1037350嵌入式伺服控制編碼器秉銘DFS60E-S4EC01000嵌入式伺服控制系統(tǒng)的控制對象進(jìn)行了深入研究。分析不同狀態(tài)下的電機動態(tài)平衡方程，并建立物理模型；通過階躍響應(yīng)法和頻率法對系統(tǒng)模型進(jìn)行辨識，作為設(shè)計控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)；根據(jù)系統(tǒng)模型研究基本的數(shù)字PID控制算法，并終應(yīng)用增量式PID控制算法；比較有刷直流力矩電機的雙極性可逆PWM驅(qū)動和單極性可逆PWM驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，并討論了兩種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點和適用環(huán)境。其次，根據(jù)上面的研究針對實驗室配備的電機設(shè)計嵌入式伺服控制系統(tǒng)?？刂破?、驅(qū)動器的硬件電路包括：PWM配置電路、安全保護(hù)電路、PWM放大電路等，其中控制器是基于C8051F121設(shè)計的；通信協(xié)議設(shè)計包括：控制器與編碼器的通信協(xié)議和控制器與上位機的通信協(xié)議；根據(jù)系統(tǒng)功能和通信協(xié)議設(shè)計控制器的系統(tǒng)程序。后，通過大量實驗驗證了嵌入式伺服控制系統(tǒng)功能可靠性、程序穩(wěn)定性和硬件電路穩(wěn)定性。同時該系統(tǒng)也實現(xiàn)了令人滿意的用戶體驗，實現(xiàn)了多方式運動、實時運動狀態(tài)監(jiān)視、在線系統(tǒng)參數(shù)更改等便利的功能。并且能夠不借助其他工具，利用階躍響應(yīng)法和頻率法兩種方法對被控電機進(jìn)行系統(tǒng)模型辨識。為了提高電機的低速性能，研究了基于卡爾曼濾波算法的干擾觀測器設(shè)計。通過改變電機的狀態(tài)方程，利用MATLAB對干擾觀測器和帶有觀測器的控制回路進(jìn)行仿真實驗，驗證了該觀測器對干擾噪聲具有一定的觀測能力，并且相比與傳統(tǒng)的PID控制算法對控制效果具有一定的提升。能夠同時對多路光電編碼器脈沖信號進(jìn)行細(xì)分、計數(shù)以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。首先,探討了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了光電編碼器的發(fā)展簡史、光柵信號的細(xì)分處理方法、可編程邏輯器件的基本設(shè)計思想、以及一般性可編程邏輯設(shè)計的理論。其次針對以往設(shè)計的不足,采用了以高度集成的FPGA（現(xiàn)場可編程邏輯陣列）芯片為核心的設(shè)計方式,實現(xiàn)六路光電編碼器信號的同步實時處理。坐標(biāo)測量儀的六個編碼器所傳出的數(shù)據(jù)*在FPGA芯片中進(jìn)行細(xì)分、辨向、計數(shù)以及鎖存?zhèn)鬏斕幚?后所得的數(shù)據(jù)以串行通訊的方式傳送到PC機。設(shè)定了FPGA芯片外圍電路和PC機數(shù)據(jù)接收程序的功能。接下來詳細(xì)介紹了使用VHDL語言開發(fā)FPGA芯片的細(xì)分、辨向、計數(shù)、鎖存以及串行傳輸處理等全部功能;用Borland C++ Builder開發(fā)了PC機上的串行接口、數(shù)據(jù)采集軟件;設(shè)計并制作了FPGA芯片及其外圍電路的電路板。進(jìn)行了一系列的軟硬件實驗,驗證了信號采集系統(tǒng)的可行性。在本文的后,對基于FPGA的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的前景進(jìn)行了展望,并對如何進(jìn)一步升級完善信號采集處理系統(tǒng)給出了幾點建議。國防、航天等部門的廣泛應(yīng)用,對編碼器的技術(shù)指標(biāo)提出了越來越高的要求。測角誤差是編碼器的重要技術(shù)指標(biāo),細(xì)分誤差是測角誤差的主要分量,細(xì)分誤差的檢定要求用精密的小角度測量儀器在嚴(yán)格的實驗室條件下進(jìn)行。編碼器在工作時細(xì)分誤差的動態(tài)檢測,以及在碼盤光柵節(jié)距較小、細(xì)分份數(shù)較多的情況,還沒有一種成熟的檢測手段。本文介紹了一種光電軸角編碼器細(xì)分誤差動態(tài)評估方法。在編碼器勻變速運動時,采集相位差為π/2的兩路精碼光電信號,然后對采集到的光電信號進(jìn)行等轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)處理及諧波分析,從而求出光電信號波形參數(shù),波形參數(shù)確定后可以建立波形函數(shù)方程。再將波形函數(shù)方程代入到細(xì)分誤差的計算公式求出細(xì)分誤差。經(jīng)過大量試驗并與靜態(tài)檢測比較,試驗結(jié)果表明該方法是有效的。通過硬件和軟件的結(jié)合,利用Visual Basic 6.0設(shè)計出編碼器細(xì)分誤差動態(tài)檢測數(shù)據(jù)處理軟件程序。該程序能夠?qū)崿F(xiàn)編碼器光電信號的實時采集輸出、光電信號的諧波分析、編碼器光電信號質(zhì)量評估、編碼器動態(tài)細(xì)分誤差評估以及提供良好的人機對話界面。試驗研究表明,此方法可以實現(xiàn)光電軸角編碼器細(xì)分誤差的快速評估,對了解在編碼器實際使用條件下細(xì)分誤差及精度變化有重要的意義。 

1037350嵌入式伺服控制編碼器秉銘DFS60E-S4EC01000信領(lǐng)域的快速發(fā)展使得通信環(huán)境變得復(fù)雜化、信號調(diào)制方式也更加多樣化,信號接收端需要對接收到的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)等信號處理,此實現(xiàn)過程離不開調(diào)制方式識別技術(shù)的支撐,因此,調(diào)制識別技術(shù)的研究有著重要的工程意義。目前,傳統(tǒng)的調(diào)制方式識別方法往往復(fù)雜且需要豐富的專業(yè)知識及經(jīng)驗,人工提取到盡可能完備的特征需要大量科學(xué)研究以及實驗,但人工難以實現(xiàn)多層特征的提取,且在信噪比較低或信道不理想的情況下,各信號的特征往往不易提取,需要綜合多個特征,并進(jìn)行特征融合,識別算法往往復(fù)雜且實時性較差。為此,本文研究了基于深度學(xué)習(xí)算法的數(shù)字調(diào)制信號特征提取,文章的主要研究內(nèi)容如下:首先,本文針對通信系統(tǒng)中常見的信號調(diào)制類型的數(shù)學(xué)模型與重要參數(shù)進(jìn)行了概述,并對常用的通信信號處理方法進(jìn)行了簡要介紹;其次,本文利用循環(huán)譜、小波變換和星座圖等方法實現(xiàn)相關(guān)通信信號的原始特征提取;然后,對深度學(xué)習(xí)幾種經(jīng)典模型以及網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法進(jìn)行研究;后,分別應(yīng)用兩種不同的深度學(xué)習(xí)模型,并通過仿真選定算法中需要的參數(shù)以達(dá)到效果,對不同調(diào)制類型的信號進(jìn)行循環(huán)譜變換或者小波變換,提取信號的原始特征,然后通過深度網(wǎng)絡(luò)取得信號的深層特征,再結(jié)合分類器,設(shè)計了有效的通信信號調(diào)制方式識別系統(tǒng)。