8 resultados para PC104


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本文全面论述了一个基于PC104模块的嵌入式控制器的研制、开发及控制器的结构、性能和硬件软件设计。论文从HIRFL加速器分布式控制的要求出发,阐明了控制器的开发背景、基本结构的建立、电路的设计及主要元器件的选择和使用。论文分为两大部分,第一部分对嵌入式控制的理论及相关的技术作了简单的介绍,并对本设计中采用的嵌入式计算机PC104的结构做了说明,同时分析了目前HIRFL加速器控制系统的现状和进行嵌入式设计的目的。第二部分在详细地介绍嵌入式控制器硬件电路设计原理的基础上,结合理论进述了实际电路的设计,整个硬件的设计按功能分成模拟器件接口、I/O同步控制、并行I/O接口、抗干扰设计和主要芯片特性五大部分。软件设计采用面向对象的编程方法进行设计,操作系统软件采用微软公司的Windows CE,编程软件使用VC for Windows CE。论文从控制不同硬件的角度对软件进行分类说明。

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针对北极冰下海洋参数监测的使命要求,对水下机器人控制系统进行了相关研究,将PC104总线与CAN总线应用到自主/遥控水下机器人中,实现了一种分布式与集中式相结合的水下机器人控制系统体系结构。从硬件和软件两个方面描述北极自主/遥控水下机器人控制系统的实施方案。

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水下滑翔机器人是近年来出现的一种新型的自主式水下机器人,它们独特的驱动方式决定了其大航程,低功耗、低成本、低噪声等特点,这样就使其将会在海洋监测、军事等方面有越来越广泛的应用。这种新型水下机器人在一些技术上与传统的水下机器人存在共同之处。但是,水下滑翔机器人的推进和航行方式与传统的水下机器人是截然不同的,从而造成控制、航行规划和导航等关键技术不同。因此,对水下滑翔机器人的研究工作就显得格外重要。 本文以水下滑翔机器人样机功能实现为目的,对水下滑翔机器人的控制系统软、硬件进行设计并实现。 首先简要介绍了水下滑翔机器人的系统组成,包括外形结构、内部组成与总体配置,结合水下滑翔机器人自身特点,简要介绍了其运动控制方式。 以作者工作为基础,介绍了水下滑翔机器人控制系统软、硬件的设计与实现。采用基于PC104嵌入式计算机的数字控制方案进行水下控制系统的硬件设计与系统配置;在QNX操作系统下用C语言编写控制系统软件,它是以主进程为主线,在主进程中开辟不同子进程,各进程并行处理任务的水下系统软件。按不同功能实现分为不同的功能模块,每个功能模块用不同的子进程实现。 针对水下滑翔机器人的运动控制系统和其运动控制指标,设计了俯仰、横滚和航向三个自由度的闭环控制方案,采用带死区PID的控制方法。为了验证所设计控制系统和控制方案的正确性和有效性,分别进行了野外开环运动控制试验和水池闭环控制试验,并针对实验中发现的问题进行了原因分析。 实际实验结果表明,本文设计的控制系统能够正常工作;所设计控制器的控制效果也能够令人满意,控制系统和控制方法的设计与实现是正确而且有效的。

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自主/遥控水下机器人是近年来出现的一种新型水下机器人,其自带能源,通过微光缆与水面支持系统相连接,既具有自治水下机器人大范围自主航行的能力,又具有遥控水下机器人定点操作能力,提高了自治水下机器人实时获取数据的能力,扩大了遥控水下机器人的作业范围。由于自主/遥控水下机器人工作方式的灵活性和多样性,其必将会在海洋监测、军事等方面有越来越广泛的应用。 北极是反映全球气候变化的敏感地区,目前世界各国对北极的考察规模越来越大,对极地海洋的探索力度也大幅度增加。由于自主/遥控水下机器人具有灵活的工作方式,将其应用到北极冰下海洋环境监测中,便于满足北极科考的需求。本论文以科考需求为背景,将自主/遥控水下机器人应用到北极海洋环境监测中,为搭载的测量设备提供一个基本的运动平台。 本论文以实现自主/遥控水下机器人控制系统功能为目的,在深入研究已有水下机器人控制系统结构的基础上,开展自主/遥控水下机器人的控制系统软件和硬件设计与实现工作。将CAN总线与PC/104总线应用到自主/遥控水下机器人控制系统中,实现了一种分布式与集中式相结合的控制系统体系结构,将控制系统的可扩展性、实时性、可靠性等结合在一起。 以作者的实际工作为基础,介绍了自主/遥控水下机器人控制系统软、硬件的设计与实现。采用基于CAN总线技术的分布式控制系统体系结构;采用基于PC104嵌入式计算机的数字控制方案进行航行控制系统硬件设计与系统配置;采用嵌入式单片机做为分系统的控制器;在QNX操作系统下用C语言编写水下控制系统软件,采用模块化和标准化的设计思想,将水下控制系统软件分化多个功能模块,每个模块由不同的进程来实现。 实际实验结果表明,本文所设计的控制系统能够达到预期目标;所设计底层硬件系统和底层驱动软件能够给机器人的上层控制软件提供一个稳定基础。

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El desarrollo de este trabajo presenta la realización de una plataforma experimental, la cual permitirá investigar sobre una metodología para el diseño y análisis de un sistema teleoperado, considerando la dinámica no lineal del manipulador esclavo, así como el retardo en el canal de comunicación. El trabajado ha sido desarrollado entre el laboratorio de Automática y Robótica (DISAM) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Laboratorio de Manufactura del Centro de Tecnologías Avanzadas de Manufactura (CETAM) de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). La estructura mecánica del brazo, así como los accionamientos eléctricos ha sido implementada. Se han desarrollado pruebas experimentales del Sistema de Teleoperación. La tarjeta PC104 (embedded board) ha sido configurada y puesta a punto, ésta comanda la interface de potencia y sensores de los motores DC de cada articulación del brazo. Se ha desarrollado los drives para el manejo de los accionamientos del maestro y del esclavo: envío/recepción de datos de posición velocidad, aceleración y corriente a través de una red CAN. Así como los programas para la interconexión a través de una red LAN, del Sistema Operativo Windows y el Sistema Operativo en Tiempo Real - QNX.

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The development of this work presents the implementation of an experimental platform, which will permit to investigate on a methodology for the design and analysis of a teleoperated system, considering the delay in the communication channel. The project has been developed in partnership with the laboratory of Automatic and Robotics of the Universidad Politécnica de Madrid and the Laboratory at the Centro de Tecnologías Avanzadas de Manufactura at the Pontificia Universidad Católica del Perú. The mechanical structure of the arm that is located in the remote side has been built and the electric servomechanism has been mounted to control their movement. The experimental test of the Teleoperation system has been developed. The PC104 card commands the power interface and sensors of the DC motor of each articulation of the arm. Has developed the drives for the management of the operations of the master and the slave: send/reception of position, speed, acceleration and current data through a CAN network. The programs for the interconnection through a LAN network, between the Windows Operating System and the Real-time Operating System (QNX), has been developed. The utility of the developed platform (hardware and software) has been demonstrated.

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Este trabalho apresenta uma análise de algoritmos computacionais aplicados à estimação de fasores elétricos em SEPs. A medição dos fasores é realizada por meio da alocação de Unidades de Medição Fasorial nestes sistemas e encontra diversas aplicações nas áreas de operação, controle, proteção e planejamento. Para que os fasores possam ser aplicados, são definidos padrões de medição, sincronização e comunicação, por meio da norma IEEE C37.118.1. A norma apresenta os padrões de mensagens, timetag, fasores, sistema de sincronização, e define testes para avaliar a estimação. Apesar de abranger todos esses critérios, a diretriz não define um algoritmo de estimação padrão, abrindo espaço para uso de diversos métodos, desde que a precisão seja atendida. Nesse contexto, o presente trabalho analisa alguns algoritmos de estimação de fasores definidos na literatura, avaliando o comportamento deles em determinados casos. Foram considerados, dessa forma, os métodos: Transformada Discreta de Fourier, Método dos Mínimos Quadrados e Transformada Wavelet Discreta, nas versões recursivas e não-recursivas. Esses métodos foram submetidos a sinais sintéticos, a fim de verificar o comportamento diante dos testes propostos pela norma, avaliando o Total Vector Error, tempo de resposta e atraso e overshoot. Os algoritmos também foram embarcados em um hardware, denominado PC104, e avaliados de acordo com os sinais medidos pelo equipamento na saída analógica de um simulador em tempo real (Real Time Digital Simulator).