CPLD/FPGA的开发与应用 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:26.0

装帧:

isbn号码:9787811075199

丛书系列:

图书标签:

CPLD
FPGA
数字电路
可编程逻辑器件
硬件设计
嵌入式系统
Verilog
VHDL
开发工具
应用案例

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

好的，这是一份围绕“CPLD/FPGA的开发与应用”主题，但内容完全不涉及该领域的图书简介。 --- 《现代工业机器人仿真与控制系统设计》图书简介随着“智能制造2025”战略的深入推进，工业机器人在自动化生产线上的应用日益广泛和复杂。本书聚焦于工业机器人的核心技术——仿真建模、运动控制算法以及集成系统设计，旨在为工程师、研究人员和高校师生提供一套全面而深入的实践指南。第一部分：工业机器人基础与运动学分析本部分首先系统梳理了工业机器人的基本结构、类型（如六自由度串联臂、SCARA、Delta型等）及其在不同行业（汽车制造、电子装配、物流仓储）的应用场景。重点深入探讨了机器人的运动学理论。 1.1 机器人坐标系与变换：详细讲解了齐次变换矩阵、四元数在描述机器人位姿中的应用，并引入了欧拉角和旋转向量的优缺点对比。对于复杂的空间运动，如何利用坐标变换实现从关节空间到笛卡尔空间的精确转换，提供了大量的实例和推导过程。 1.2 正运动学与逆运动学求解：采用改进的D-H（Denavit-Hartenberg）参数法，系统性地建立了不同结构机器人的运动学模型。针对逆运动学，本书不仅涵盖了解析法（当存在闭式解时）的详细步骤，还重点阐述了数值迭代法（如牛顿-拉夫逊法）在处理冗余自由度或无闭式解情况下的鲁棒性与收敛性分析。特别地，本书对特定结构机器人（如五轴并联机构）的运动学奇异点问题进行了深入剖析及其规避策略。第二部分：机器人动力学建模与仿真环境构建本部分将理论知识转化为实际可操作的仿真模型，是连接理论分析与实际控制的关键环节。 2.1 刚体动力学基础：介绍了牛顿-欧拉方程和拉格朗日方程在机器人动力学建模中的应用。重点讲解了如何精确计算机器人的惯量矩阵、科氏力和重力项，这些是实现高精度动态控制的前提。 2.2 仿真环境搭建与工具链：本书选取当前主流的仿真平台（如MATLAB/Simulink与Gazebo/ROS2环境），指导读者完成机器人的URDF/SDF模型创建。内容涵盖了如何精确定义机器人的连杆属性（质量、惯性张量、几何尺寸）以及关节限制。通过具体案例，演示了如何导入CAD模型并赋予其物理属性，确保仿真模型的真实性。 2.3 轨迹规划与碰撞检测：详细介绍了点到点（PTP）轨迹、直线插补（LIN）和圆弧插补（CIRC）的生成算法，包括三次样条插值和五次多项式插值在平滑过渡中的应用。在仿真阶段，重点讲解了环境建模与基于距离场（Signed Distance Field, SDF）和体素（Voxel）的实时碰撞检测算法，确保虚拟环境中的安全操作验证。第三部分：高性能运动控制算法实践控制是实现机器人精确、快速动作的核心。本部分从基础的反馈控制扩展到先进的自适应和智能控制方法。 3.1 PID控制器的优化与参数整定：对经典的串联式PID控制器进行了深入分析，不仅讲解了Ziegler-Nichols等经典整定方法，更侧重于在存在摩擦、负载变化时的鲁棒性改进，如引入前馈控制和抗饱和技术。 3.2 任务空间与关节空间控制：阐述了基于牛顿-欧拉的力/阻抗控制策略在任务空间中的实现。对于关节空间，重点介绍了基于模型的动态补偿控制（如牛顿-欧拉逆动力学控制），并对比了其与基于模型预测控制（MPC）在处理外部扰动和非线性特性时的性能差异。 3.3 视觉伺服与传感器融合：随着机器视觉的普及，视觉伺服成为高精度装配的关键技术。本书详细介绍了基于图像的视觉伺服（IBVS）和基于位置的视觉伺服（PBVS）的原理，并结合实践，讲解了如何通过卡尔曼滤波（Kalman Filter）或扩展卡尔曼滤波（EKF）融合编码器、力/力矩传感器和视觉反馈数据，以提高机器人在动态环境下的定位精度和柔顺性。第四部分：系统集成、验证与安全规范本部分将仿真和控制算法集成到实际的硬件-软件架构中，并强调工业应用中的可靠性与安全性。 4.1 实时操作系统与底层驱动：讨论了嵌入式系统中对实时性的要求，介绍了主流的实时操作系统（RTOS）选型，以及如何编写高效的关节伺服驱动程序（如基于CANopen或EtherCAT协议的通信）。 4.2 故障诊断与容错设计：针对工业现场的复杂性，本书提供了常见的运动偏差、关节卡死、传感器漂移的在线检测方法。并引入了基于冗余结构的容错控制策略，确保系统在单点故障下仍能安全停车或完成基本任务。 4.3 工业标准与安全规范：最后，本书对照ISO 10218系列标准，详细解读了机器人的安全区域划分、急停电路设计以及功能安全等级（SIL）要求，确保读者在设计和部署系统时符合国际工业标准。通过本书的学习，读者将能够独立完成复杂工业机器人的建模、仿真验证、高性能控制算法的开发与集成，为迈向高精度、高柔性化的智能制造生产线打下坚实的基础。