统的设计与实现

为在实验教学中实时掌握学生的实验测试情况并进行有效的指导,利用AVR单片机和RF4432无线射频模块,设计了一个实验数据无线收发系统。针对实验中的两个主要流程,在射频模块的FIFOs模式下,提出了一套满足实验教学需求的上位机和下位机无线通信协议,并采用时分通信防止数据冲突。详细介绍通信链路的建立、主机与从机的通信协议和通信时序、可视化界面的设计思路。将此系统应用于密立根油滴实验进行了测试,结果表明该系统能高效稳定地运行,达到了实时监测学生实验进度的要求,能有效提高实验教学效率。     

基于 NI CompactRIO 的多通道磁场采集系统的设计与实现

针对磁法勘探、地磁导航等不同技术领域的地磁测量需求,提出了一种多传感器模块化采集方案,构建了基于NI CompactRIO的多通道磁场采集系统.系统整合了光泵磁力仪,磁通门磁力仪,惯性导航模块以及GPS模块,可满足不同情况下的实验需求.为了解决多传感器组件同时采集时数据无法同步的问题,提出了基于GPS的同步授时技术以保证数据的有效性.利用插值计数器实现了数字倒数插值测频法,在铯光泵磁力仪有效输出范围内,磁测分辨率优于0.006 nT.在吉林大学电磁屏蔽室中,对系统噪声水平进行了评估,评估结果表明采集系统的PSD为7 pT/Hz@1 Hz,符合设计要求.最后在长春南湖和内蒙古桃合木苏木两个实验场地应用采集系统,验证了系统在野外恶劣环境下能够稳定工作,并高效地完成采集任务.     

基于TSP的软件质量控制平台设计与实现

随着社会发展,竞争日益激烈。软件企业纷纷尝试各种途径以增强自身竞争力。小组软件过程（TSP）为一般中小型软件企业规范软件开发和改进过程能力提供了有效而实际的帮助,如何有效地管理一个TSP项目尚待研究。通过对小组软件过程的分析,设计并实现了过程脚本驱动的、基于TSP的软件质量控制平台。允许用户对过程脚本进行裁剪,实现了小组协作开发质量控制的自动化。     

基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器蜜罐系统设计实现

工控蜜罐的诱捕能力受仿真程度显著影响,针对现有工控蜜罐缺乏业务逻辑仿真的问题,提出了一种基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器（PLC）蜜罐设计框架和搭建方法。首先,基于工控系统的交互层次提出了一种新的工控系统（ICS）蜜罐分类方法;然后,根据工控设备的不同仿真维度,将蜜罐诱捕过程分为过程仿真循环和服务仿真循环;最后,通过定制的数据转存模块将过程数据转换到服务仿真循环中,以实现业务逻辑数据的实时响应。实验以西门子S7-300 PLC设备为参考,结合典型工控蜜罐软件Conpot和建模仿真工具Matlab/Simulink,实现了信息服务仿真和控制过程仿真的协同工作。实验结果表明,相较于Conpot,高交互PLC蜜罐系统新增了11种西门子S7设备私有功能,其中读（04 Read功能码）写（05 Write功能码）操作实现了对PLC的I区7个通道的监测和Q区1个通道的控制。这种全新的蜜罐系统突破了现有交互层次和方式的局限,为工控蜜罐设计拓展了新方向。     

基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器蜜罐系统设计实现

工控蜜罐的诱捕能力受仿真程度显著影响，针对现有工控蜜罐缺乏业务逻辑仿真的问题，提出了一种基于工控业务仿真的高交互可编程逻辑控制器（PLC）蜜罐设计框架和搭建方法。首先，基于工控系统的交互层次提出了一种新的工控系统（ICS）蜜罐分类方法；然后，根据工控设备的不同仿真维度，将蜜罐诱捕过程分为过程仿真循环和服务仿真循环；最后，通过定制的数据转存模块将过程数据转换到服务仿真循环中，以实现业务逻辑数据的实时响应。实验以西门子S7-300 PLC设备为参考，结合典型工控蜜罐软件Conpot和建模仿真工具Matlab/Simulink，实现了信息服务仿真和控制过程仿真的协同工作。实验结果表明，相较于Conpot，高交互PLC蜜罐系统新增了11种西门子S7设备私有功能，其中读（04 Read功能码）写（05 Write功能码）操作实现了对PLC的I区7个通道的监测和Q区1个通道的控制。这种全新的蜜罐系统突破了现有交互层次和方式的局限，为工控蜜罐设计拓展了新方向。