Kalman滤波器的硬件优化设计与仿真

基于可重复配置硬件的现代设计技术,对Kalman滤波器的硬件实现进行了研究。应用FPGA硬件丰富、灵活以及并行运算的特点,根据"先时序后电路"的设计思想,采用自顶向下的同步设计方法进行了浮点Kalman滤波器的硬件设计。分析了Kalman滤波器的工作原理,并利用Intellectual Property(IP)核和分时复用技术对硬件结构进行了优化。最后以提高全球定位系统(GPS)精度为应用背景对所设计的滤波器进行仿真验证,Modelsim仿真实验结果表明,该浮点Kalman滤波器的硬件设计不但实时性高,而且节省资源,利于硬件实现,具有实际应用价值。     

硬件设计搜索引擎的信息描述体设计

从因特网上获取信息或资源需要使用搜索引擎,可是目前的通用搜索引擎并不能搜索出使用专业工具设计的各种硬件格式的文件,即硬件部件设计。本文研究一种新的针对硬件部件设计的专用搜索引擎,使用该引擎可根据因特网上基于硬件部件设计特性的分类信息,搜索到硬件部件设计文件,从而为硬件开发者缩短开发周期提供较好的支持。本文给出了该搜索引擎的设计方案。     

基于单片机和CPLD两级控制的频综设计与实现

从软件和硬件两个方面介绍了用单片机、CPLD两级控制DDS产生频综信号的方法;软件方面给出了用VHDL语言编写控制程序的设计思路;并以线性调频信号的产生为例说明了信号控制流程,结合信号控制流程,给出了控制字的计算方法;设计程序经过软件仿真验证后进行了硬件设计和制作;硬件设计包括了器件选取、器件配置、结构设计等部分;根据硬件设计,完成了硬件制作,并进行了硬件测试,给出了硬件测试结果;实际应用证明,用该方法制作的频综信号丰富,功能多,很好地满足了使用要求。     

Proteus软件在交通灯教学中的应用

单片机设计包含硬件设计和软件设计两大部分。传统的方法是先进行硬件设计,然后使用仿真器在硬件电路上进行仿真调试,当硬件电路不满足设计要求时,就需要修改硬件电路重新进行调试。而Proteus是单片机的仿真软件,在Proteus环境下可以直接对单片机进行硬件设计和软件仿真,当硬件电路不满足设计要求时,即直接修改电路重新进行仿真,直到系统的软硬件满足要求为止,大大的提高了其开发效率。本文主要是将Proteus仿真软件引入单片机的课程教学中,并举例介绍了Proteus仿真软件在单片机课堂的教学中的应用方法。     

基于生物学的电子电路设计

介绍了可进化硬件的机理和相关技术,着重阐述了一种基于进化论中遗传算法的大规模电子电路设计方法,分析了如何通过可进化硬件的机理来实现复杂系统的高容错性设计。介绍了进化电子电路设计的设计架构及基本设计步骤,实现进化电子电路设计的设计环境。展望了基于可进化硬件思想的电子电路设计的发展前景。     

基于DSP的液晶模块的显示原理及实现

介绍了一种基于TMS320F206DSP以及硬件汉字库的液晶模块的设计。给出了硬件接口设计框图、接口的设计实现以及硬件汉字库的制作方法,同时给出了液晶初始化和显示模块的设计思路以及软件实现。     

基于FPGA的通用开关电源控制器硬件模拟开发平台的设计与实现

设计了一套基于FPGA的通用离线开关电源硬件模拟开发平台,并对此硬件开发平台的硬件组成及工作原理进行了分析。利用此硬件开发平台对开关电源控制器进行硬件模拟,可以弥补控制芯片设计过程中软件仿真的不足,大大缩短控制芯片开发周期。     

针对硬件设计的专用搜索引擎研究

从因特网上获取信息或资源需要使用搜索引擎,可是目前的通用搜索引擎并不能搜索出使用专业工具设计的各种硬件格式的文件,即硬件部件设计.研究一种新的针对硬件部件设计的专用搜索引擎,使用该引擎可根据因特网上基于硬件部件设计特性的分类信息,搜索到硬件部件设计文件,从而为硬件开发者缩短开发周期提供较好的支持,给出了该搜索引擎的设计方案.     

集成Internet电话的硬件设计与实现

文章包含四部分内容:集成Internet电话的硬件设计原理;电子盘的设计与实现;液晶显示板的设计与实现和语音卡的设计与实现。详细地分析了软、硬件的设计原理及技术,给出了硬件的组成框图和驱动程序的流程图,并具体计算了有关的技术参数。     

基于ARM的嵌入式网络摄像机的设计与实现

本文首先研究与设计了基于硬件压缩的网络视频监控系统各硬件结构,然后在此基础上完成了系统底层软件的设计,经过测试,达到了预期的效果。本文的研究工作,对于设计基于硬件压缩的网络视频监控系统提供了可以借鉴的设计思路,具有一定的应用价值。     

某机载雷达智能环境控制器模糊算法设计

为了提高某机载雷达环境控制系统控制品质,设计了一种基于PID控制与模糊控制相结合的智能控制器。文章介绍了该智能控制器的基本原理、系统组成,详细论述了温度控制算法。该算法具有更大的灵活性、更快的响应速度、抗干扰性强和鲁棒性高的优点,特别适用于非线性、时变和大滞后的控制系统。试验表明,采用该算法的环境控制系统,具有良好的控制性能,对机载设备冷却或加热取得了满意的效果。     

FUZZY ADAPTIVE CONTROL OF NONLINEAR PROCESSES WITH FEEDFORWARD COMPENSATOR AND ITS APPLICATION

In this article, a control problem for nonlinear single-input/single-output (SISO) systems with time-varying parameters is discussed. The control system consists of two parts. One part is a fuzzy control loop, which has feedback function designed to overcome random instant disturbances. The other part is a Fourier series-based control, which is a feedforward loop designed to overcome steady lasting deterministic types of uncertain disturbances. The former is a fast loop, in which feedback control rules are autotuned in each sample time. The latter is a slow loop, in which the feedforward control actions are computed at each pass. Stability of the nonlinear control system is guaranteed by means of Lyapunov stability. This approach has been applied to a simulation study of a control system of a superheated steam temperature process in a thermal power plant. The results of comparisons with PID and a fuzzy control show satisfactory performance.     

一种基于综合策略的加热炉炉温控制系统设计

本文在稳定模糊自适应控制器的基础上,提出了具有内环和外环的基于综合控制策略的加热炉炉温控制系统设计方法,它具有分布处理和稳定的特点。仿真结果验证了该方法的有效性,具有一定应用价值。     

一种流媒体代理多播的拥塞控制模型

应用层多播作为一种新兴的多点数据传输模式,其拥塞控制机制却仍未提出一个成熟有效的方案,这成为了限制其广泛应用的一个瓶颈.提出一种流媒体代理多播系统,数据传输过程中采用基于客户端和基于代理的双层拥塞控制模型,最后实验证明该拥塞控制模型可以使系统充分利用网络带宽,提高了视频服务质量.     

一阶时滞系统的智慧PI控制

针对一阶时滞系统的控制问题,提出了一种不依赖于受控对象模型和属性的智慧比例–积分(WPI)控制方法. WPI控制方法通过速度因子将比例和积分环节紧密联系在一起形成一个协同控制核心.理论分析表明,由WPI控制器构成的闭环控制系统是全局渐近稳定的.数值仿真实验表明了WPI控制方法不仅响应速度快、控制精度高,而且还具有良好的抗扰动鲁棒性,因而是一种有效的控制方法,在时滞系统控制领域具有广泛的应用价值.     

基于DCS的锚链调质炉炉温模糊控制系统

介绍了带自学习、自修正功能的模糊控刺技术在锚链调质炉炉温DCS中的应用,实现了调质炉的精确控温及控制策略和控制参数的自适应,提高了系统的鲁棒性,达到了较高的控制水平。     

基于单台PC机的工业过程虚拟实验系统设计

通过采用Rockwell系列软件与Matlab软件的混合编程,实现在单台PC机上集成复杂工业过程的虚拟仿真实验系统。该系统具有监控层、控制层和对象层3层结构。其中,Matlab软件实现复杂工业过程模型的仿真,Rockwell系列软件实现控制器的仿真、编程、监控画面的组态等。重点介绍Matlab软件与组态软件通讯方法,通过球磨机典型的PID控制回路表明了该方法的可行性,为在实验室进行复杂工业过程控制系统的建模、控制与优化的研究提供了平台,具有较好的应用价值。     

"现代木牛流马"的智能控制

机器人是科学技术发展到一定历史阶段的产物。作为机器人的核心部分,机器人控制技术经历了经典控制技术、现代控制技术和智能控制技术的发展过程。本文通过对具有15个自由度的＂现代木牛流马＂四足步行机器人的研究,开发了一个由上位机和PLC组建的两级控制系统对其进行智能控制,完成了在复杂道路情况下的自适应行走,并结合实例做了具体介绍,经展品试验证明了其可行性,并获得了很好的效果。     

SR电机单神经元PID直接转矩控制系统

针对采用常规PID控制器很难取得很好的控制效果,提出了单神经元PID与常规PID复合控制的开关磁阻电机调速系统的新方法,利用具有自学习和自适应能力的单神经元来构成开关磁阻电机的单神经元自适应控制器,不但结构简单,而且能适应环境变化,具有较强的鲁棒性。以速度误差为系统外环输入,大偏差时采用常规PID控制,小偏差时采用单神经元控制。外环的输出变量为内环的目标转矩,送入60kW三相6/4结构的开关磁阻电机直接转矩调速系统内环。仿真结果表明,这种复合控制方法解决了常规控制方法因电机数学模型难以精确确定而无法确定控制参数的问题,并克服了常规P I D控制器参数固定,控制非线性系统差的缺点,很好的解决了系统上升时间与超调的矛盾。系统具有很好的抗干扰能力与鲁棒性。     

TCP友好速率控制协议的分析及应用

传统的TCP由于采用速率减半的拥塞退避机制而使其在数据传输时易产生过大的速率波动,而UDP不具备拥塞退避机制,在拥塞的网络环境中,UDP流将大量抢占TCP流的网络带宽,同时自身的丢包也迅速增加,并可能带来系统拥塞崩溃的潜在危险,因此TCP和UDP都不能很好地满足实时流媒体业务的需要。文中研究了一个具有拥塞退避机制、网络吞吐量波动小,且能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议———TCP友好速率控制协议(TFRC),并将其应用于实时多媒体流传输应用程序。研究测试结果表明采用TFRC后多媒体的实时播放较TCP平滑了许多。