肌电信号控制下肢假肢的机理

阐述了肌电信号用于生物控制的控制原理,并根据其特点把其作为控制下肢假肢的信号源;通过分析下肢的动力学模型,对肌电信号控制下肢假肢的机理进行了分析和研究.     

基于肌肉电信号控制的假肢用机械手的设计

介绍了一种灵巧机械手的设计和控制,这种机械手可以作为多功能的上肢假肢.此机械手包含了手和手腕的设计.它的手部可以完成四种抓取模式(握,捏,侧握,侧捏),腕部可以屈曲和旋转.所有的这些动作仅有四个电机来控制.在尺寸优化的基础上,建立了食指的运动学模型并求出了食指运动学的正解和逆解.从而为进一步研究机械手的轨迹规划和控制问题提供了理论依据.最后,简要描述了肌肉电信号的产生以及如何利用肌肉电信号来控制该假肢的运动.     

基于MYO的肌电假肢手控制中手势在线识别系统

表面肌电(surface electromyography,s EMG)信号被广泛应用于临床诊断、康复工程和人机交互等领域中.针对目前控制肌电假肢手的电极成本高、电极佩戴困难以及操作灵活性差等问题,设计一种基于MYO的肌电假肢手手势在线识别系统.通过采集人体上肢前臂的表面肌电信号,在时域上分别提取5种特征值,利用反向传播(back propagation,BP)神经网络分类算法实现对8种手势动作意图的在线实时识别.实验结果证明,利用MYO进行手势识别可以获得较好的识别结果,该系统能够准确识别8种手部动作,平均在线识别率达到92%.     

基于DSP的多台步进电机控制系统设计

机器人的动作控制与执行涉及三台以上的步进电机,一直是个难题.基于DSP设计了由步进电机和驱动系统组成的多台步进电机控制系统,提出了三台步进电机的控制方法,给出了每台电机的控制引脚和存储器设置方法以及不同的算法.通过对多台步进电机加减速及位置等的控制可以实现机器人的姿态控制,该方法还可用于控制系统的试验、演示等.     

基于表面肌电信号的手势识别方法

为了提高上肢手势动作的识别准确率,通过三阶巴特沃斯滤波器进行表面肌电信号(sEMG)去噪和时间滑动窗口合理分割sEMG信号预处理。特征提取使用了积分肌电值、均方根值和小波包变换系数,并提出了一种时域信号结合时频域信号的特征空间方法,包括了积分肌电结合小波包变换系数(IEME)和均方根值结合小波包变换系数(RMSME)。在特征空间构建基础上,提出了三种手势识别方法：支持向量机分类器(SVM)、人工鱼群算法优化支持向量机分类器(AFSA-SVM)和卷积神经网络(CNN)。实验共采集了10位受试者的8种上肢手势动作sEMG信号,并引用Nina Pro DB2公开数据集进行对比。实验结果表明,无论在实验采集数据和Nina Pro DB2公开数据集中特征空间IEME相对于RMSME都更具识别度,并且特征空间IEME在1D-CNN上识别平均准确率和平均训练用时均优于2D-CNN。在实验采集数据中1D-CNN识别平均准确率高达98.61%,相对于SVM和AFSA-SVM识别准确率提高了6.77%和10.61%,并且采用1D-CNN识别方法的平均训练时间为7.37s较SVM和AFSA-SVM减少了68.32s和221.53s,因此在手势sEMG信号识别分类中采用特征空间IEME和分类模型1D-CNN具有优势。     

基于小波变换的表面肌电信号去噪方法

表面肌电信号是通过表面电极记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号,它反映了神经、肌肉的功能状态。表面肌电信号在临床医学、运动医学、康复医学、神经生理学、电生理等领域被广泛应用。本文所研究的肌电信号是在右下臂上采集到的一组表面肌电信号,通过小波变换等方法对肌电信号进行去噪处理。实验表明,该方法能够有效的去除肌电信号的噪声,为下一步的信号分析打下良好的基础。     

基于径向基网络的表面肌电信号处理

利用AR模型对实验所采集到的原始二通道表面肌电信号（SEMG）加以分析,提取AR系数作为特征值,将其作为训练样本输入到RBF神经网络进行训练,用此网络对前臂的伸臂和曲臂两种运动模式的表面肌电信号进行模式分类。实验表明,基于径向基函数RBF神经网络分类准确率比BP神经网络更高,具有较强的鲁棒性和自适应能力,可以有效识别肌肉的单动作模式。     

基于DSP的水下航行器舵机控制系统设计

舵机是水下航行器控制系统的关键机构,它通过带动舵面的转动来控制水下航行器的航行姿态,其性能的好坏直接决定了水下航行器的性能。舵机主要由控制器、电机、减速机构、反馈电位计、舵面五部分组成,其中控制器是舵机的核心部分。介绍了某型水下航行器的舵机基本控制原理,并采用TMS320F2812芯片为核心控制器,设计一套基于DSP的舵机控制系统;同时还分析了该系统的软硬件设计方案以及相关的控制算法;最后建立了系统仿真模型。通过实验表明,此系统的控制性能好,并且体积小,可满足水下航行器舵机的控制要求。     

基于表面肌电信号的上臂动作识别研究

分析上臂动作与上臂肌肉的关系,通过表面肌电信号正确识别上臂的动作,是实现上肢功能修复的关键.设计了上肢曲臂、伸臂、水平外摆、水平内收、手臂垂直外旋和手臂垂直内旋6个动作,分别同时记录三角肌、肱二头肌和肱三头肌的表面肌电信号,采用时域和频域的方法提取特征值,通过人工神经网络进行识别,识别率达到90%以上.结果表明,通过上肢肱二头肌、肱三头肌和三角肌的表面肌电信号识别上臂的运动是可行的,为应用生物电信号控制机械假肢和实现脊髓损伤功能障碍修复奠定理论基础.     

基于独立向量分析的表面肌电信号分解研究

提出一种适用于表面肌电信号分解的变步长的独立向量分析梯度算法,根据表面肌电信号(s EMG)的生理学特性,将独立向量分析(IVA)模型应用到卷积混合肌电信号的频域分离中,提取隐含在s EMG信号中的运动单位动作电位信息。并将该方法与独立分量分析(ICA)方法的分解性能分析比较。实验结果表明,基于IVA盲源分离技术的分解方法能得到较明显的分解效果。     

基于DSP的电脑绣花机控制系统设计

提出了基于DSP芯片TMS320LF2407A的高性能电脑绣花机控制系统设计方案,阐述了该系统硬件和软件的实现.方案中将主轴电机由滑差电机更换为普通交流电机,降低了成本,该设计方案的优势为:系统的开发周期短、性能稳定、功能较强,并且可以方便功能的扩展,在实际生产中已取得良好的效果.     

基于DSP的全数字直流位置伺服控制系统

提出一种基于数字信号处理器（ＤＳＰ）的全数字直流位置伺服控制系统。充分利用ＤＳＰ周边接口丰富、运算速度快的特点,采用神经元自适应控制策略对系统进行控制。实验结果表明,该系统对于对象参数大范围变化具有很强的鲁棒性和自适应能力, 系统的动、静态性能良好, 定位误差小于０．３°     

基于DSP的光轴稳定平台控制系统

介绍了基于DSP(TMS320LF2407A)的光轴稳定控制系统的设计及实现。针对TMS320LF2407A的特点,主要叙述了与DSP接口的电路和程序设计方法,重点分析了系统的工作原理和其功能的实现。实验表明采用DSP设计本系统具有占用空间小、反应速度快、控制精度高等优点。     

基于自整定模糊PID的DSP温度控制系统设计

设计了一种新型恒温培养箱的温度控制系统,系统以DSP为主控制器。针对控制对象的不确定性,采用了自整定模糊PID控制算法,可实现PID参数的在线自整定,也能克服传统的以单片机PID控制的不足之处。实践证明该温度控制系统具有实时性好、响应快、稳定性高等优点。     

基于DSP的全数字无速度传感直接转矩控制

论述了基于ＤＳＰ的直接矩控制系统,首先讨论了直接转矩控制的数字算法,其次介绍了ＤＳＰＦ２４０芯片以及专用功能,最后给出基于ＤＳＰ的ＤＴＣ系统结构框图以及实验结果和波形。通过实验结果和波形说明了ＤＴＣ全数字化的优越性。     

基于DSP的磁悬浮轴承数字控制器

以磁悬浮主轴系统的组成及工作原理为基础,提出了一种在传统PID基础上的专家智能PID控制器的构想,并对其实现中的部分具体技术问题进行了分析讨论．其中的核心部件采用TI公司的TMS320LF2407A芯片,设计并给出了5自由度磁悬浮主轴系统采用专家智能PID控制策略时的硬件总体框图、相应的软件设计思路和流程框图,并对具体设计过程中的部分内容作了扼要阐述．分析结果表明,在磁悬浮系统中应用这种智能PID控制器能实现更好的控制效果,达到更高的控制精度要求．     

基于神经元PID控制的无人机DSP飞控系统设计

航空科学技术的进步和应用领域的扩展不断推进着无人机飞控系统向着高精度、低功耗和小型化方向发展。针对小型无人机飞控系统在功耗、成本、可靠性以及集成度等方面的较高要求,设计了一种基于Freescale M56F807型DSP和神经元PID控制策略的飞控系统,详细阐述了系统的设计思想以及硬件、软件基本结构和控制策略。采用了时域信号的取样积累平均方法,减少了算法的实现难度,提高了采样精度。对硬件设计中的关键技术进行了研究和探讨,所设计的系统具有设计精炼,可靠性高,开放性好等优点,取得了较好的实验效果。基于DSP的现代高速数字处理飞控系统,能够赋予无人机更大的机动性、更高的灵活性和更广泛的适用性。     

基于DSP控制的电力有源滤波器

介绍一种基于双DSP控制的有源电力滤波器.TMS320F240用于电压相位跟踪、电流信号采集、系统保护和输出PWM信号驱动有源电力滤波器的功率电路.TMS320C32则完成对采集数据的分析和计算,并生成谐波补偿指令电流.通过双端口RAM实现公用数据交换,使双DSP处于并行工作状态.     

基于DSP交流电机变频调速矢量控制系统的研究

介绍了矢量控制理论,结合电流模型法给出了矢量控制系统框图.在MATLAB/SIMULINK中,搭建交流电机矢量控制系统的仿真模型.结合矢量控制算法、脉宽调制技术,使用PM15RSH120 IPM为逆变器开关器件和TMS320F2407A数字信号处理器件,实现了一个基于DSP和IPM的矢量控制变频调速系统.对系统进行了分析和研究.试验结果表明,系统具有良好的动、静态性能.