正确测量零件的加工表面轮廓参数对分析机械零件的使用性能非常重要。本文讨论了在计算机辅助表面轮廓参数测量中采样参数的选择及提高测量精度的一些问题，介绍了一个加工表面轮廓参数的计算机辅助测量分析系统。该系统应用了实时数据处理和测量参数自适应调整技术，从而简化了输入操作，提高了测量的精度和可靠性。

为了提高电液伺服控制系统的控制精度和速度,设计了一种基于FPGA和模糊PID的控制系统。以FPGA为核心控制单元,采用模糊PID作为控制算法,能够发挥模糊PID控制鲁棒性强、动态响应好的特点,具有FPGA处理速度快、实时性强的优势。实验仿真和实际测试结果表明,与传统伺服控制器相比,该控制系统运算速度快,伺服周期短,系统方波响应到达稳态时间约为0.5s,稳态偏差约为0.2mm,稳态时控制量输出平滑,具有良好的稳态精度和动态特性,能够满足电液伺服控制系统高速度和高精度的要求;该系统可将复杂的实时控制算法硬件化实现,并根据控制效果的优劣调整控制算法,提高了控制系统的控制效果。

基于FPGA的运动控制卡采用脉冲加方向的闭环控制方式,具有结构简单,集成度高、实时性好等优点。从硬件的构成、设计和算法实现等方面入手,阐述了运动控制卡的设计和开发。用硬件描述语言VHDL（very high speed integrated circuitHDL）和原理图结合的方式对FPGA编程实现系统的主要硬件逻辑和算法,从而提高了系统的灵活性和移植性。在硬件算法上,采用乒乓操作处理高速的分频倍数数据流,提高了系统的实时性和控制精度;并且提出了一种基于加二计数器的分频算法,实现任意分频倍数的分频。利用嵌入式调试工具SignalTap对运动控制卡进行硬件调试和仿真,给出了相应的误差分析。

为满足汽车的行车安全,开发了基于射频通信技术的电子式轮胎压力监测系统.本系统主要对汽车的压力、温度数据等加以无线射频传输.采用了射频技术的nRF905芯片设计了系统硬件,并开发了终端显示软件,实现了对运行中的汽车进行压力和温度等因素的实时监控和及时报警.

本文基于VxWorks系统探讨和研究了嵌入式实时PLC的设计方法,主要包括基于嵌入式系统的实时PLC系统结构,基于PPC的嵌入式处理器设计以及BSP的改造等等关键技术,为工业PLC设计提供了一个新的解决方案。

为满足对安全关键领域日益增长的可靠性需求,提出一种基于松耦合多处理器体系结构的双机容错实时嵌入式系统设计方案.该方案无缝整合了计算机硬件级、操作系统级、应用级的容错技术,以达到从整体上提高系统可靠性的目的.

实时历史数据库系统是工业综合自动化系统建设的核心功能模块之一。该技术在国外经过十多年的发展已经日渐成熟,但在国内还相对落后。新一代大型实时历史数据库系统SupDATA在目前国外先进技术的基础上,发展并创新研发了许多优化算法与技术,提高了我国在这一领域的核心竞争力。随着我国实时历史数据库技术的快速发展,在不久的将来,国内大型实时数据库系统的性能必将达到甚至超过国外同类产品。

基于GP2015射频芯片和TMS320C6713 DSP处理器,提出了一种GPS软件接收机信号实时接收及传输的基本方案。介绍了射频前端的基本构造以及它与DSP进行高速实时传输的接口方案,并且重点描述了一种基于EDMA数据传输方式的实现及完整的软件设计流程。本方案利用EDMA在CPU后台高效地实现存储空间的数据搬移,减少对CPU的使用,提高了平台运行速度,满足GPS软件接收机高速实时性要求。

根据混流柔性生产对机械手提出的对不同形状、不同质量且易损伤物体进行安全可靠抓取的需求,提出了一种新型的驱动与承力功能分解的关节式内骨骼气动软体机械手的设计思想,并完成了软体手的具体结构设计。针对软体手的抓取控制策略问题,提出了一种基于实时位置检测的压力补偿算法。通过嵌入手指中的柔性弯曲传感器,实时监测手指各指段位置,间接判定软体手当前抓取状态。估算了手指各指段的初始预加载气压值,提高了抓取成功率与抓取效率。对软体手进行了实物抓取试验,结果表明,软体手可以对柔软、不规则、易损易碎物体进行安全可靠抓取,验证了抓取控制算法的有效性。

针对挖掘机机器人化作业控制系统中,测量操作臂姿态的旋转编码器等接触式传感器易因碰撞而损坏,传统的非接触式测量系统测量范围小,响应速度慢等不足,建立了一种挖掘机操作臂姿态非接触式实时测量系统。该系统基于机器视觉和三组人工靶标,操作臂的姿态用人工靶标中的三个X角点所在直线方向表示,并以此为基础,提出X角点分组跟踪策略,将各组靶标中X角点的检测范围限定在某一特定矩形区域内,应用X角点的间距作为约束条件完成人工靶标图像识别,实时计算得到操作臂姿态参数。动态测量试验表明：动臂和铲斗姿态测量误差分别在±0.5°、±1°内;X角点分组跟踪策略缩减了80%的图像检测面积,测量平均耗时仅63ms/帧,满足挖掘机实时控制要求。