基于EtherCAT的机器人教学实验平台设计

为提高机器人实验教学的效果和降低实验平台的成本,设计并实现了基于EtherCAT技术的机器人教学实验平台.该平台由运动控制主站和从站两部分组成,主从站之间采用EtherCAT总线进行通信,使机器人设备能够快速接入从而实现灵活的拓扑结构.主站运行在PC端,主要由SOEM主站通信、G代码解析、运动学求解、机器人组件管理等模...     

基于Matlab/Simulink模型设计的电动机控制综合教学实验平台

针对利用传统的CCS软件编写和调试DSP代码的工作周期长、效率低的问题,利用Matlab/Simulink模型设计的代码生成技术支持,可快速地生成C/C++代码用于DSP。以F28379D DSP为控制器设计了电源、采样和驱动电路配合使用的电动机综合教学实验平台。介绍了具有扰动补偿的反电动势滑模观测器永磁同步电动机矢量控制设计方法,搭建上位机界面方便实验调试,实验所需观测的电气量可通过串口传输至Simulink的示波器显示。基于模型设计的方法能有效节省代码开发时长和提升工作效率,大大提高学生的学习主动性、实验设计和实际动手能力。     

基于软件无线电的教学实验平台设计与实现

介绍一种采用软件无线电技术的电台原理教学及实验平台。为了提高教学效果,该平台能通过软件配置实现不同型号电台的主要功能,并实时或近实时获取信号处理中关键节点的信号特征,用于观察和分析。该平台采用ARM-DSP-FPGA的基本架构,设计适配的射频前端电路、功能模块算法及应用软件。用户可通过显示控制终端操作,根据预设实验项目进行配置,实现相应型号电台的基本工作过程。该平台针对典型电台进行软件及硬件设计,具有较灵活的配置和扩展能力,在线获取信号的功能一定程度上解决了采集分析实装电台信号的难题,有较强的实际应用效果。     

基于PXI的永磁同步电机RCP教学实验平台设计

设计了一种基于PXI的永磁同步电机快速控制原型教学实验平台,阐述了实验平台的整体硬件结构和软件应用进。采用Matlab/Simulink实现永磁同步电机控制算法自动代码快速生成,快速验证算法的可行性。采用LabVIEW图形化编程实现对FPGA板卡资源分配,再通过Veristand实现控制算法与硬件资源对接,并且快速实现上位机的设计。利用上位机监控系统控制永磁同步电机运行状况,实现永磁同步电机瞬时波形实时观测。该平台功能完善、安全可靠、操作简单,可完成永磁同步电机先进控制算法快速验证。     

基于多传感器融合的移动机器人教学实验平台设计

笔者借鉴国外较为成熟的经验,将教师通过产学研合作开发的新产品进行技术改造,将最新的科研成果及时地融入到教学实践中。设计的基于多传感器融合的移动机器人教学实验平台可以完成模电、数电、自动控制理论、单片机、计算机控制技术、信号分析与处理、传感器原理及应用等多门涉及自动化专业核心课程的实验。通过该实验平台将课程学习嵌入到实际工程背景中,提升学生的工程实践能力。     

基于工业化物料传输流程的教学实验平台设计

为了解决检测控制课程与实践过于单一的问题,开发设计了一种基于工业化物料传输流程的教学实验平台。该平台集成了常用机械结构及电机,采用了基于u C/OS-III操作系统、STM32应用平台的控制架构,使用了包含摄像头、编码器、光栅尺等传感器模块,实现了将物料进行传递与检测的实验要求,平台扩展了课程的教学内容,对开阔学生的视野,锻炼学生编程与设计的能力均有良好效果。     

基于linux的自动虚拟主机Web教学实验平台的设计

针对B/S型Web教学的特点,设计了一种基于Linux的自动虚拟主机Web教学实验平台,该平台采用核心模块加扩展模块的设计方式,整合php、proftpd、mysql数据库和Linux操作系统,使高校Web教学课程开设、管理更加方便、高效,可使学生更快掌握开发的主流技术。     

基于FPGA的四旋翼无人机综合教学实验平台设计

为加强对学生创新思维和综合创新能力的培养,融合自动化专业理论与实践技能,培养学生综合运用专业知识进行系统设计的能力,构建了基于FPGA的四旋翼无人机综合教学实验平台。该平台的设计与搭建融合了嵌入式技术、控制理论、基础电、数据采集处理技术、计算机控制等多门课程。运用模块化设计,在一个平台上实现多种实验内容的自由组合和分解,为学生提供了新的仿真和实践平台,完成了一体化综合教学平台设计,培养了学生的创新实践能力。     

基于锁相放大器的微弱信号检测教学实验平台设计

设计了基于数字锁相放大器OE1022型的微弱信号检测教学实验平台,覆盖了微弱信号检测领域的常用技术,可从教学的角度开展多项实验,如强噪声检测弱信号实验、微弱信号多谐波测量实验、微小阻抗测量实验、自跟踪窄带滤波器实验、电阻热噪声测量实验,在教学过程中让学生熟悉、掌握锁相放大技术以及微弱信号检测原理。实验平台也提供了对OE1022自身进行内部噪声分析评估的方法。     

牙齿热压模型切割教学实验平台开发

为让学生更好地感受现代切削技术的发展趋势,体会切削技术在工程实际中的应用,开发了牙齿热压模型切割教学实验平台。该实验平台结合了机械电子技术、机器人技术、计算机辅助制造技术等理论知识,由轨迹规划软件和激光切割设备两部分组成,其中轨迹规划软件使用D-H参数法建立运动模型并规划切割轨迹,激光切割设备具有五自由度,可以实现复杂的切割运动,两部分协调配合,可以直观地向学生展示牙齿热压模型的切割过程。该实验平台能够帮助学生更好地理解"先进制造技术""切削原理与刀具""机电信息检测与处理技术"等相关课程,了解切削技术与其他技术交叉融合给工业生产所带来的巨大便利,提高对专业知识的学习兴趣,达到了良好的教学实验效果。     

PLC教学实验平台的设计与实现

利用组态软件开发PLC实验项目能丰富实验内容,模拟工业现场,达到理论联系实际的目的。以机械手为例,介绍用MCGS组态软件开发PLC仿真实验的过程,为PLC的实验教学提供一条新的途径。     

基于软件无线电的RFID教学实验平台

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术作为一种安全、可靠、低成本、适用性广的非接触式识别技术,已被广泛引用于多个产业和领域,并成为构建物联网的关键技术。在RFID技术越来越受到人们的关注,产业潜力逐渐凸显的当下,为高校提供直观便利、功能完备的RFID教学实验工具成为广泛存在的需求。基于EPC RFID G2 UHF(v2.0.1)协议,通过USRP和LabVIEW的软件无线电平台,设计并开发了一个用户界面友好、功能齐全的RFID教学实验平台,满足高校实验教学的需要,也可作为RFID协议研究、功能拓展的软件无线电模板。     

基于ARM-Linux的嵌入式教学实验平台构建

本文中的教学实验平台硬件部分以Intel Xscale处理器PXA270为核心,软件部分以Linux操作系统为核心进行开发,教学实验平台基于嵌入式Linux操作系统,高速的网络型硬件平台功能强大、复杂,起点高,适合于各高校的教学和实验,以及各种嵌入式系统的课题和科研项目。     

基于图像识别的“无人机遥感概论”教学实验平台设计

设计并搭建了基于光电图像处理的四旋翼无人机教学实验平台。该教学实验平台采用姿态传感器MPU6050以及摄像头OV7725作为主要机载传感器,ARM嵌入式系统芯片STM32F4系列作为主控芯片以及R5F100LEA系列作为辅控芯片。采用优化的单环PID控制算法,结合光电图像处理算法对特定目标物进行识别,实现了四旋翼无人机的自动控制实验。实验结果表明,提出的机载控制系统能很好地进行飞行控制实验,并能实现沿预设路线行走、投递特定物品以及找寻特定物品等无人机遥感教学实验功能。     

基于蓝牙的无线通信教学实验平台构建

该文从通信领域新技术入手,介绍蓝牙无线通信教学实验平台构建意义,阐述蓝牙无线通信教学实验课程设置和实验内容,并介绍实验辅助教学工具的设计和实现.基于蓝牙的无线通信教学系统不仅帮助学生理解复杂难懂的蓝牙协议,还能通过操作性和开发性实验使学生快速掌握蓝牙技术的开发流程和系统设计方法,提高学生创新能力和解决问题的能力.     

基于双目测距的牙齿热压模型激光切割教学实验平台开发

为了加深学生对现代切削技术的认识与理解,体会现代切削装备的发展趋势,开发了基于双目测距原理的多自由度牙齿热压模型激光切割教学实验平台。该实验平台将机械设计、机械电子、计算机图像处理等学科的理论知识有机地结合在一起,实现了对牙齿热压模型表面牙龈曲线空间坐标的提取,并控制激光切割手臂按切割曲线进行切割,使得切割过程更加直观,加深了学生对"切削原理与刀具"及"现代制造技术"等课程的认识与理解,提高了对机械加工理论的学习兴趣,达到了良好的实验教学效果。     

行星齿轮教学实验平台的设计和应用

行星齿轮传动系统由于自身传递特性优点,广泛用于各种大型旋转设备领域,尤其是航空航天、船舶、风力发电等设备,但其运行条件复杂,因此一旦发生故障将会产生严重的后果。快速准确对行星齿轮平台不同位置故障进行诊断,是一个重要的研究方向。因此本文结合科研项目及研究生课程"机械振动""转子动力学"的内容,设计了一种行星齿轮教学实验平台,可用于行星齿轮不同位置故障诊断研究工作和研究生教学工作。通过对实验平台的行星轮、太阳轮、内齿圈故障及无故障情况下的振动信号进行时域和频域的对比分析,得到了比较理想的结果,从而验证了设备能很好地用于科研及教学工作。     

基于增强现实的工程图学装配引导沉浸式教学实验平台设计

传统的装配图拆画环节教学手段不够生动,学生学习起来比较困难.针对这一问题,该文将增强现实虚拟装配技术引入课堂,设计了一种沉浸式虚拟装配教学实验平台,采用了一种全新的基于虚拟几何特征的零件位姿检测技术,以实现精准装配.该实验平台可以使学生更加直观地理解装配概念、体验装拆装配体过程,使学生获得身临其境的装配感,同时可学习虚...     

基于数码管显示教学实验设计

为了深化计算机硬件课程教学改革、培养创新型人才,适应基于项目型实验来培养学生实际动手能力的趋势,设计了一套数码管控制实验,给出了电路。该实验通过微控制器实现对8位数码管的并行、串行控制。通过这些控制方式的具体实现,使学生对微控制器的使用,以及并行、串行通信机制的理解有更清晰的认识。该实验可激发学生做实验的积极性,取得良好的实验教学效果。     

基于“PC+CPLD”的激光雕刻机教学实验平台设计

为了使学生更好地掌握数控技术方面的知识,设计了一套基于运动控制板卡的综合实验系统。整个系统采用PC机作为人机交互界面和算法处理单元,以CPLD作为底层运动控制主芯片,实现从PC端到机电端的数字运动控制。实践表明,该系统有效地锻炼了学生理论结合实践的能力,为数控实验教学提供了良好的平台。