文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统--说明书(中文版)

VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统--说明书(中文版)

VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统--说明书(中文版)
VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统--说明书(中文版)

VM-i 是VMSENS提供的基于MEMS技术的低成本、高性能三维运动姿态测量系统。VMSENS VM-i三态测量系统包含三轴陀螺仪、三轴加速度计(即IMU),三轴电子罗盘等辅助运动传感器,通过内耗处理器输出校准过的角速度,加速度,磁数据等,通过基于四元数的传感器数据算法进行运动姿实时输出以四元数、欧拉角等表示的零漂移三维姿态数据。VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统可于航模无人机、机器人、摄像云台、天线云台、地面及水下设备、虚拟现实、人体运动分析等需要高动态三维姿态测量的产品设备中。

特点

?高精度360 度全方位位置姿态输出

?可输出绝对方向(地平/ 地磁方向)

?无需静态水平条件下限制启动

?快速动态响应与长时间稳定性(无漂移,无积累误差)相结合

?三轴加速度、三轴角速度和三轴磁场强度计高度集成9DOF

?全固态微型 MEMS 惯性器件

?快速更新率,多种可编程的数据输出模式(四元数,欧拉角,旋转矩阵等)

?针对低成本方案,提供运动姿态算法,满足系统应用需求

?提供灵活的软件开发的编程接口,针对嵌入式的底层的通信接口以及应用层的DLL动态链接发到多种设备以及应用

?提供完整的软件运行环境,更容易上手应用

输出模式:

?三维全姿态数据(四元数 / 欧拉角 / 旋转矩阵)

?三维加速度 / 三维角速度 / 三维地磁场强度

软件支持

VMSENS Explorer

VMSENS Explorer是一款针对VMSEN三维运动姿态测量系统姿态测量产品的图形化接口的软件,通Explorer可以很轻易的读取,存储和显示实时的姿态数据,并且通过多种可视化的图形界面呈现给系统开发人员。

通过VMSENS Explorer可以很容易的设置VMSENS的姿态测量传感器参数,以及进行磁传感器的软的校准。

VMSENS SDK

VMSENS COM-Object API和 DLL API (适用Windows平台)。

COM-Object 组件是VMSENS提供给客户完成复杂的系统开发任务而提供的高级程序开发接口,通过COM-Object组件用户可以重复利用VMSENS的大部分代码,快速的开发属于自己的专属应用程序,和系统设计者可以更加关注您系统的设计,减少代码编写给您带来的烦恼。

同时通过使用COM-Object API 可以和Matlab、LabVIEW、Excel等进行无缝集成,使得您的程序更广泛的扩展性。

DLL API应用程序开发接口是VMSENS提供的针对小型的程序开发任务提供的开发接口,开发者通过API可以简单迅速的开发您所需要的应用程序,实现功能需求,同时DLL API也是绝大多数程序设使用的开发方式。

VMSENS Low Level Communication Lib(适用嵌入式平台设备)(可选)

针对嵌入式设备对运动姿态测量产品的需求,VMSENS公司提供针对底层程序开发的C Lib库,以嵌入式开发需要的用户同样可以使用VMSENS公司的产品进行设计。

VMSENS应用开发实例源代码

VMSENS SDK 提供基于VMSENS多种类型的应用程序接口演示实例源代码,通过阅读提供的实例源代关注释,非专业的程序开发人员也可以轻松在几分钟之内开始使用SDK 提供的API程序开发接口的应用程序。

iMT inertial Motion Tracking (可选)

iMT是VMSENS公司提供的针对工业领域中的诸多普遍具有共性的功能性应用中精简出来的功能集IMTP用户可以看到针对工业应用中可能出现的功能应用以及开发需求。

iMT不仅仅是软件功能展示集合,更重要的是一个开发软件模块集合,通过 IMPS的软件模块接口开发人员可以轻松调用组件模块,采用类似于搭积木的方式,通过组件模块的方式调用集成就可以看到的需要使用的运动姿态测量与分析功能。

iMT的的组件模块都通过了严格的现场测试,用于满足苛刻的用户需求,这些长期的使用测试经验的的程序更加安全可靠,减小自行开发出现的系统项目开发的不确定性,节省了用户的开发周期,品能够优于对手更快的占领市场。

应用领域

?工业自动化控制

?机器人姿态测量

?无人机自动导航

?云台姿态测量

?汽车与摩托车驾驶测量

?水下设备自动控制

?钻井设备姿态测控

?模拟仿真训练

?动作捕捉与虚拟现实

?人体运动生命科学研究

?体育竞技训练

VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统性能指标姿态和航向 Attitude and Heading

动态范围 orientation ranges - Pitch/ Roll/ Heading ±360°

最大角速度Full Scale of rate of

turn

±2000°/sec

静态精度俯仰/横滚 Static

accuracy roll/pitch

<0.3 deg

静态精度航向Static accuracy

heading1

<0.5 deg

动态精度Dynamic accuracy2 2 deg RMS

角度分辨率Angular resolution 0.05 deg

最大更新率Maximum update rate: 100Hz

接口 Interface

接口类型Digital interface RS232

工作电压Operating voltage 5 - 30V

功耗Power consumption 100 mW

工作环境Operational limits

环境温度Ambient temperature -20.... +60 oC 典型环境Specified performance 0.... +40 oC

物理特征 Hardware

Specifications

尺寸Dimensions (WxLxH)14x 21 x 2.25 mm 重量Weight < 1g(OEM)

说明:

1 无干扰磁场环境下测量(homogeneous magnetic environment)

2 在VMSENS数据融合算法下测定,取决于运动类型(under condition of a stabilized VMSENS sensor fusion algorithm, depend on movement type)

运动控制卡设计步骤

运动控制卡开发四步曲 1使用黑金开发板实现脉冲控制的运动控制卡 运动控制器第一步:实现简单脉冲控制系统 方式、 占空比 可编程 脉冲输 出 1.1使用Quartus II软件建立SOPC工程,按照上图建立添加所需CPU及外设。 1.2使用Nios II建立UC-OS-II工程。 1.3在UC-OS-II中建立一个任务,用于收发以太网数据,跟上位机通讯。 1.4在Quartus II中加入编码器解析模块,将来自编码器的AB信号转化成位置和速度,并支持总线读写,最高编码器脉冲频率20M。 1.5在Quartus II中加入脉冲输出模块,实现CPU发出的脉冲速度和脉冲数,最高输出脉冲频率8M。 1.6在Nios II中规划速度曲线,周期200us输出一个脉冲速度。 1.7连接驱动器和电机进行调试。 1.8加入缓冲控制。 1.9加入高速捕获功能。 1.10加入回零功能。

2使用DSP开发板+黑金开发板实现脉冲控制的运动控制卡 运动控制器第二步:DSP+FPGA脉冲控制系统 方式、 占空比 可编程 脉冲输 出 电压保护 2.1在第一步的系统中,增加与DSP通信的模块。 2.2Nios II中接收到上位运动指令之后,发出中断信号给DSP,DSP读取运动数据。 2.3DSP读取位置信号,规划出速度曲线输出到FPGA输出脉冲。 3. 连接驱动器和电机进行调试。 3使用DSP开发板+黑金开发板实现速度控制的运动控制卡

运动控制器第三步:DSP+FPGA 速度控制系统 8路模 拟量输出 3.1在第二步的基础上,在DSP 中增加位置环调节算法,输出速度曲线到FPGA ,FPGA 控制DA 输出模拟量。 3.2连接驱动器和电机进行调试。 4实现速度控+脉冲制的运动控制卡 电压保护 运动控制器第四步:DSP+FPGA 速度控制运动控制器 8路模 拟量输出 16方式、占空比可编程脉冲输出 线驱动器

大数据中心运行可视化平台项目的技术方案设计的设计v0

数据中心运行可视化平台 技术方案 北京优锘科技有限公司 2015-08-13

目录 第1章项目背景 (3) 第2章建设内容 (4) 2.1地理位置可视化 (4) 2.2数据中心可视化 (4) 2.3IT架构可视化 (5) 第3章建设目标 (5) 第4章解决方案 (6) 4.1 地理位置可视化 (6) 4.1.1 位置分布可视化 (6) 4.1.2 分级浏览可视化 (7) 4.1.3 场景浏览可视化 (7) 4.1.4 网点配置可视化 (7) 4.2 数据中心可视化 (8) 4.2.1 环境可视化 (8) 4.2.2 资产可视化 (9) 4.2.3 配线可视化 (10) 4.2.4 容量可视化 (11) 4.2.5 监控可视化 (11) 4.2.6 演示可视化 (12) 4.3 IT架构可视化 (13) 4.3.1 业务交易可视化 (13) 4.3.2 应用关系可视化 (13) 4.3.3 系统架构可视化 (14) 4.3.4 应用组件可视化 (14) 4.3.5 基础设施可视化 (15) 4.3.6 监控数据可视化 (15) 4.4 第三方系统集成 (16)

第1章项目背景 随着业务的飞速发展,IT规模也越来越庞大而复杂,为保障IT 系统的正常运行,针对各类管理对象已完成了监控系统的基础建设,关注各类管理对象的数据采集、异常报警,并取得了良好的监控效果。在建设过程中,比较缺乏从统一可视化的角度,整合监控数据,构建整合的可视化操作平台。目前监控系统的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待进一步提升,充分发挥监控平台对日常工作的支撑作用。存在如下问题: ●监控展示缺乏从业务到IT的端到端全景视图,各个技术团队只能看到管理 范围内的监控对象和内容,缺乏对关联业务和所依赖基础设施的关联分析和可视化管理能力,对系统整体的理解存在一定偏差。 ●应用系统监控缺乏全景视角,各个系统采用独立监控的方式,无法从应用 端到端管理的角度,实现跨系统的监控分析和可视化管理,在出现应用系统运行出现故障时,无法快速定位到发生故障的根源应用系统,同时,在一个应用系统监控报警时,无法判断其所影响的关联应用系统。 ●应用层监控与系统层监控整合程度较低,当应用系统出现故障时,无法快 速定位是应用本身问题,还是所支撑的IT组件问题。同时,在系统层面出现故障时,无法直观评估其所影响的应用系统范围。 ●系统层监控与物理层监控脱节,当系统层出现故障时,无法定位其所依赖 的基础设施和硬件设备。同时,当物理设备出现故障时,无法判断其所影响的系统平台范围。 因此,在统一可视化监控平台的建设过程中,会着力从“平台整合,组织结合,用户友好”的角度出发,借鉴先进数据中心可视化监

电力传动控制系统——运动控制系统

电力传动控制系统——运动控制系统 (习题解答) 第 1 章电力传动控制系统的基本结构与组成.......... 第 2 章电力传动系统的模型................. 第 3 章直流传动控制系统................... 第 4 章交流传动控制系统................... 第 5 章电力传动控制系统的分析与设计* ............ 错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签

第1章电力传动控制系统的基本结构与组成 1.根据电力传动控制系统的基本结构,简述电力传动控制系统的基本原理和共性问题。 答:电力传动是以电动机作为原动机拖动生产机械运动的一种传动方式,由于电力传输和变换的便利,使电力传动成为现代生产机械的主要动力装置。电力传动控制系统的基本结构如图1-1所示,一般由电源、变流器、电动机、控制器、传感器和生产机械(负载)组成。 控制指令 图1-1电力传动控制系统的基本结构 电力传动控制系统的基本工作原理是,根据输入的控制指令(比如:速度或位置指令),与传感器采集的系统检测信号(速度、位置、电流和电压等),经过一定的处理给出相应的反馈控制信号,控制器按一定的控制算法或策略输出相应的控制信号,控制变流器改变输入到电动机的电源电压、频率等,使电动机改变转速或位置,再由电动机驱动生产机械按照相应的控制要求运动,故又称为运动控制系统。 虽然电力传动控制系统种类繁多,但根据图1-1所示的系统基本结构,可以归纳出研发或应用电力传动控制系统所需解决的共性问题: 1)电动机的选择。电力传动系统能否经济可靠地运行,正确选择驱动生产 机械运动的电动机至关重要。应根据生产工艺和设备对驱动的要求,选择合适的电动机的种类及额定参数、绝缘等级等,然后通过分析电动机的发热和冷却、工作制、过载能力等进行电动机容量的校验。 2)变流技术研究。电动机的控制是通过改变其供电电源来实现的,如直流 电动机的正反转控制需要改变其电枢电压或励磁电压的方向,而调速需要改变电 枢电压或励磁电流的大小;交流电动机的调速需要改变其电源的电压和频率等,因此,变流技术是实现电力传动系统的核心技术之一。 3)系统的状态检测方法。状态检测是构成系统反馈的关键,根据反馈控制 原理,需要实时检测电力传动控制系统的各种状态,如电压、电流、频率、相位、 磁链、转矩、转速或位置等。因此,研究系统状态检测和观测方法是提高其控制

简易单轴运动控制器使用说明书

简易单轴运动控制器使用说明书 该款简易单轴运动控制器SAMC(Simple Axis Motion Controller)不需编程,提供多种运动方式:单向单次、往返单次、单向连续、往返连续,自动回原点等,参数设置合理简单,工作中实时显示位置状态,适用于单轴步进电机的各种场合控制应用,如自动送料、自动冲床、自动剪板机、器件编带、商标印刷、切标机、切带机、化妆品封尾等。 一、性能指标: 1.输出脉冲频率:20KHz。 2.位置最大设置值999900脉冲。 3.速度最小设置值100Hz、加速度最小设置值100Hz/s。 二、电气特性: 1.工作电源:DC24V。 2.输入检测口:5V开关信号(IO1\IO2\IO3\IO4,TTL电平)。 3.输出控制口:P+、P-、D+、D-、E+、E-都是差分输出,当用作单端时,可利用Vcc(+5V)与P+、D+、E+配合使用。 三、使用操作说明 控制器底端有六个按键,分别是MODE、SET、SHIFT、UP、RUN、STOP分别表示模式、设定、移位、上加、运行、停止。控制器通电(24V)以后,数码管全部显示零。1.位移设定 按下MODE键,则显示1,表示位移设定模式,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁(位移、速度、加速度的设置值规定都是100的整数倍,所以位移、速度、加速度都是从百位开始设置),每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT 键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当位移值设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的位移值成功被CPU读取。位移初始默认值是40000。 2.最大速度设定 再次按下MODE键,则显示2,表示最大速度设定模式,最大速度表示位移进给过程中最大进给速度,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当最大速度设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的最大速度成功被CPU读取。最大速度初始默认值是4000。 3.加速度设定 再次按下MODE键,则显示3,表示加速度设定模式,该值表示位移进给过程中电机按此加速度加速到最大速度或者减速到零,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当加速度设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的加速度成功被CPU读取。最大加速度初始默认值是4000。 4. 两次运行间隔时间设定 再次按下MODE键,则显示4,表示两次运行间隔时间设定模式,如需进入该模式,则按下SET键,此时个位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1(1表示两次运行过程中间隔时间是1秒,如果该位不设置则默认为1秒),如果两次运行中间间隔时间较长、则按下SHIFT键,设置十位,设置完成后再次按下SET键,此时设定的连续运行停留时间被CPU读取。注:最大停留时间最大是99秒。

电力配网三维GIS管理系统

电力配网三维GIS管理系统建设 草案 泰瑞数创科技(北京)有限公司

目录 1、建设背景 (3) 2、总体设计 (4) 2.1总体目标 (4) 2.2安全设计 (5) 2.2.1、网络安全 (5) 2.2.2、数据安全 (5) 2.2.3、系统安全 (6) 2.3设计原则 (7) 2.3.1统一规划,分步建设 (7) 2.3.2可靠性原则 (7) 2.3.3规范性原则 (7) 2.3.4实用性原则 (7) 2.3.5先进性原则 (7) 2.3.6可扩展性原则 (8) 2.3.7开放性原则 (8) 2.3.8安全性原则 (8) 2.4项目系统建设标准 (8) 2.5系统的总体结构 (9) 2.5.1系统软硬件环境 (9) 2.5.2系统软件结构体系 (10) 2.5.3系统网络拓扑图 (12) 2.6系统的功能结构图 (13) 2.7主要的实现技术 (14) 2.7.1、海量数据生成三地形技术 (14) 3、系统功能 (15) 3.1系统总体功能模块 (15) 3.2主要功能列表 (16) 3.3 系统功能详述 (20) 3.3.1三维地图浏览功能 (20) 3.3.2配网管理功能 (24) 3.3.3配网规划功能 (30) 3.3.4业扩报装功能 (30) 3.3.5电力应急 (31) 3.3.6大用户管理 (33) 3.3.7协同办公 (34) 3.3.8系统管理 (35) 4、功能扩展(二期) (35) 4.1与可靠性系统接口 (35) 4.2巡视和调度管理 (36) 4.3与SCADA 系统接口 (36) 4.4与客户营销系统接口 (36)

4.5与监管中心系统接口 (36) 1、建设背景 目前,客户服务中心刚成立不久。客户中心作为客户用电以及对外服务的窗口部门,需要准确及时的了解电力配网的线路资料及其状态等信息,以便于业扩

运动控制系统基本要求

11级电气工程与自动化专业《运动控制系统》基本要求(2014-05-23) 第一章 绪论 了解本课程的研究内容。 第二章 (转速单)闭环控制的直流调速系统 1、 了解V (SCR )--M 、PWM--M 两种主电路方案及其特点(2.1节、P16、P97--98、笔记); 2、 他励(或永磁)直流电动机三种数学模型及转换,解耦模型中I do ~U d 环节的处理(P27--28、笔记); 3、 稳态性能指标中D 、S 间关系及适用范围(2.2.1节、P29--30、笔记); 4、 转速单闭环直流调速系统组成原理、特点及适用范围(P2 5、笔记); 5、 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统的组成原理、特点(笔记、2.5.2节)。 第三章 转速、电流反馈控制的直流调速系统 1、 双闭环直流调速系统的组成原理(主要指:V —M 不可逆调速系统、PWM-M 调速系统)、特点,符合实际的系统数学模型,静(稳)态参数的整定及计算(P60、P59--6 2、笔记); 2、 ASR 、ACR 的作用(P65); 3、 典1、典2系统的特点、适用范围、参数整定依据(3.3.2节、笔记); 4、 基于工程设计法的ASR 、ACR 调节器参数整定方法(P77--78、3.3.3节、例3-1、3-2、笔记); 5、 理解ASR 退饱和时的(阶跃响应)转速超调量等时域指标算式(P86--88、笔记); 6、 系统分别在正常恒流动态、稳态阶段,及机械堵转故障、转速反馈断开故障下的(新稳态)物理量计算; 7、 M 、T 、M/T 三种数字测速方法及特点(2.4.2节、笔记); 8、 了解了解M/T 数字测速的技术实现方法、系统控制器的技术实现方法(P82-85、笔记)。 第四章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统 1、 PWM--M 可逆直流调速系统组成原理及特点(4.1节,笔记) 2、 V (SCR )--M 可逆主电路中的环流概念、类型、特点(P103--104、笔记); 3、 常用的晶闸管-直流电动机可逆调速系统组成原理及特点(4.2.2节,图4-1 4、图4-1 5、4.2.3节)。 第五章 基于稳态模型的异步电动机调速系统 1、 异步电动机定子调压调速的机械特性簇与特点,转速闭环调压调速系统组成原理及适用范围(5.1--5.2节); 2、 软起动器的作用及适用条件(5.2.4节); 3、 异步电动机变压变频调速的基本协调控制关系(一点两段)及其依据(5.3.1节); 4、 异步电动机四种协调控制的特点,各自的机械特性簇、特点及比较(5.3.2节--5.3.3节、笔记); 5、 SPWM 、CFPWM 、SVPWM 变频调速器组成原理与特点,及其中各环节的作用(5.4节); 6、 了解基于转差频率控制的转速闭环变频变压调速系统的基本原理(5.6节)。 第六章 基于动态模型的异步电动机调速系统 1、 交流电动机坐标变换的作用,矢量控制(VC )的基本思想、特点(6.6、6.7、笔记); 2、 异步电动机VC 系统的一般组成原理(图6-20); 3、 了解各种具体的VC 系统组成方案,理解转子磁链直接与间接定向控制的区别(6.6. 4、6.6.6节、笔记); 4、 异步电动机直接转矩控制(DTC )系统的基本原理及特点(6.7.3节),DTC 与VC 的比较(6.8节)。 第七章 绕线转子异步电动机双馈调速系统 1、 绕线转子异步电动机次同步串级调速主电路及其工作原理,()S f β=公式及特点(7.2.1节、笔记); 2、 绕线转子异步电动机双闭环次同步串级调速系统组成原理;起动、停车操作步骤;(7.5、7.6、7.4.3节、笔记)。 第八章 同步电动机变压变频调速系统 1、 正弦波永磁同步电动机(PMSM )矢量控制系统组成原理,0sd i =时的转矩公式(8.4.3节); 2、 具有位置、速度闭环的正弦波永磁同步电动机(伺服)矢量控制系统组成原理(图8-26、27扩展、笔记)。 第九章 伺服系统 1、 位置伺服系统的典型结构(开环、半闭环、闭环、混合闭环)及特点(笔记、9.1.2); 2、 位置伺服系统的三种运行方式、位置伺服系统的三种方案;(笔记、9.3.2--9.3.4) 3、 数字伺服系统中电子齿轮的作用(笔记); 4、 数字式位置、速度伺服系统的指令形式(笔记)。 *** 考试须知---要点提示: (1)无证件者不能考试;(2)未交卷者中途不得离场;(3)严禁带手机到座位,操作手机者按作弊论处。 附:答疑地点(2-216)、时间:(1)2014-6-6,13:00--15:00;(2)2014-6-7,8:00--11:00,13:00--15:00。

《运动控制系统》

单项选择题 1、直流电动机转速单闭环调速系统中,()环节是一阶惯性环节。 1.测速反馈环节 2.电力电子器件 3.比例放大器 4.直流电动机 2、交—交变频调速系统适用的调频范围为()。 1.1/3fN~ fN 2.1/3fN~ 1/2fN 3.1/2fN~ fN 4.0~fN 3、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程中,当系统处于转速调节阶段,ASR处于()工作状态。 1.饱和 2.不饱和 3.退饱和 4.不定 4、转速电流双闭环调速系统中,不属于电流环结构图的简化的是()。 1.忽略反电动势的动态影响 2.小惯性环节近似处理

3.电流环降阶处理 4.等效成单位负反馈系统 5、 SPWM逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后,而获得一系列()的脉冲波形。 1.等幅不等宽 2.等宽不等幅 3.等幅等宽 4.不等宽不等幅 6、 典型Ⅱ型系统对称最佳整定方法一般取中频宽h为()。 1. 3 2. 4 3. 5 4. 6 7、 带有比例调节器的单闭环直流调速系统,如果转速的反馈值与给定值相等,则调节器的输出 1.零 2.大于零的定值 3.小于零的定值 4.保持原先的值不变 8、采用旋转编码器的数字测速方法不包括()。 1.M法

2.T法 3.M/T法 4.F法 9、Ⅱ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为()。 1.0 2.固定值 3.∞ 4.取值不固定 10、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于( )。 1.无静差调速系统 2.有静差调速系统 3.双闭环调速系统 4.交流调速系统 11、对于变电阻调速,当总电阻R越大,机械特性越()。 1.软 2.硬 3.大 4.小 12、 PWM变频器中,()控制方式可在异步电动机内部空间形成圆形旋转磁场。 1.消除指定次数谐波的PWM(SHEPWM) 2.电流滞环跟踪控制(CHBPWM)

船舶运动姿态测量系统设计与实现

船舶运动姿态测量系统设计与实现 唐原广,王志光 (中国海洋大学工程学院,山东青岛 266100) 摘要: 为了获取海上航行船舶及自航模试验中船模的姿态参数,设计一种基于MEMS(微机电系统)技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统。此系统通过MEMS波高传感器对船舶升沉信息进行采集,利用倾角传感器对船舶的纵摇和横摇姿态信息进行采集,采集到的信息经多路A/D转换后送入单片机进行处理,实时得出船舶运动的升沉、纵摇及横摇变化。经处理后的三组数据由船舶运动姿态测量系统通过RS-485串口送到数据接收处理机存储、分析并实时显示船舶运动的姿态变化曲线,该数据接收处理软件采用VC++编写。经过大量试验及海上测试,该系统性能稳定,测量精度高,具有较大的实用价值。 关键词:升沉运动;波高倾斜一体化传感器;纵摇横摇;VC++ 中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号: 1672 – 7649(2017)07 – 0108 – 04 doi:10.3404/j.issn.1672 – 7649.2017.07.022 Design and realization of motion attitude measurement system for ships TANG Yuan-guang, WANG Zhi-guang (College of Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China) Abstract: In order to obtain the sea of ship and self propulsion test of ships mode attitude parameters, designed of a ship motion attitude measurement system based on MEMS technology for wave height and tilt integrated sensor. This sys-tem collects the information of ship heave through the MEMS wave height sensor, collects the pitch and roll attitude inform-ation of the ship by using the tilt sensor, the collected information is sent to the single chip microcomputer through the multi-channel A/D conversion, real-time to give the heave motion, pitch and roll changes of the ship. The data of the three groups after the treatment by motion attitude measurement system for ships through the RS-485 serial port to the data receiving pro-cessor storage, analysis and real-time display motion attitude curve of the ship, and the data reception processing software is written in VC++.After a lot of tests and sea trials, the system is stable performance, high accuracy, has great practical value. Key words: heave motion;wave height and tilt integrated sensor;pitch and roll;VC++ 0 引 言 现代船舶发展越来越趋向于大型化、专业化,出现了各种新型大型船舶,如超大型油船、集装箱船等。随着船舶尺寸的增大,船舶营运条件的复杂化,船舶的安全营运问题尤显突出[1]。为对海上航行船舶的安全状态进行更加准确的评估需要获取船舶的运动姿态参数。此外自航模试验中需要获取船模航行过程中的纵摇和升沉位移等姿态参数。因此,人们对船舶运动测量系统的研究愈加重视,并且有更多的研究成果和产品不断呈现。 国内外学者们分别基于机械式、磁测式、GPS式和惯性测量等方面对船舶运动测量系统进行初步研究[2]。本文设计与实现了基于MEMS技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统[3-6]。该系统不但结构紧凑、小型化、集成化、易装卸,而且具有量程大、分辨率高、实时性强等特点,有着理想的应用前景。 1 基本原理 惯性测量以牛顿力学定律为基础,利用惯性测量元件(加速度传感器)测量载体相对于惯性空间的运动参数[7]。将内部含有重力加速度传感器的船舶运动姿态测量硬件系统固定在船体上,当船体的升沉运动 第39 卷第 7 期舰船科学技术Vol. 39, No. 7 2017 年 7 月SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY Jul. , 2017 收稿日期: 2016 – 08 – 25;修回日期: 2016 – 09 – 22 基金项目: 海洋公益性行业科研专项资助项目(201005001) 作者简介: 唐原广(1963 – ),男,教授,研究方向为海洋监测技术、海洋仪器设备的研制与开发。

维宏维鸿四轴真四轴联动雕刻机运动控制卡说明书word版本

1.1维鸿系统的安装 在安装新的维鸿前,请删除旧版本的维鸿。删除的方法请参考程序卸载一节。维鸿系统包括软件和运动控制卡两部分。所以,系统的安装也分为两个阶段:软件安装和运动控制卡的安装。 总体上,请您在安装完软件之后再安装运动控制卡,这样运动控制卡的驱动 程序就不需要单独安装。所以简单以说,可以分为这样几个步骤: (1)安装维鸿软件,待安装程序提示关闭计算机后,关闭计算机。 (2)关闭计算机后,安装运动控制卡。 (3)重新启动计算机,进入Windows操作系统后,略微等待一会,待Windows 自动完 成配置,整个安装工作就算完成了。 (4)运行维鸿系统。 下面详细介绍其中的关键步骤。 维鸿软件安装 请按照下面的步骤安装软件: (1)打开计算机电源,启动计算机,系统自动运行进入Windows操作系统。 如果你还没有安装Windows操作系统,请首先安装该操作系统。 (2)Windows操作系统启动后,注意请关闭其他正在运行的程序。 (3)解压维鸿V2.0免安装包,打开里面的dotNetFrameWork文件夹,安装 dotNetFx40_Full_x86_x64.exe (4)打开维鸿V2.0文件夹,右键创建桌面快捷方式

(5)双击打开桌面快捷键方式,运行维鸿。 NcStuHio.... 维鸿软件驱动安装 USB 设备驱动支持XP 、win7或win8等32位操作系统,任何一个小的错误 都有可能安装驱动失败。 1. 将USB 数据线连接到电脑任意 USB 接口,若出现新硬件向导信息提示 中选“是,仅这一次(I ) ”选项,点击“下一步”。在出现新硬件向导信息提示 中选“从列表或指定位置安装(高级)”选项,点击“下一步”。 X Nc^tudi^.exe 二 NcStudia.txe.config 话 ” Ncituclio.ini ,INcstudi? 」Ncitudisoooooao 込 Noiijdll Ncuixllljcorifiig O public.dat X WHDJcc 空 2y U S B Ds vAtkr .d 11 2015-S^I 14:21 创建日! S9J KB 36D 云盘 嵯(H) WifilVlerge 康用360im 占用 梔用3讯動删住 隹角北0时本旦云査棗 梅用何勰右歸理 口上传到百度云 雄到任务栏(K) 附刹[幵冏菓鱼(U) 瓯以前旳龄S 盘送對㈣ 蛊切⑴ 复制(0 IW) 创建快捷方式(S) 892 KE Figurdti... 1 KB 1 KB 73 KB 2 KG 4展 1,243 KB Team Viewer 辫 传惑初 Q 压宿izi p p E d)艾彳牟宝 邮件阳牛人 ■ ,DVD RW 3動髓 ?

双轴运动控制器操作手册

双轴运动控制器操作手册 目录 一 与外部驱动器及IO(输入输出)接线图 (3) 二 用户管理操作 (4) 三 系统参数设置 (5) 四 IO(输入输出)设置 (6) 五 系统自检操作 (8) 六 手动操作 (9) 七 编程操作 (11) 八 自动执行 (13) 九 指令详解 (14) 十 电子齿轮计算及公式 (15) 十一 编程案例 (17)

十二 常见问题及处理 (19)

一与外部驱动器及IO(输入输出)接线图 1.控制器与步进驱动器或伺服驱动器的连接(红色线为1号线) 2.IO(外部开关及继电器)的接线图(红色线为1号线) 注:因输入采用低电平有效,若选用光电开关,则需要选择NPN型。

二 用户管理操作 注意:所有重要参数只有用户登录以后才可修改保存。防止他人随意更改参数,影响加工质量。 从主画面进入参数设置,并进入用户管理,进行密码输入。 输入用户密码,按确认键,若输入正确,则提示“用户登陆成功”,否则提示“密码错误,请重新输入”。用户密码出厂值为“123456”。 用户登录成功后,则可进行加工参数的修改保存。否则加工参数不可修改保存。若进入此界面后,提示“用户已登录!”,表示用户登录成功。 然后直接按退出按键,对系统参数及IO 设置进行编辑,编辑完成,再次进入用户管理,并选择用户退出,按确认键,当前参数设置里的内容全部不可更改。若需要修改,再次进入用户管理进行登录。 注:用户密码可以修改。但是必须要记忆下新设的密码,否则加工参数将不可修改保存。

三系统参数设置 从主界面的参数设置里进入系统参数,通过移动光标,对光标所在位置进行数据修改。共分4屏,按“上页”“下页”键切换。 控制参数修改完毕可进入速度参数界面进行速度的参数修改,共2屏,修改方式同上。 修改完成后,按参数保存进入参数保存界面,按确认键对当前修改完成的数据进行保存。若保存成功则提示“参数保存成功”。

运动控制卡概述

运动控制卡概述 ? ?主要特点 ?SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器 功能介绍: 高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心,控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动,可脱离PC机独立工作。 ●G代码编程 采用ISO国标标准G代码编程,易学易用。既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码,也可以在PC机上编程,然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。 ●示教编程 可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教,编写简单的轨迹控制程序,不需要学习任何编程语言。 ●USB通讯口和U盘接口 支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数,也可用U盘拷贝程序。

●程序存储功能 程序存储器容量达32M,G代码程序最长可达5000行。 ●直线、圆弧插补及连续插补功能 具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。应用场合: 电子产品自动化加工、装配、测试 半导体、LCD自动加工、检测 激光切割、雕铣、打标设备 机器视觉及测量自动化 生物医学取样和处理设备 工业机器人 专用数控机床 特点: ■不需要PC机就可以独立工作 ■不需要学习VB、VC语言就可以编程 ■32位CPU, 60MHz, Rev1.0 ■脉冲输出速度最大达8MHz ■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲 ■2-4轴直线插补 ■2轴圆弧插补 ■多轴连续插补 ■2种回零方式 ■梯型和S型速度曲线可编程

■多轴同步启动/停止 ■每轴提供限位、回零信号 ■每轴提供标准伺服电机控制信号 ■通用16位数字输入信号,有光电隔离 ■通用24位数字输出信号 ■提供文本显示器、触摸屏接口 技术规格: 运动控制参数 运动控制I/O 接口信号 通用数字 I/O 通用数字输入口 通用数字输出口 28路,光电隔离 28路,光电隔离,集电极开路输出 通讯接口协议

三维数字矿山模拟平台系统

三维数字矿山模拟平台系统 Vman是一款具备矿山场景模拟和矿山开采业务管理信息化功能 的新一代三维数字矿山系统构建平台系统。利用 Vman,您可以快速搭建您的三维虚拟矿山, 并可快速部署矿山开采与管理的数字化业务流程。利用该系统,您的矿山可尽收眼底,您的 业务将尽在你的掌控之中。 Vman是一款独具特色的构建数字矿山系统的平台软件。 Vman可以从以下几个层级建构现代矿业企业的信息化应用解决方案 (1)构建三维虚拟矿 山场景系统。 (2)实施矿山场景信息的数字化和网络化。 (3)构建矿山生产和 管理业务的数字化流程。 (4)构建“主控机房—移动终端”模式的矿山生产监控系统

和生产管理信息系统。 (5)矿山生产和管理预案(含各种应急预案或求援预案)的模 拟和辅助决策。 优势Vman是一款完全从底层开发的三维矿山场景构建引擎系统和数字化信息管理系统。我们拥有独立知识产权,并在与客户合作方面一贯持灵活态度。 Vman产品具有独特的优势: (1)提供丰富的构建矿山三维场景的模型组件库。 (2)帮您动态地、所见即所得地快速搭建高清晰矿山三维场景。能实现大型场景及其物体组件的 分页管理、场景八叉树查询管理和包围体树查询管理、碰撞检测、骨骼动画、动态生成各种 物体组件、视点控制、过程纹理、逼真的动态草木等高级三维图形渲染功能。 (3)方 便的场景数据管理功能,使您快速实现矿山数字化和信息化,为矿山业务流程数字化提供基

础。 (4)完善的、易于定制化的移动应用终端软件和硬件系统,使您的应用更贴近业 务操作流程需要。 (5)方便快速地部署您的数字化生产业务,模拟和可视化您的生产流程, 并可预演各种业务方案。 应用范围三维数字矿山模拟平台系统 Vman可应用于: (1)地面或地下矿石开采等矿业工程行业。 (2)坑道或涵洞挖掘等土木工程或道桥工程行业。 (3)救险、救灾现场模拟等防灾工程行业。 (4)复杂地形 城市模拟等市政工程行业。 (5)复杂地形作战推演等军事领域。

运动控制系统 复习知识点总结

1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。(运动控制系统框图) 2. 运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目的是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。因此,转矩控制是运动控制的根本问题。 第1章可控直流电源-电动机系统内容提要 相控整流器-电动机调速系统 直流PWM变换器-电动机系统 调速系统性能指标 1相控整流器-电动机调速系统原理 2.晶闸管可控整流器的特点 (1)晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。(2)晶闸管的控制作用是毫秒级的,系统的动态性能得到了很大的改善。 晶闸管可控整流器的不足之处 晶闸管是单向导电的,给电机的可逆运行带来困难。 晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感,超过允许值时会损坏晶闸管。 在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。 3.V-M系统机械特 4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间,它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。 5.(1)直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类 (2)简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统 (3)有制动电流通路的不可 逆PWM-直流电动机系统 (4)桥式可逆PWM变换器 (5)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点 双极式控制方式的不足之处 (6)直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题 ”。(7)直流PWM调速系统的机械特性 6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表示(D的表达式) 当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率s。 D与s的相互约束关系 对系统的调速精度要求越高,即要求s越小,则可达到的D必定越小。 当要求的D越大时,则所能达到的调速精度就越低,即s越大,所以这是一对矛盾的指标。第二章闭环控制的直流调速系统 内容提要 ?转速单闭环直流调速系统 ?转速、电流双闭环直流调速系统 调节器的设计方法 1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率可分成两部分:一部分是机械轴上输出的机械功率;另一部分是与转差率成正比的转差功率。.异步电动机按调速性能分类第一类基于稳态模型,动

最新VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统--说明书(中文版)

V M S E N S V M-i三维运动姿态测量系统--说明书(中文版)

VMSENS VM-i三维运动姿态测量系统 VM-i 是VMSENS提供的基于MEMS技术的低成本、高性能三维运动姿态测量系统。VMSENS VM-i三态测量系统包含三轴陀螺仪、三轴加速度计(即IMU),三轴电子罗盘等辅助运动传感器,通过内功耗处理器输出校准过的角速度,加速度,磁数据等,通过基于四元数的传感器数据算法进行运动量,实时输出以四元数、欧拉角等表示的零漂移三维姿态数据。VMSENS VM-i三维运动姿态测量系泛应用于航模无人机、机器人、摄像云台、天线云台、地面及水下设备、虚拟现实、人体运动分析低成本、高动态三维姿态测量的产品设备中。 特点 ?高精度360 度全方位位置姿态输出 ?可输出绝对方向(地平/ 地磁方向) ?无需静态水平条件下限制启动 ?快速动态响应与长时间稳定性(无漂移,无积累误差)相结合 ?三轴加速度、三轴角速度和三轴磁场强度计高度集成9DOF ?全固态微型 MEMS 惯性器件 ?快速更新率,多种可编程的数据输出模式(四元数,欧拉角,旋转矩阵等) ?针对低成本方案,提供运动姿态算法,满足系统应用需求 ?提供灵活的软件开发的编程接口,针对嵌入式的底层的通信接口以及应用层的DLL动态链接开发到多种设备以及应用 ?提供完整的软件运行环境,更容易上手应用 输出模式: ?三维全姿态数据(四元数 / 欧拉角 / 旋转矩阵) ?三维加速度 / 三维角速度 / 三维地磁场强度

软件支持 VMSENS Explorer VMSENS Explorer是一款针对VMSEN三维运动姿态测量系统姿态测量产品的图形化接口的软件,通VMSENS Explorer可以很轻易的读取,存储和显示实时的姿态数据,并且通过多种可视化的图形界运动数据给系统开发人员。 通过VMSENS Explorer可以很容易的设置VMSENS的姿态测量传感器参数,以及进行磁传感器的软的校准。 VMSENS SDK VMSENS COM-Object API和 DLL API (适用Windows平台)。 COM-Object 组件是VMSENS提供给客户完成复杂的系统开发任务而提供的高级程序开发接口,通过Object组件用户可以重复利用VMSENS的大部分代码,快速的开发属于自己的专属应用程序,使得系统设计者可以更加关注您系统的设计,减少代码编写给您带来的烦恼。 同时通过使用COM-Object API 可以和Matlab、LabVIEW、Excel等进行无缝集成,使得您的程序更广泛的扩展性。 DLL API应用程序开发接口是VMSENS提供的针对小型的程序开发任务提供的开发接口,开发者通DLL API可以简单迅速的开发您所需要的应用程序,实现功能需求,同时DLL API也是绝大多数程者习惯使用的开发方式。 VMSENS Low Level Communication Lib(适用嵌入式平台设备)(可选) 针对嵌入式设备对运动姿态测量产品的需求,VMSENS公司提供针对底层程序开发的C Lib库,以嵌入式开发需要的用户同样可以使用VMSENS公司的产品进行设计。 VMSENS应用开发实例源代码 VMSENS SDK 提供基于VMSENS多种类型的应用程序接口演示实例源代码,通过阅读提供的实例源代相关注释,非专业的程序开发人员也可以轻松在几分钟之内开始使用SDK 提供的API程序开发接关的应用程序。

运动控制卡C程序示例

2. VC 编程示例 2.1 准备工作 (1) 新建一个项目,保存为“ VCExample.dsw ”; (2) 根据前面讲述的方法,将静态库“ 8840.lib ”加载到项目中; 2.2 运动控制模块 (1) 在项目中添加一个新类,头文件保存为“ CtrlCard.h ”,源文件保存为“ CtrlCard.cpp ”; (2) 在运动控制模块中首先自定义运动控制卡初始化函数,对需要封装到初始化函数中的库函数进行初始化; (3) 继续自定义相关的运动控制函数, 如:速度设定函数,单轴运动函数,差补运动函数等; (4) 头文件“ CtrlCard.h ”代码如下: # ifndef __ADT8840__CARD__ # define __ADT8840__CARD__ 运动控制模块 为了简单、方便、快捷地开发出通用性好、可扩展性强、维护方便的应用系统,我们在控制卡函数库的 基础上将所有库函数进行了分类封装。下面的示例使用一块运动控制卡 ****************************************************** #define MAXAXIS 4 //最大轴数 class CCtrlCard { public: int Setup_HardStop(int value, int logic); int Setup_Stop1Mode(int axis, int value, int logic); (设置stop1 信号方式) int Setup_Stop0Mode(int axis, int value, int logic); (设置stop0 信号方式) int Setup_LimitMode(int axis, int value1, int value2, int logic); (设置限位信号方式) int Setup_PulseMode(int axis, int value); (设置脉冲输出方式) int Setup_Pos(int axis, long pos, int mode); (设置位置计数器) int Write_Output(int number, int value); (输出单点函数) int Read_Input(int number, int &value); (读入点) int Get_CurrentInf(int axis, long &LogPos, long &ActPos, long &Speed); (获取运动信息) int Get_Status(int axis, int &value, int mode); (获取轴的驱动状态) int StopRun(int axis, int mode); (停止轴驱动) int Interp_Move4(long value1, long value2, long value3, long value4); (四轴差补函数) int Interp_Move3(int axis1, int axis2, int axis3, long value1, long value2, long value3); (三轴差补函数) int Interp_Move2(int axis1, int axis2, long value1, long value2); (双轴差补函数) int Axis_Pmove(int axis ,long value); (单轴驱动函数) int Axis_Cmove(int axis ,long value); (单轴连续驱动函数) int Setup_Speed(int axis ,long startv ,long speed ,long add ); (设置速度模块) int Init_Board(int dec_num); (函数初始化) (设置速度模块) CCtrlCard(); (定义了一个同名的无参数的构造函数) int Result; // 返回值 }; #endif

相关文档