嵌入式服务器在智能家居系统中的应用

智能家居正逐步融入大众的生活,改变着我们的生活方式。嵌入式处理器的性能不断的提高,使得智能家居系统可加入更多的功能,进行更复杂的运算。基于高性能的嵌入式处理器硬件平台,设计了一种基于Linux软件系统的服务器作为智能家居系统的数据交换与监控中心。并且采用Nginx服务器、PHP编程语言和SQLite数据库,实现了智能家居系统的Web远程监控平台,此Web站点符合HTML5规范,并且使用HTML5规范中的WebSocket协议,实现了浏览器端和服务器端之间的全双工实时通信。这是一种更为便捷的跨平台兼容的智能家居系统远程监控平台。     

基于组态王的配电网监测系统研究

针对6/10KV配电网,为减少电网故障对用户和设备造成的损失,实现对电网参数的实时监测与故障预警,设计了基于组态王与RS-485总线配电网参数在线监测系统。电网参数经6/10KV互感器获取传送给电参数变送模块,变送器将信号转换成支持ModbusRTU通信协议格式,通过RS-485总线将数据采集、上传到监测计算机。上位机监测系统采用组态王软件结合SQL关系数据库,实现实时电压、电流、频率、功率、电能的显示、存储、报警、管理等功能。经调试运行证明该系统方案是正确的、可行的。     

北斗定位系统在飞行试验中的应用研究

鉴于美国GPS种种技术限制以及我国自主研发北斗系统的技术日趋成熟,在国防建设中使用北斗系统已迫在眉睫。本文从四个方面介绍了北斗系统在飞行试验中的应用,包括短报文通信应用,单点定位、事后差分应用以及实时差分应用。文章对飞行试验中的北斗数据及GPS数据结果进行比对,验证了北斗数据的准确性。最后介绍了北斗定位系统未来在国防、民用、飞行试验中的技术应用展望。     

基于GPS/WiFi/MARGE组合定位算法

为了解决传感器MEMS进行姿态估计易受外界干扰的问题,首先设计了基于四元数的扩展卡尔曼滤波器,通过自适应地建立协方差矩阵和引入传感器偏差补偿的方法实现三自由度的姿态测量;其次,提出了基于粒子滤波和卡尔曼滤波的数据融合算法,实现了能有效解决接收信号强度时域浮动的WiFi/MARG 组合定位系统;最后设计了自适应加权算法,对WiFi/MARG和GPS/MARG两子系统进行融合,构建了能实现室内外的无缝定位的GPS/WiFi/MARGE定位系统,结果表明,该算法比WiFi/MARG和GPS/MARG系统的最大误差分别减少了51%和82%,平均定位误差减少53%和62%,有效地提高了定位精度。     

一种新的激光制导系统噪声处理方法

为了提高激光导引头测角的精度与截获目标的命中率;针对噪声对激光制导系统的影响,在激光制导的原理上,采用了一种新的基于软件来处理噪声的DSP实时控制系统;首先,在控制电路上进行高低档实时测噪、动态控制门限;其次,基于MATLAB平台对其进行仿真计算得到噪声倍数表;最后,在DSP控制软件上通过查表的方式实现实时去噪的算法;结果表明,该方法大幅度提高了信噪比,从而提高了末制导系统航向与俯仰测角精度,最终提高了导弹目标命中率;通过实验室数据仿真和外场模拟试验,从未加去噪声处理和添加处理两方面进行对比仿真以及对结果的分析,验证了该方法的有效性、合理性以及可行性。     

基于STM32F407的时钟同步系统的实现

随着电力系统复杂程度的提高,智能化变电站对系统内各节点时钟同步精度的要求越来越高;IEEE1588 精确时钟同步协议的应用使得系统内时钟同步精度达到纳秒级别;文章对IEEE1588时钟同步的原理进行了分析,设计了基于STM32F407处理器的时钟同步系统;介绍了本地时钟向量调节与频率调节两种时钟调节方式;最后测试主从时钟同步精度,结果表明同步精度在200 ns以内,满足智能变电站对系统内时钟同步精度的要求。     

自由度冗余蛇形臂机器人手眼标定研究

针对自由度冗余蛇形臂机器人的手眼标定问题,提出一种不依赖蛇形臂机构运动参数求解视觉系统与末端法兰盘手眼关系的方法;借助外部辅助双目相机系统,通过构造外部相机、末端法兰盘、视觉导航相机三者坐标系的闭环转换得到待求手眼关系;首先根据立体视觉原理得到标志点在对应相机坐标系下的3D坐标;然后利用四元数法分别求得外部相机坐标系与法兰盘坐标系、外部相机坐标系与视觉导航相机坐标系间的转换关系;最后构建坐标系转换关系闭环求得手眼关系;实验结果表明,该标定法避免了蛇形臂自由度冗余导致运动控制精度差带来的干扰,标定精度满足设计要求。     

一种消防设备电源监控系统的研究与设计

为了进一步提高消防设备电源监控系统的探测准确性及响应时间,在传统监控系统的基础上,利用现代电力电子技术和先进智能算法,设计了一种基于STM32F的消防设备电源监控系统;系统监控传感器采集消防设备电源的电压电流及开入开出信号,通过高性能微处理器利用RMS方法、阈值分析等方法对数据进行初步分析,并采用S变换算法对信号进行特征提取进一步判断和识别故障信号;监控传感器处理数据后通过RS485将设备电源状态传至监控主机中集中监控,对外提供Modbus-RTU通信协议,方便与其它系统的数据交换,并进行显示和报警等操作;试验结果表明,基于STM32F的消防设备电源监控系统检测电压电流故障精准度高达99.18%,响应时间极大满足国标要求,有效确保消防设备电源的正常运行。     

三倾转旋翼无人机直升机模式建模与控制研究

针对一种新型三旋翼构型的倾转旋翼无人机的直升机模式控制问题进行研究,采用牛顿欧拉法对这种新型三旋翼构型的倾转旋翼无人机直升机模式进行了详细的动力学建模分析,建立了该无人机悬停模式6自由度非线性模型;在对该模型进行线性化的基础上,设计了这种三倾转旋翼无人机直升机模式下的高度、俯仰通道、滚转通道以及偏航通道的PID控制器,并在Matlab/Simlink环境下建立其仿真模型,对所设计的控制算法进行验证;实验结果表明,所设计的控制器能够满足系统的控制性能要求。     

基于SDRAM大容量缓存FIFO控制器的设计与实现

数据通过采集模块后需要进行缓存,然后再通过DMA写入上位机,SDRAM存储容量大,符合大批量数据的存储,FIFO可以在不同的速率下读写数据,根据两者的优势,本设计是基于SDRAM控制器实现的大容量缓存FIFO;系统中FPGA采用Altera公司的CycloneII:EP2C35F484I8,使用verilog语言实现,通过Quartus11.0编译、综合、布线后,时钟能够达到100 MHz;设计通过了仿真与验证,在仿真验证下,此大容量FIFO存储速率达到43.6 MByte/s;设计已经成功用于实际环境中,输入输出时钟完全不确定的情况下,SDRAM的最低利用率是43%,在时钟相差小的情况下,利用率可以达到100%,符合系统设计需要。