视频LED屏高带宽网络控制系统的研究

针对采用专用像素控制技术的建筑物立面大型LED装饰屏,研制了一种嵌入式高带宽的网络通信控制系统。系统采用具有硬件TOE功能的嵌入式微控制芯片AX11015作为主处理器,同时利用CPLD和SRAM构建用于码流缓冲的大容量FIFO存储器,并在此硬件平台上移植入小型嵌入式TCP/IP协议栈uIP0·9,实现了LED视频数据的高速网络传输。经实验和实际工程检验,系统可以通过UDP方式流畅地传输非压缩的视频数据,是一种高效可靠的大型LED屏幕网络传输控制途径。

基于颜色特征的地板层次分类研究

为提高地板生产过程中分类处理的自动化程度及其快速性,提出了一种基于地板颜色特征的层次分类方法。在HSV色彩空间提取出地板的颜色矩特征,并给予色调特征数据以较高权重,降低纹理特征对分类的影响。在对未知样本分类时,利用预先建立的粗细两层分类依据库,采用最短距离决策、K-最近相邻对未知地板样本由粗到细进行逐层判定。测试结果表明,该分层处理方案在保证较高的分类正确率(95.6%)的基础上,有效地减少了K-最近相邻的数据处理量。

基于平衡学习的CMAC神经网络非线性滑模容错控制

以一改进的信度分配CMAC(cerebellar model articulation controllers)神经网络为在线故障诊断的手段,将变结构滑模控制技术引入容错控制器设计之中,提出一种动态非线性系统主动容错控制方法.在常规CMAC学习算法中,误差被平均地分配给所有被激活的存储单元,不管各存储单元存储数据(权值)的可信程度.改进的CMAC中,利用激活单元先前学习次数作为可信度,其误差校正值与激活单元先前学习次数的-p次方成比例,从而提高神经网络的在线学习速度和精度;在此基础上利用滑模控制算法进行容错控制律的在线重构,实现动态非线性系统在线故障诊断与容错控制的集成.分析了系统的稳定性,仿真结果表明改进故障学习算法及容错控制的有效性.

基于Modbus/TCP的智能相机通信接口实现

在工业现场的机器视觉检测系统中,智能相机通信数据量庞大,因此其对通信接口的可靠性和实时性提出了较高的要求,针对此问题设计并实现了一种基于Mdobus/TCP协议的智能相机通信接口。结合嵌入式技术,给出了基于服务器/客户端模式的智能相机系统的硬件结构设计,并详细说明了智能相机通信接口的软件实现过程。将智能相机设计为服务器端,使智能相机可以同时和多客户端设备通信,提高了智能相机通信接口的可靠性;在协议中加入Mdobus/TCP自定义功能码,使智能相机与客户端可以通信大数据量的文件,提高了智能相机通信接口的灵活性和实时性,更好地满足了机器视觉系统的通信需求。目前采用该通信接口的智能相机已经应用于工业现场的产品质量检测,提高了工厂的生产效率和产品质量,取得了良好的成效。

基于改进BP算法的折弯机核心算法研究

针对数控折弯系统的控制精度不高,计算误差较大的问题,从工程实际的可操作性出发,构建BP网络,使用大量来源于生产现场的样本对网络进行训练,拟合出折弯半径和下模开口宽度、板材厚度间的关系曲线。根据平面几何和三角函数原理,利用折弯半径这一重要纽带,研究出进深和后档料的计算公式。把研究出的公式应用到自主研发的折弯数控系统中,并进行数据记录,测试结果表明,利用研究的计算公式可以精确定位后档料,准确控制上模滑块的行程,加工出来的样件完全符合工艺要求,大大提高了系统控制精度。

井下安全定位的RFID模块研究与设计

提出一种解决RFID(Radio Frequency Identifioation)标签和阅读器的低功耗和防冲撞方法。针对井下安全定位综合系统的底层需求,基于低成本和低功耗考虑,设计了阅读器和标签的硬件电路,并在Code Vision AVR下,实现了阅读器和标签的C代码。软件采用改进的随机防冲撞ALOHA算法,利用信道复用技术,在为冲撞标签预留的时隙到达时重发信息,零漏读解决了RFID标签与阅读器通信冲撞问题。实验测试表明,该方法有效地解决了标签和阅读器的冲撞问题,同时,硬件功耗较低,可应用于井下安全定位和身份识别。

新型绣花机花样文件格式的研究与应用

针对DST、DSB和DSZ等主流花样文件格式中数据处理复杂、花样信息少、功能性信息缺乏等不足,自主研发了一种更可靠、方便和智能化的新型绣花机内部花样文件格式(BSB)。详细分析了BSB花样文件格式的结构和转换实现方法,并完成了全部功能测试。实验证明:BSB花样文件作为绣花机内部花样文件格式性能稳定可靠,通用性好,具有工程应用价值。

基于SOPC的LED网络控制器的设计与实现

本文提出了一种基于SOPC的LED网络控制器的设计方法。采用FPGA+SRAM+PHY/MAC的结构,构建了网络控制器硬件平台。采用软硬件协调设计理念,通过添加NiosII自定义外设IP软核、利用FPGA和外部SRAM构建大容量FIFO以及优化网卡驱动程序,实现TOE和RDMA功能,从而提高网络控制器的带宽、保证LED屏画面流畅。系统测试表明,控制器性能稳定,NiosII工作在50MHz时,网络控制器接收UDP数据的带宽为60Mbps。

基于GPS的同步数字照明控制系统的设计

本文针对城市大型LED数字化景观照明系统同步控制线路复杂、操作繁琐的缺点,提出了一种基于GPS的同步数字景观照明控制系统的设计方案,并重点分析了数字照明控制系统的结构、硬件组成和软件关键部分的设计方法。该系统的设计思想、实现方法具有广泛的应用价值和很好的借鉴作用。

一类非线性系统的主动容错控制方法

对非线性系统发生多故障时的主动容错控制来说,控制性能的好坏主要取决于故障诊断机构的实时性和精确性;因此利用基于平衡学习的CMAC神经网络非线性辩识算法作为在线故障诊断的手段,在线估计故障函数;并用滑模控制算法进行容错控制律的在线重构,实现容错控制;最后以一三槽水位控制的实际应用为例进行仿真,其结果表明了所提方法的有效性。

可裁剪式虚拟机可移植层的研究与开发

针对物联网嵌入式底层设备的设计要求,提出了可裁剪式虚拟机可移植层模型及设计方法,阐述了可移植层中的网络、线程、内存等模块的实现方式及该虚拟机的实例访问。通过可移植层设计,该虚拟机可以在不同硬件平台及操作系统上移植。另外,该虚拟机可以实现动态配置、控制、执行等功能,且具有裁剪性。测试表明,该虚拟机的CPU占有率小,内存损耗低,组件重用率高,裁剪性好,并成功运用于工业现场。

紧固式虚拟机在智能相机中的设计与实现

提出了一种紧固式虚拟机,并在嵌入式智能相机中设计实现。在动态类装载时进行常量池解析和方法表建立,开发了机器视觉本地方法接口,以提高运行速度;采用两个双向链表对内存进行管理,从而提高虚拟机的稳定性。通过该虚拟机实现了智能相机的用户自定义工具。测试表明,虚拟机在智能相机的装载时间达到1 ms,实际平均每条字节码指令运行时间只有0.12μs,满足实时性要求。

CPLD在LED网络控制器中的应用

提出了一种基于CPLD和专用网络芯片的高速网络控制器的设计方法,并且在LED屏控制中实现。采用具有TOE的AX11015芯片实现网络的高速传输,CPLD和SRAM实现数据的高速采集、高速存储和高速处理。实验测试表明:该控制器性能稳定,性价比高,满足系统的设计要求。是一种实现高带宽视频LED屏控制的有效方法。

绣花机花样信息处理的研究与实现

分析和比较DST,DSB和DSZ等国际主流绣花花样文件格式,为了弥补其不具备完整刺绣信息的缺点及更好地兼容这几种花样格式,提出一种自主花样格式——SYT格式。采用FAT16文件系统存储该花样格式文件,实现内存中花样文件的管理。该研究成果已应用于自主研发的新型工业绣花机控制器,具有较大的工程应用价值。

基于USB的LED灯光控制器的设计与实现

提出了一种在LED灯光控制领域实现同步和回放控制方式的解决方案,并在实际的LED灯光显示屏中得以实现。对其系统原理、软硬件结构进行了论述,重点分析了LPC2148 USB模块编程要点、块存储设备SD卡在同步和回放方式下的作用以及由CPLD和SRAM构建码流缓冲的大容量FIFO存储器的软件实现方法。测试结果表明,该控制器播放灯光景致流畅、易于操作,实现了一种新的LED灯光控制方式。

基于WinCE 5．0的电脑绣花机花样管理系统的研究

提出了一种基于WinCE 5.0的电脑绣花机花样管理系统的设计与实现方法;采用WinCE5.0内存映射文件、多线程和文件查找API技术,解决了读取文件速度缓慢、死机,以及无法访问文件夹等问题;通过绑定预览图片的方法。实现了缩略图显示与花样的快速预览;实验测试表明:该系统操作方便,图形界面友好;对提高电脑绣花机的控制品质和档次具有重要的应用价值。

WinCE多线程下绣花机运动控制的实现

提出了一种基于Windows CE5.0多线程机制的绣花机运动控制系统软件设计方案。结合硬件中断技术,运用线程同步方法,实现了绣花机运动控制系统的强实时性技术要求,解决了绣花机在高速运行过程中的响应速度较慢、停车控制精度低和噪声大等问题。该方案已应用于自主开发的绣花机系统中,测试表明,绣花机高速运行时各方面性能有明显的改善,具有较高的工程价值。

故障诊断的信息融合方法

对基于信息融合的故障诊断方法进行综述.首先简要阐述信息融合的基本概念以及信息融合与故障诊断的关系;然后介绍贝叶斯定理融合故障诊断、模糊融合故障诊断、证据理论融合故障诊断、神经网络融合故障诊断和集成信息融合故障诊断方法的诊断原理与步骤,并分析其特点和局限性;最后给出了信息融合故障诊断研究的若干发展方向.

嵌入式机器视觉光轴与物面垂直度调节新方法

为了提高二维视觉测量的精度,本文提出了一种嵌入式机器视觉光轴与物面垂直度调节的新方法(面积法)。该方法将立体成像原理与数字图像处理结合,采用Harris算子与空间矩结合提取特征点亚像素坐标,利用海伦公式计算特定区域的面积,再根据相机镜头与被测物相对倾斜时特定区域的面积变化规律,准确的判断光轴与物面垂直度。实验证明,该方法操作简单,稳定性好,实用性强,能够很好的提高二维视觉测量的精度。该方法已应用在嵌入式机器视觉工业现场。

WinCE 5.0 Bootloader的设计与实现

提出一种基于ARM9的WinCE 5.0引导程序(Bootloader)设计与实现方法。通过分析Bootloader架构,在研究触摸屏控制器的WinCE5.0BSP开发基础上,设计并实现一种基于AT91SAM9261的WinCE 5.0 Bootloader。阐述其启动代码和主代码的开发过程,并给出主代码开发中硬件初始化的步骤。测试结果表明,该Bootloader达到了设计目标并已应用于触摸屏控制器。