基于嵌入式 Ｌｉｎｕｘ平台 ＥｔｈｅｒＣＡＴ 主站设计

针对多轴同步控制中存在实时性和同步性较差的问题,提出一种基于嵌入式Linux平台的EtherCAT主站方案。在以AM3358处理器为核心的BeagleBone的嵌入式平台上,构建基于Xenomai的Linux硬实时操作系统,通过改写基于ARM的网络芯片驱动,提高主站的通讯速率和响应能力,同时采用分布时钟机制动态补偿各从站时钟,实现从站间的同步性。最后搭建一主二从伺服控制平台进行试验验证,结果表明:主站在1 ms周期任务下最大调度延时为36.397μs(3.640%),最小调度延时为1.952μs(0.195%),实时性较高,多轴同步误差精度在ns级水平,具有相当高的同步性能。     

基于ARM9的工业以太网EtherCAT从站设计

介绍了EtherCAT的通信原理和相关功能模块,设计了一种基于ARM9的EtherCAT从站,并按照功能模块详细介绍了从站的软、硬件设计。最后提出了一种基于此平台实现两个EtherCAT网段时钟同步的解决方案。     

运用PIC18F4520的EtherCAT从站接口电路的设计

在介绍EtherCAT实时工业以太网技术的工作原理和通信协议的基础上,设计开发了一个使用PIC18F4520单片机作为处理器操作ET1100芯片的从站接口电路。为了可扩展和方便选用传输介质,电路采用标准的以太网物理接口(MII接口)和SPI通信方式,完成数据链路层的连接,实现了EtherCAT基本通信。通过Wireshark软件验证了此接口电路符合EtherCAT通信协议要求。     

基于SPC3的PROFIBUS-DP的智能从站的设计

PROFIBUS是当前广泛使用的工业现场总线之一,它提高了过程控制中的分散外设及I/O□数据传输的安全性和可靠性.介绍了一种基于SPC3芯片智能从站的设计方法,详细说明了其硬件和软件的实现过程.实践证明,它可以方便连接具有RS232接□的设备.     

基于C8051F040的PROFIBUS-DP从站设计

本文以某硬盘检测系统自动化改造工程为对象,针对该系统设备分散,数据传输信息量大,实时性和可靠性要求高等特点,设计一种可用于该系统的分布式控制基于PROFIBUS-DP协议的I/O从站.根据分布式控制系统的整体结构、工作原理及特点,对微控制器C8051F040和协议芯片SPC3开发I/O从站的硬件电路、软件设计流程进行了设计.给出基于PROFIUBS-DP的分布式控制系统网络组态与调试的方法,经测试表明,I/O从站与监控计算机和PLC通信正常、可靠,实时性满足了控制系统的要求.     

基于TMS320F206的PROFIBUS-DP从站设计

概括叙述了TMS320F206和SPC3的特点,介绍了智能从站中TMS320F206与SPC3的硬件连接,以及软件实现的方法.     

基于SPC3的Profibus-DP总线智能从站设计

从设计及实用角度介绍了使用西门子SPC3实现Profibus-DP智能从站的软硬件设计方法。     

基于Freescale S12的Profibus-DP智能从站设计

Profibus-DP现场总线技术已经成为工业自动化控制及仪表领域的研究热点。针对现场总线的应用和发展现状,提出了基于Freescale S12微控制器与Profibus-DP协议芯片SPC3所构成的DP智能从站设计方法,并从Profibus-DP从站的硬件设计、软件设计二方面展开较详细的论述。使用结果表明,该从站能够稳定可靠地运行,促进了Profibus-DP现场总线的推广应用。     

基于FPGA的PROFIBUS-DP从站IP软核的设计

介绍了一种基于FPGA内部软IP核实现通信中对现场总线PROFIBUS-DP从站设计方案.IP核的出现为单个FPGA上实现一个完整的系统(SoPC)的设计提供极大便利,利用IP核,设计者通过模块化设计,轻松快速地实现系统复杂的功能.采用了FPGA直接搭建IP核实现了以往的SPC3集成芯片的功能.通过软件仿真验证了该方案的正确性和可行性,提高了设计效率,极大地节约了硬件资源.     

嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计

论述了一种PROFIBUS-DP从站开发方案,为自主开发具有PROFIBUS-DP通信功能产品的用户,以OEM方式提供PROFIBUS-DP从站通信接口.     

基于 Ｄ ＰＳ Ｋ 多载波调制技术的电气测温技术的研究

针 对 诸 多 电 气 领 域 需 要 在 狭 小 空 间 内 进 行 多 节 点 温 度 实 时 测 量 ,而 传 统 总 线 系 统 存 在 传 输 速率 有 限 布 线 繁 杂 的 问 题 ,研 究 了 基 于 差 分 相 移 键 控 （ Ｄ ＰＳ Ｋ ）多 载 波 调 制 的 二 总 线 测 温 方 法 ,在 二 总 线 上 进 行多 载 波 数 据 的 调 制 与 解 调 ,通 过ＦＰ Ｇ Ａ完 成 串 并 电 路 转 化 的 算 法 ,实 现 一 种 可 用 于 电 气 设 备 内 部 布 设 的 多节 点 高 速 传 输 的 测 温 总 线 系 统 。 该 技 术 在 原 有 二 总 线 架 构 的 基 础 上 ,采 用 载 波 方 法 变 串 行 通 信 为 并 行 通信 ,既 保 留 了 二 总 线 结 构 简 单 的 优 点 又 有 效 提 高 了 传 输 效 率 。 算 法 验 证 与 仿 真 结 果 表 明 ,该 方 法 可 在 ２５６ 个带 载 测 试 节 下 ,有 效 进 行 并 行 传 输 ,信 息 传 输 正 确 率 较 高 ,为 二 总 线 进 一 步 优 化 与 推 广 提 供 了 理 论 支 撑 。     

基于群体智能算法的多级图像阈值分割技术的研究

针 对 随 着 阈 值 数 量 增 加 ,导 致 传 统 的 多 级 阈 值 处 理 方 法 已 不 能 满 足 实 时 应 用 的 状 况 ,在 分 析 群体 智 能 算 法 和 模 式 搜 索 的 机 理 后 ,提 出 了 一 种 用 于 多 级 图 像 阈 值 的 基 于 模 式 搜 索 策 略 的 改 进 ＩＰＳ 算 法 ,以 提高 群 体 智 能 算 法 在 多 阈 值 搜 索 中 的 综 合 性 能 。 该 策 略 是 应 用 步 长 固 定 模 式 搜 索 算 法 ,在 每 次 迭 代 中 对 ＩＰＳ算 法 获 得 的 全 局 历 史 最 优 解 进 行 轴 向 精 细 搜 索 ,从 而 从 众 多 次 有 解 中 找 到 最 优 阈 值 。 仿 真 实 验 结 果 表 明 ,改 进 ＩＰＳ 的 算 法 不 仅 具 有 良 好 的 全 局 探 索 和 局 部 优 化 能 力 ,而 且 在 分 别 基 于Ｂ Ｃ Ｖ方 法 和Ｋ Ｅ方 法 的 多 级 阈值 处 理 方 面 具 有 优 越 的 综 合 性 能 。     

基于脑功能网络深度学习的车内噪声评价模型

研究并构建了一个结合脑电信号处理与深度学习的车内噪声评价模型,该算法通过自我学习实现脑电信号特征提取,使用同步似然方法构建delta、alpha和beta频段的脑功能网络。将3个频带的脑功能网络扁平化处理后作为输入,通过无监督的堆栈自编码器(RSAE)自主提取脑功能网络的特征。通过几个高阶特征训练前后对比,证实了RSAE自主学习到与噪声评价有关的脑神经特征。最终将RSAE与普遍使用的SVM回归模型进行比较,同时将脑功能网络与传统的基于心理声学声音品质的车内噪声评价进行对比。结果表现,所提出的脑功能网络RSAE模型的平均决定系数高达98.69%,明显优于其他方法。     

基于嵌入式的单片机智能控制应用研究

针 对 嵌 入 式 的 单 片 机 智 能 控 制 中 采 用 的 顺 序 结 构 控 制 、多 任 务 控 制 等 控 制 方 式 进 行 研 究 。 该两 种 方 式 均 需 由 单 片 机Ｐ Ｃ指 针 来 控 制 程 序 每 一 个 语 句 命 令 的 执 行 ,以 及 每 一 个 任 务 的 完 成 。 对 于 控 制 简单 、没 有 多 任 务 同 时 控 制 下 多 采 用 顺 序 结 构 控 制 方 式 。 针 对 多 任 务 控 制 的 需 要 ,为 实 现 感 觉 和 视 觉 、实 时 性等 应 用 问 题 ,通 过 运 行 速 度 高 的 单 片 机 主 程 序 进 行 合 理 的 任 务 与 等 级 安 排 、时 间 控 制 ,采 用 优 化 编 程 方 法 、定 时 检 测 和 优 先 等 级 中 断 服 务 程 序 处 理 方 式 ,实 现 了 小 车 嵌 入 式 智 能 控 制 应 用 中 多 任 务 同 时 运 行 、实 时 执行 的 效 果 。     

Ｓ Ｋ Ａ低频天线结构优化设计

针 对Ｓ Ｋ Ａ低 频 天 线 单 元 的 结 构 设 计 指 标 要 求 ,首 先 在 天 线 概 念 设 计 阶 段 对 所 提 供 的 ２ 种 结 构方 案 进 行 对 比 评 估 ,然 后 针 对 优 选 方 案 ,在 装 配 工 艺 性 、运 输 性 以 及 环 境 适 应 性 这 几 个 关 键 点 上 进 行 详 细 优化 设 计 ,同 时 利 用 仿 真 分 析 对 结 构 刚 强 度 进 行 校 核 ,最 终 完 成 天 线 单 元 的 结 构 设 计 。 设 计 过 程 对 于 该 类 型大 尺 寸 对 数 周 期 天 线 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的 指 导 意 义 。     

基于视觉引导的无人机自主降落研究

为 实 现 无 人 机 自 主 降 落 ,提 高 自 主 飞 行 能 力 ,以 四 旋 翼 无 人 机 为 研 究 对 象 ,利 用 机 载 的 机 器 视觉 模 块 （ Ｏ ｐｅｎ Ｍ Ｖ ）从 源 图 像 中 提 取 出 地 面 目 标 的 像 素 坐 标 ,并 发 送 给 飞 控 系 统 完 成 无 人 机 的 相 对 位 置 估 计 。实 验 中 ,无 人 机 经 过 高 度 控 制 器 和 水 平 位 置 控 制 器 的 多 次 协 调 控 制 ,成 功 实 现 了 基 于 视 觉 引 导 的 自 主 降 落 。     

基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ,提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ,建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ,构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ,引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ,实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ,引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ,在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ,较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ,实 现 全 局 最 优 ,具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ,对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ,验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ,在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

基于EEMD-SVM的自动扶梯主驱动轴轴承故障诊断方法研究

针对自动扶梯由于长期处于高员载运行状态而引起主驱动轴轴承故障问题,提出一种基于EEMD-SVM的自动扶梯主驱动轴轴承故障诊断方法。使用集合经验模态分解(EEMD)对轴承异常的振动加速度信号进行分解来提取信号特征,然后基于支持向量机(SVM)构建故障诊断模型对信号进行诊断,从而确定故障状态。     

基于环形阵列的三维磁场检测研究

为 深 入 研 究 三 维 磁 场 的 空 间 特 征 信 息 ,首 先 对 单 个 三 维 磁 传 感 器 的 稳 定 性 进 行 测 试 ,并 观 测 传感 器 绕 永 磁 体 旋 转 时 三 维 磁 场 的 变 化 趋 势 ,然 后 设 计 三 维 磁 传 感 器 环 形 阵 列 ,对 永 磁 体 周 边 的 三 维 磁 场 分布 进 行 检 测 ,并 完 成 空 间 三 维 磁 力 线 的 绘 制 。 再 改 变 环 形 阵 列 的 直 径 ,分 析 永 磁 体 的 距 离 与 磁 场 强 度 的 变化 趋 势 ,进 行 二 次 曲 线 拟 合 ,最 后 将 环 形 阵 列 用 于 钢 板 凹 坑 缺 陷 的 漏 磁 检 测 实 验 。 实 验 结 果 表 明 ,环 形 阵 列能 够 挖 掘 三 维 漏 磁 场 的 隐 含 空 间 特 征 信 息 ,抵 抗 共 模 信 号 干 扰 。     

基于插补轨迹控制的变电站机器人巡检避障技术

针 对 现 有 的 变 电 站 机 器 人 巡 检 避 障 技 术 中 ,巡 检 路 径 默 认 将 机 器 人 的 旋 转 角 度 进 行 线 性 插 补 ,导 致 机 器 人 在 高 速 移 动 时 无 法 及 时 避 让 障 碍 物 的 问 题 ,设 计 了 一 种 基 于 插 补 轨 迹 控 制 的 变 电 站 机 器 人 巡 检避 障 技 术 。 为 了 深 入 了 解 机 器 人 在 运 动 中 行 走 以 及 转 弯 等 机 理 ,需 要 建 立 运 动 模 型 ,分 析 转 弯 方 式 ;在 插 补算 法 中 ,通 过 机 器 人 运 动 过 程 中 加 速 减 速 速 率 和 设 定 的 匀 速 速 度 ,计 算 出 加 速 度 的 步 数 、总 插 补 数 和 插 补 周期 ,利 用 路 径 起 始 点 和 终 点 坐 标 计 算 出 加 速 终 点 和 减 速 起 点 坐 标 ,进 而 完 成 对 整 个 机 器 人 巡 检 轨 迹 的 插 补 。通 过 模 拟 实 验 结 果 表 明 ,设 计 方 法 在 实 际 运 行 过 程 中 ,在 成 功 避 障 的 前 提 下 ,能 够 提 速 至 ９０ ｃｍ ／ ｓ ,比 传 统 技术 提 高 ３０ ｃｍ ／ ｓ ,说 明 设 计 的 技 术 具 有 一 定 的 可 靠 性 。