“嵌入式系统”课程的教学改革与实践

"嵌入式系统"是自动化、电子信息工程等专业的重要专业课程,文章针对"嵌入式系统"课程实践性强、技术更新快的特点,对其教学方法、教学思路等方面提出几点建议。     

基于STM32的泵控马达恒速输出系统的设计

为实现泵控马达系统输出恒转速,建立了系统的液压工作原理,通过对泵控马达调速系统的整体控制设计,确定了以STM32单片机为核心的信号控制器.系统的控制器包括硬件部分和软件部分,从而使该信号控制器将PID控制与PWM信号输出相结合,通过调节控制电压调整变量泵的排量,以抑制外接转速波动影响,从而实现1500r/min恒速输出.通过搭建系统实验平台,对系统的调速特性进行实验验证,得到了系统控制电流与转速的关系,以及控制信号突变对系统响应的影响.最后验证了系统在转速扰动下的调速特性,结果表明本系统具有较好的调速能力,达到国家Ⅲ类发电要求.     

增强现实诱导维修进程识别策略

针对传统的增强现实维修系统不能有效对维修状态进行感知和判断的问题进行了研究,提出了一种基于概率神经网络（probabilistic neural network, PNN）的维修进程识别的策略。该策略将关注的焦点由维修对象本身转移到附近的已拆卸零件放置区域,利用曲波变换生成已拆卸零件边缘图像,然后生成Hu不变矩特征值,再将特征值作为PNN神经网络的输入进行进程零件的分类识别,从而得到当前的维修进程。实验表明,该策略下识别的准确度明显高于图像匹配方法与曲波不变矩方法,为场景感知提供了新的思路和解决方案。     

用于iGPS的阵列式光电传感器设计

针对目前iGPS自带光电传感器无法应用于大尺寸部件的动态位姿检测领域的问题,设计了一种阵列式光电传感器,并提出了结构参数标定方法.该传感器由传感器本体、放大器以及前端处理器三部分组成.放大器将本体上的环形阵列硅光电池组接收到的微弱激光信号转换为可用电压信号,并进行信号放大与调理;以STM32F103ZET6为主控芯片的前端处理器完成信号采集、识别、计算与传送功能.实验结果表明:在10m×10m测量范围内,使用该光电传感器,系统测量精度为0.5 mm,满足实际应用要求.     

基于SIFT特征的地貌图像匹配研究

求解地貌图像匹配点对是地貌反求测量过程中的核心问题之一.针对地貌图像的特点,选用基于SIFT 特征图像匹配算法,并根据其算法特点在Vc+ +环境下编写了匹配程序.对地貌模型图像在视角变化、光照不一致等情况下,进行大量实验表明,该方法具有稳定、快速、高效的特点.     

改进PSO算法的BP网络对泵控马达系统的优化

针对如何有效改善BP网络易陷于局部极小和收敛速度慢的缺点,提出了一种带有变异灰色算子的多群体协同混沌粒子群算法（GMMCCPSO）。将灰色变异算子应用于多群体协同粒子群的主群,以避免主群过早出现局部收敛现象;将混沌理论引入各从群,以增强各从群的局部搜索能力。利用改进的粒子群算法来优化BP神经网络的权值和阈值,有效地改善了BP网络易陷入局部极小和收敛慢的缺点,同时也极大地提高了其映射能力。通过对泵控马达系统进行MATLAB仿真研究,结果表明：改进的PSO-BP网络有效地改善了该系统存在对突加负载的识别能力、系统振荡性和响应速度差的缺点。     

乡之涌现

<正>设计说明当下中国村庄发展,存在人口流失、资源转换率较低等问题。想要解决村庄发展的问题,未来的产业升级是重中之重。目前农村产业存在的主要问题是产业结构过于单一,生产活力不足,这也直接影响了经济活力。初期小组成员设计构思重点放在产业结构分析上,尝试通过产业动态重组塑造乡村新形态。首先分析中国乡村的现有产业类型与地理条件,再通过人口、用地、经济等数据来引出并解决乡村的问题。     

融合多尺度特征的改进Deeplab v3+图像语义分割算法

针对当前Deeplab v3+模型没有充分采用高分辨率的浅层特征出现的错误分割、遗漏分割等现象,提出一种融合多尺度特征的改进Deeplab v3+特征图像语义分割算法。在主干网络中,引入多尺度金字塔卷积;将空洞空间卷积池化金字塔中的标准卷积替换为深度可分离卷积,减少整体模型的参数量;最后,在解码层采用多尺度方法来捕捉获取全局背景,将背景特征通过注意力机制,再与浅层特征和空洞空间金字塔池化层结合,丰富融合后的浅层特征语义信息。实验表明,在CityScapes验证集中,所提算法具有更好的边缘分割效果,平均交并比达到了74.76%,较原有算法提升了2.20%。通过与先进算法比较,也证明所提算法应对改善错误分割、遗漏分割的有效性。     

基于眼动追踪技术的数字界面人机交互效能评价研究综述

数字界面是人机交互的主要平台,科学合理的界面设计能够促进高效和谐的人机交互,开展数字界面人机交互效能评价能够有效节省时间资源和开发成本,为界面的设计定型奠定坚实基础。利用眼动追踪技术对该效能进行评价能够客观反映用户的视觉心理及认知思维过程。结合该技术在人机界面交互中的评价机理,归纳梳理了目前的研究现状,并指出其未来的应用和发展趋势将围绕算法优化、模型计算、多元融合和无感交互等方面展开。     

嵌入式Linux下CAN设备驱动的设计

针对玻璃切割机控制系统在实时性、可靠性方面的要求,提出了基于CAN总线的分布式控制系统方案.介绍了在核心数据处理单元S3C2410上扩展CAN总线设备的硬件接口设计,详细讨论了嵌入式ARMLinux上驱动程序开发的一般方法,解析了嵌入式驱动程序用到的关键函数,进一步分析了嵌入式驱动程序的编译方法和加载过程.最后,通过静态编译方式,将CAN设备驱动程序加载到系统中,在实际应用中取得了较好的效果.