一、Matlab与VC_(++)混合编程在光斑位置测量中的应用（论文文献综述）
魏琦[1]（2020）在《基于PSD与视觉的六自由度位姿检测技术研究》文中研究说明大口径天文望远镜主副镜之间的相对位置对望远镜的最终成像质量有着重要影响。由于主镜结构相对复杂庞大,其位置调整较为困难,因此一般均在副镜处实施六自由度位姿调整,从而修正和维持主副镜之间的相对位置。研究副镜的六自由度位姿检测方法,对于改善望远镜的成像质量有着重要意义。本文针对太赫兹天文望远镜副镜主动调整用并联机构的微米级高精度及亚毫米级小行程的特点,结合实际应用中远距离（米级）、非接触的精密测量需求,提出了一种基于二维位置敏感探测器（Position Sensitive Detector-PSD）与基于二维最大长度序列（Maximum Length Sequence–MLS）视觉编码的六自由度微小位姿检测方法。以现有的3SPS+3（SP-U）型六自由度微动并联机构模拟望远镜的副镜调整机构,系统地开展了基于PSD与MLS视觉靶标的六自由度微小位姿检测技术研究。本文的主要工作如下:（1）介绍了3SPS+3（SP-U）型六自由度并联机构及其位姿坐标系定义。在此机构上构建了基于两组二维PSD和一组二维视觉靶标的六自由度位姿检测系统,详细介绍了本文提出的六自由度微小位姿的检测原理,并确定了PSD的技术指标及选型。（2）开展了二维PSD的误差标定实验。首先设计了基于Keyence H050激光位移传感器的PSD误差标定实验方案,然后采用十折交叉验证进行模型评估,并采用多项式拟合以及BP神经网络训练的方法进行非线性误差分析。标定后的PSD在5?5mm范围内测量误差为,X向:1.17 RMS,Y向:3.55 RMS。（3）介绍了基于MLS的二维绝对位置精密视觉检测系统原理。首先设计了二维靶标,构建了视觉检测系统。然后,同样基于Keyence激光位移传感器开展了二维正交方向上位移视觉检测的标定及误差分析。实验结果表明,由镜头失焦、照明不均匀、靶标偏转以及镜头倾斜等因素可能导致的综合误差不大于1.5 RMS。（4）依据本文提出的六自由度微小位姿检测方法构建了实验系统。将分别标定后的PSD二维位移检测系统与MLS二维位移视觉检测系统应用于3SPS+3（SP-U）型六自由度微动并联机构,采用两组PSD系统及一组视觉靶标定位,可实现六个自由度的解算,并考虑最大程度减少自由度间的耦合情况。采用了Keyence激光位移传感器和Lippmann HRTM倾角仪开展了六自由度的检测对比实验。实验结果表明,在?2 mm范围内测量到平动位移误差不大于3.92?m RMS,?300″范围内测量到转动位移误差为2.08″RMS。实验结果分析表明,本文提出的基于二维PSD与视觉检测方法可实现六自由度位移的精密测量,基本达到所需测量范围和精度,可有望用于太赫兹天文望远镜副镜位姿的检测,并可为?m?m?m其它精密多自由度机构的非接触高精度姿态检测提供参考与借鉴。
孙卓,逯洋,杨雪晴[2]（2018）在《MATLAB在化学化工中的应用》文中指出MATLAB最早是为矩阵计算而开发的,经过将近半个世纪的发展,MATLAB成为了工程计算和程序设计的有力工具。本文主要说明了近二十年来,MATLAB在国内化学化工领域应用的情况,主要应用在仿真与模拟、实验与计算、化学教学、化学计量学以及与其他程序混合编程这几个领域中,并对现状进行了总结。除此之外,还归纳了国外在该方面近三年发表的文献,国外在该领域研究的起步时间早,文献数量较国内多,但研究的领域与国内相差无几。
孙卓,逯洋,杨雪晴[3]（2018）在《MATLAB在化学化工中的应用》文中进行了进一步梳理MATLAB最早是为矩阵计算而开发的,经过将近半个世纪的发展,MATLAB成为了工程计算和程序设计的有力工具。本文主要说明了近二十年来,MATLAB在国内化学化工领域应用的情况,主要应用在仿真与模拟、实验与计算、化学教学、化学计量学以及与其他程序混合编程这几个领域中,并对现状进行了总结。除此之外,还归纳了国外在该方面近三年发表的文献,国外在该领域研究的起步时间早,文献数量较国内多,但研究的领域与国内相差无几。
董姣[4]（2016）在《扬声器功率试验信号生成及其参量分析方法研究》文中提出随着电声行业不断发展,扬声器已成为人们生活娱乐中必不可少的一部分,与此同时消费者对扬声器音质的要求不断提升,听者们已开始追求Hi-Fi。完美的扬声器音质需经过多次参数测量、分析、修改,其测量过程首先是通过扬声器功率试验仪对被测扬声器输入测试信号,而信号的准确性将直接影响测量结果,因此对测试信号的研究与扬声器参数测量同等重要。本文主要研究扬声器功率试验系统的测试信号生成方法与扬声器参数分析方法,工作如下:第一部分,采用MATLAB与C++混合编程方法生成白噪声、粉红噪声、模拟节目信号、连续对数扫频信号、线性扫频信号等扬声器功率试验测试信号,对生成的信号进行参量分析,并将分析结果与标准信号的参量分析结果进行对比,以验证信号的准确性。采用反馈移位寄存器算法生成另一种试验信号——伪随机信号,并应用专业的随机性测试方法对伪随机信号的随机性进行检查,以保证其有足够的随机性,最终应用于扬声器功率试验测试系统。第二部分,设计数字均衡器对试验信号进行均衡。以由坡型滤波器设计的1/3oct图示均衡器为基础,设计输入、输出信号数字均衡器。将设计的数字均衡器用于扬声器功率试验系统,检测其均衡效果。第三部分,研究TS参数的分析测量方法。采用拉格朗日多项式插值算法求解阻抗曲线上的低频谐振频率fs及对应的最大阻抗Zmax,进一步求出品质因数Qms,Qes及Qts。将插值法与直接使用RMS函数求fs的方法进行对比,验证插值法的可靠稳定性。图61幅,表10个,参考文献64篇
张健[5]（2012）在《水下机器人路径跟踪的非线性控制虚拟仿真研究》文中指出随着计算机技术不断深入，虚拟仿真技术也得到了长足的发展，并以其操作安全、使用便捷、交互性好、真实感强等优点受到科研工作者的认可，为现代的科学研究提供了崭新的实验平台。水下机器人路径跟踪问题的仿真研究近年来成为该领域的研究热点。就验证控制器效果而言，传统的水下机器人实航实验固然是最真实、最有说服力的，但是这样的实验成本高、周期长，消耗大量的人力、物力、财力，而且实航时外界环境存在各种不确定因素，很容易造成设备的损坏。在这种形势下，通过虚拟仿真研究水下机器人路径跟踪控制的方法应运而成。本文主要探讨一种水下机器人路径跟踪非线性控制方法的可视化仿真研究，仿真以PC机为硬件基础，以Visual C++6.0为软件平台，利用MultiGen-Creator、Vega以及OpenGL图形库进行三维建模和虚拟场景管理，通过混合编程将MATLAB作为VC++程序的计算后台，分别对AUV垂直面和三维空间路径跟踪控制进行了仿真，构建了水下机器人路径跟踪控制的虚拟仿真系统。本文的具体工作如下：首先，介绍了虚拟仿真系统的开发思路以及编程中各种软件与VC++6.0的接口技术，利用Vega的API函数和OpenGL图形库在MFC框架下完成了系统的界面开发，基于COM接口进行了VC++与MATLAB的混合编程，实现通过MATLAB在程序运行中对模型和算法的同步计算。其次，在MultiGen-Creator中建立了虚拟仿真用到的水下机器人三维模型和海底地形模型，在Vega中配置了虚拟仿真中的各种环境要素。再次，建立AUV垂直面运动模型，在虚拟仿真系统中使用基于垂直面二维Serret-Frenet坐标系设计的欠驱动AUV路径跟踪Backstepping控制器，对AUV跟踪垂直面期望路径进行仿真，并分析虚拟场景中AUV的运动，验证了控制器的有效性。最后，建立AUV三维水下运动模型，在虚拟仿真系统中使用基于三维Serret-Frenet坐标系设计的欠驱动AUV三维螺旋路径跟踪Backstepping控制器，验证了AUV跟踪三维螺旋线期望路径的控制效果。
陈大勇[6]（2010）在《基于CCD的光学图像采集处理研究》文中指出本文主要对基于CCD的光学图像采集处理进行研究。首先应用Lumenera公司提供的API编程接口实现对CCD硬件的通用控制,包括硬件参数修改、图像数据获取等;其次针对光学图像处理领域的研究工作,利用VC和MATLAB的混合编程方式,实现了声光器件衍射效率测试软件系统和波前检测软件系统;最后设计开发了功能较完备的AOTF红外成像光谱系统的整个软件系统。首先,在CCD基本控制模块方面,解读了Lumernera USB Camera API的功能函数,基于硬件控制层、用户交互层和程序控制层进行设计,将Lumernera USB Camera API封装为CCcdCtrl类及MyCCDCtrl控件;该类和控件在VC、VB和LabVIEW中均得到良好调用。其次,以基本控制模块为基础,在声光器件衍射效率测试软件系统和波前检测软件系统中进行了初步的应用;所建立的两套系统基于VC和MATLAB混合编程,在调用基本控制模块完成图像采集之后,调用MATLAB编写的算法对相应图像完成分析和计算。两套软件均满足系统要求,得到了有效的测试结果。最后,对AOTF红外成像光谱测试工作进行了较系统的研究,设计并实现了一套功能完整的控制和数据采集处理系统。系统中对8位和16位图像的存储和显示进行了设计和实现,建立了一套与光谱测试相适应的多帧图像的DFF图像存储格式,并用强度分层方法实现了灰度和三种伪彩色化显示方案;系统分析完成了AOTF驱动器和同步信号解析转发器的通信控制,实现了AOTF的频率――波长控制和图像的逐波长自动采集,并对环境光完成了消除;最后完成了成像图像中指定像素及其附近像素的光强提取,对多个样品获得了光强和吸收光谱数据曲线。最后,对本文的工作进行了总结,提出了存在的问题和进一步改进的方向。
陈运锦[7]（2009）在《用于光电跟踪设备跟踪特性测试的图像测量技术研究》文中研究表明随着光电跟踪设备跟踪精度和频率响应特性的不断提高,传统的采用机械式模拟目标的光电跟踪设备跟踪特性测试系统在测试频率和测量精度上均难以满足应用的要求,亟待发展一种新的测试手段。而将基于快速倾斜镜（FSM）幅频调制的光学靶标生成技术和基于高速数字相机的图像测量技术结合起来,可构成一种新型的光电跟踪设备跟踪特性测试系统。本文则针对这种新型测试系统中的图像测量技术,围绕低成本高速图像采集和高精度测量两个关键问题展开研究,具体如下:一、对构成高速采集系统的相机和图像采集卡的性能指标要求进行了分析,设计完成了基于在线式高速相机的高速图像采集系统,实现了高频靶标和跟踪光斑的采集;二、从理论建模仿真和实验测试两个方面对光斑质心亚像素定位误差进行了深入的分析,确保了系统的测量精度。理论仿真对光斑质心亚像素定位技术中的两种误差——相机噪声引入的随机误差和像元几何特性导致的系统误差进行了模拟分析,重点研究了MC1362相机的光斑质心定位误差与光斑尺寸间的关系,为确定激光光斑的实际尺寸提供了指导。实验测试得到:在光斑直径约占据25pixel的情况下,MC1362相机对光斑质心探测误差约为0.01pixel,这与理论仿真模拟的结果相吻合。在系统的应用条件下,所采集的图像像素间距对应的空间角约为2μrad,系统的测量精度为0.02μrad,满足测试精度的要求,实现了光电跟踪设备跟踪特性的高精度测量。三、对图像光斑目标自动检测定位算法进行了研究,并用Visual C++语言实现了光斑目标的自动识别和亚像素精度的质心位置提取;四、根据平面射影定律,推导得到了激光光束的空间方位和俯仰角与光斑目标在图像中的像素坐标之间的关系,实现了靶标光斑和跟踪光斑空间角度的同步测量。利用Visual C++以及Visual C++与Matlab联合编程技术完成了图像处理程序的开发,程序可用来处理测试时采集的光斑图像,得到被测光电跟踪设备的跟踪精度和频率响应特性。
黄晶晶,李华[8]（2009）在《用VC++和Matlab混合开发软测量模型生成系统》文中提出在Visual C++中调用Matlab程序进行软测量建模系统的开发,可以充分利用Matlab中丰富的数值计算函数,节省编写算法的时间,简化代码,也可以利用Visual C++强大、灵活的开发特性。软件开发实践表明,Matlab和Visual C++的混合编程实现简单,功能齐全,可很好地应用在工程应用软件等相关领域。
蒋勇[9]（2009）在《大口径光学元件表面洁净度检测分析系统研制》文中提出光学元件表面洁净度对激光器的负载能力有着重要的影响。目前对光学元件表面洁净度的检测,多采用的是人眼观察的方法,导致人为干扰因素过多、操作复杂、精度低,而利用图像检测分析的方法最大优点是精确,快速,可靠,以及数字化,因此本文采用图像检测分析技术,研制一套针对光学元件表面洁净度的检测分析系统。本文首先论述了表面洁净度的背景知识,表面洁净度的检测标准和国内外一些洁净度的检测方法,对比了国内外的一些洁净度的检测方法。并提出了课题的研究方向和任务,即研制一种应用于光学元件表面洁净度检测的系统。该系统利用DALSA公司的线阵CCD摄像机和图像采集卡,锡明公司的卤素灯光源,自行设计的机械运动扫描装置,图像处理计算机等组成系统硬件部分。采用比例法对系统进行标定,标定精度达到实际测量要求。系统具有的主要功能为图像采集与处理,图像分割,图像测量与分析。通过图像处理与分割,自动判别、提取原图像中感兴趣目标的信息,例如面积、周长等,通过对图像的形态处理,可以半自动的测量图像中点的位置、线段长度、面积大小,并做出标记;通过边缘检测,可以自动检测出边缘之间的距离等,同时具有小型图像处理软件通用的功能,如图像相加、减,形态处理,图像分割等。文章最后对系统用到的关键性技术进行了论述,包括利用ANSYS Workbench软件对机械运动扫描装置的强度与变形情况分析校核;利用Matlab与VC混合程序技术,实现图像处理与图像分析功能;利用数学形态学对污染物特征描述。
史旭峰[10]（2007）在《脉冲激光能量分析系统设计与实现》文中研究指明激光的参数对它的应用有着重要的作用,随着激光技术在人们生活中的广泛应用,激光参数的测量也越来越受到人们的重视。在计算机技术和CCD技术高速发展的基础上出现了以CCD为探测器,结合计算机测量激光参数的方法。相对于传统方法,新方法具有测量快速,精确度高等优点,但在测量脉冲激光的能量参数时存在不足。本论文在系统研究激光光斑摄像业务需求的基础上,首先介绍了CCD的基本原理和特性,在此基础上介绍了使用CCD测量激光参数的常见方法,分析了在测量脉冲激光的能量参数时所存在的脉冲激光脉宽太短、无法采集到完整激光光斑的问题,提出采用外触发采集模式的解决方案;同时,从合适硬件设备的选取以及软件系统设计两个方面,给出了脉冲激光能量分析系统的整体设计方案;通过所选取的LV20B数据采集卡附带的SDK开发工具,实现了对图像采集模块的开发,应用Matlab科学计算与数据分析在VC++开发平台上混合编程实现了图像分析模块;根据系统实际的需要,设计了基于RS232的串口通信协议,完成了系统数据通讯模块的开发,通过现场调试和测试表明本协议能够较好地满足脉冲激光能量分析系统的总体要求,取得了较好的效果;最终,应用软件工程的有关理论,设计了友好的人机界面,实现了对包含数据采集、数据通讯、图像分析、报表生成、以及辅助功能在内的五大功能模块的集成,实现了系统的全部功能,所完成的系统能较好地实现脉冲激光的能量采集、分析与报告的生成,为相关的应用系统提供数据支持。在论文最后,对本论文所完成的工作进行了总结,分析了实际运行结果并针对当前仍然存在的问题提出了改进思路和下一步研究方向的展望。
二、Matlab与VC_(++)混合编程在光斑位置测量中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Matlab与VC_(++)混合编程在光斑位置测量中的应用（论文提纲范文）
（1）基于PSD与视觉的六自由度位姿检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 望远镜主副镜相对位姿检测研究现状 |
| 1.2.1 光学装调法 |
| 1.2.2 光斑检测法 |
| 1.2.3 其他六自由度测量方法 |
| 1.3 PSD及视觉测量发展及应用 |
| 1.3.1 PSD光电测量的发展及应用 |
| 1.3.2 视觉测量发展及应用 |
| 1.4 选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 各章节内容安排 |
| 第二章 六自由度并联机构检测原理及验证方案设计 |
| 2.1 SPS+3(SP-U)型六自由度微动并联机构介绍 |
| 2.1.1 机构坐标系的建立 |
| 2.1.2 位姿测量精度要求 |
| 2.2 六自由度微位移检测方法原理介绍 |
| 2.3 PSD组成原理及参数指标 |
| 2.4 基于PSD与视觉的检测方法验证 |
| 2.4.1 基于PSD的二维位移系统标定实验设计 |
| 2.4.2 基于MLS二维视觉检测系统设计 |
| 2.4.3 基于二维PSD与视觉系统的六自由度测量方法验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于PSD的二维位移系统标定与误差分析 |
| 3.1 二维平动位移测量系统的构建 |
| 3.1.1 步进电机控制模块 |
| 3.1.2 激光位移传感器模块 |
| 3.1.3 数据采集模块 |
| 3.1.4 电机驱动模块 |
| 3.1.5 光源模块 |
| 3.2 标定实验设计与实验结果 |
| 3.3 PSD非线性误差分析 |
| 3.3.1 基于多项式拟合的误差分析 |
| 3.3.2 基于BP神经网络的误差分析 |
| 3.4 影响精度提高的因素及解决方法 |
| 3.4.1 光源部分的误差 |
| 3.4.2 PSD部分的误差 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于最大长度序列的二维视觉系统设计 |
| 4.1 基于最大长度序列的测量原理 |
| 4.2 二维视觉靶标系统的搭建及稳定性测试 |
| 4.2.1 系统的搭建 |
| 4.2.2 系统性能测试与标定实验 |
| 4.3 视觉实验结果的误差分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于PSD与视觉系统的六自由度位姿检测方法验证 |
| 5.1 实验平台设计与搭建 |
| 5.1.1 3SPS+3(SP-U)型六自由度并联机构控制系统的硬件设计 |
| 5.1.2 3SPS+3(SP-U)型六自由度并联机构控制系统的软件设计 |
| 5.2 性能测试分析 |
| 5.2.1 稳定性测试 |
| 5.2.2 重复性测试 |
| 5.3 六自由度检测系统的实验方法 |
| 5.3.1 倾角仪介绍 |
| 5.3.2 基于PSD与视觉的六自由度检测系统的实验方法 |
| 5.4 实验系统设计及实验数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）MATLAB在化学化工中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 MATLAB在化学化工上的应用 |
| 2.1 MATLAB在化学、化工中的过程仿真与模拟 |
| 2.2 MATLAB在化学、化工实验与计算中应用 |
| 2.3 MATLAB在化学、化工教学中的应用 |
| 2.4 MATLAB在化学计量学中的应用 |
| 2.5 MATLAB混合编程 |
| 3 总结 |
（3）MATLAB在化学化工中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 1.1 MATLAB发展简介 |
| 1.2 MATLAB的特点 |
| 2 MATLAB在化学化工上的应用 |
| 2.1 MATLAB在化学、化工中的过程仿真与模拟 |
| 2.2 MATLAB在化学、化工实验与计算中应用 |
| 2.3 MATLAB在化学、化工教学中的应用 |
| 2.4 MATLAB在化学计量学中的应用 |
| 2.5 MATLAB混合编程 |
| 5 总结 |
（4）扬声器功率试验信号生成及其参量分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状与发展 |
| 1.3 课题的研究目的和意义 |
| 1.4 论文结构 |
| 2 扬声器功率试验系统设计 |
| 2.1 系统总体结构 |
| 2.2 系统设计参数 |
| 2.2.1 上位机参数 |
| 2.2.2 下位机参数 |
| 本章小结 |
| 3 混合编程实现信号生成 |
| 3.1 混合编程简介 |
| 3.2 混合编程的实现 |
| 3.2.1 MATLAB生成DLL文件 |
| 3.2.2 VS编写接口函数 |
| 3.2.3 C++Builder完成应用程序开发 |
| 本章小结 |
| 4 扬声器功率试验信号生成与分析验证 |
| 4.1 扬声器功率试验信号的生成 |
| 4.1.1 高斯白噪声 |
| 4.1.2 粉红噪声 |
| 4.1.3 模拟节目信号 |
| 4.1.4 连续扫频信号 |
| 4.1.5 伪随机信号 |
| 4.2 试验信号的分析与验证 |
| 4.2.1 高斯白噪声 |
| 4.2.2 粉红噪声 |
| 4.2.3 模拟节目信号 |
| 4.2.4 连续扫频信号 |
| 4.2.5 伪随机信号 |
| 本章小结 |
| 5 均衡 |
| 5.1 数字均衡器 |
| 5.1.1 正交滤波器设计均衡器 |
| 5.1.2 参量均衡器 |
| 5.1.3 图示均衡器 |
| 5.2 数字均衡器设计 |
| 5.2.1 输入信号数字均衡器 |
| 5.2.2 输出信号数字均衡器 |
| 本章小结 |
| 6 扬声器功率试验参量分析 |
| 6.1 TS参数简介 |
| 6.2 测量阻抗曲线 |
| 6.3 计算TS参数 |
| 6.3.1 等效容积V_(eq) |
| 6.3.2 品质因数 |
| 6.3.3 拉格朗日插值算法 |
| 6.3.4 计算f_s的方法比较 |
| 6.4 验证测量结果 |
| 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者攻读学位期间发表论文清单 |
| 致谢 |
（5）水下机器人路径跟踪的非线性控制虚拟仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.1.1 虚拟仿真技术的起源 |
| 1.1.2 水下机器人路径跟踪的虚拟仿真研究的意义 |
| 1.2 虚拟仿真技术的研究与应用 |
| 1.2.1 虚拟仿真技术基础 |
| 1.2.2 虚拟仿真技术发展现状 |
| 1.2.3 水下机器人的虚拟仿真研究成果 |
| 1.3 水下机器人路径跟踪控制的研究发展现状 |
| 1.3.1 水下机器人路径跟踪问题概述 |
| 1.3.2 欠驱动 AUV 路径跟踪控制的国内外研究方法简述 |
| 1.3.3 基于 Serret-Frenet 坐标系的 AUV 路径跟踪控制 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.4.1 课题任务分析 |
| 1.4.2 论文结构安排 |
| 第2章 虚拟仿真系统的软件设计 |
| 2.1 虚拟仿真系统设计概要 |
| 2.1.1 系统设计的总体思路 |
| 2.1.2 开发软件的选择及其在系统中功能 |
| 2.2 系统的模块化设计 |
| 2.2.1 AUV 在 Vega 虚拟场景中的运动 |
| 2.2.2 AUV 在虚拟场景中的位姿显示 |
| 2.2.3 控制器的力和力矩输出 |
| 2.2.4 期望路径与控制器选择 |
| 2.2.5 仿真曲线动态绘制 |
| 2.2.6 观察通道的设置 |
| 2.3 虚拟仿真系统开发中的 VC++接口技术 |
| 2.3.1 MATLAB 的 COM 组件在程序中的应用 |
| 2.3.2 Vega 虚拟场景与 MFC 的融合 |
| 2.3.3 OpenGL 图形库虚拟场景中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 水下机器人虚拟仿真三维场景构建 |
| 3.1 MultiGen-Creator 软件的基本功能 |
| 3.2 建立虚拟场景中的三维模型 |
| 3.2.1 AUV 三维模型的绘制 |
| 3.2.2 虚拟海洋地理环境 |
| 3.3 三维水下虚拟场景的构建 |
| 3.3.1 三维场景驱动软件-Vega |
| 3.3.2 虚拟场景在 LynX 界面中的配置 |
| 3.3.3 水下虚拟环境效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 AUV 垂直面路径跟踪控制虚拟仿真 |
| 4.1 AUV 垂直面运动数学模型 |
| 4.1.1 AUV 垂直面运动学模型 |
| 4.1.2 AUV 垂直面动力学模型 |
| 4.2 AUV 垂直面路径跟踪误差模型 |
| 4.2.1 垂直面 SF 坐标系 |
| 4.2.2 AUV 三自由度跟踪误差模型 |
| 4.3 AUV 垂直面路径跟踪控制器与数字仿真 |
| 4.3.1 AUV 垂直面路径跟踪控制器设计 |
| 4.3.2 垂直面路径跟踪仿真分析 |
| 4.4 AUV 垂直面路径跟踪控制虚拟仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 AUV 三维路径跟踪控制虚拟仿真 |
| 5.1 AUV 五自由度运动数学模型 |
| 5.1.1 AUV 五自由度运动学模型 |
| 5.1.2 AUV 五自由度动力学模型 |
| 5.2 AUV 三维空间路径跟踪误差模型 |
| 5.2.1 三维 SF 坐标系 |
| 5.2.2 AUV 五自由度跟踪误差模型 |
| 5.3 AUV 三维路径跟踪控制与数字仿真 |
| 5.3.1 AUV 三维路径跟踪控制器设计 |
| 5.3.2 三维路径跟踪仿真分析 |
| 5.4 AUV 三维路径跟踪控制虚拟仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 A AUV 垂直面路径跟踪控制器设计 |
| 附录 B AUV 三维路径跟踪控制器设计 |
（6）基于CCD的光学图像采集处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 本论文的基本结构和主要内容 |
| 第二章 CCD 控制与采集模块的设计与实现 |
| 2.1 CCD 的基本原理 |
| 2.2 INFINITY3 性能介绍 |
| 2.3 控制与采集模块的分析、设计与实现 |
| 2.3.1 Lumenera USB Camera API 编程 |
| 2.3.1.1 基本功能的实现 |
| 2.3.1.2 高级功能的实现 |
| 2.3.2 模块设计 |
| 2.3.2.1 系统构架设计 |
| 2.3.2.2 CCD 控制模块的设计 |
| 2.3.2.3 封装接口设计 |
| 2.3.2.4 控制采集模块的实现效果 |
| 2.3.3 MyCCDCtrl 控件的封装 |
| 2.3.3.1 使用ActiveX 控件的优点 |
| 2.3.3.2 MyCCDCtrl 控件在VB、LabVIEW 等其他环境中的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 声光器件衍射效率测试系统及波前检测系统的开发 |
| 3.1 MATLAB 与VC 的混合编程 |
| 3.1.1 混合编程的理论基础 |
| 3.1.2 MATLAB 与VC 混合编程的常用方法分析 |
| 3.2 声光器件衍射效率测试系统 |
| 3.2.1 需求分析 |
| 3.2.2 衍射效率测试系统的运行效果 |
| 3.3 激光波前检测系统 |
| 3.3.1 需求分析 |
| 3.3.2 系统设计分析 |
| 3.3.3 系统运行效果与输出结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 AOTF 成像光谱分析系统的实现 |
| 4.1 AOTF 的原理与研究背景 |
| 4.1.1 AOTF（声光可调滤光器）的优势 |
| 4.1.2 红外成像光谱测试 |
| 4.1.2.1 基于AOTF 的成像光谱测试 |
| 4.1.2.2 红外光谱成像测量原理 |
| 4.2 AOTF 成像光谱分析系统的总体设计 |
| 4.2.1 测试系统硬件结构 |
| 4.2.2 软件控制相关硬件的流程 |
| 4.3 系统实现中的相关技术 |
| 4.3.1 频率与波长数据的拟合 |
| 4.3.2 图像的存储 |
| 4.3.2.1 各种图片格式分析 |
| 4.3.2.2 自定义DFF（Data Frame’s File）文件格式 |
| 4.3.3 伪彩色化，增强灰度图的显示效果 |
| 4.3.4 采集并除去环境光 |
| 4.3.5 图像数据分析曲线绘制 |
| 4.4 系统运行效果与输出结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 进一步工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（7）用于光电跟踪设备跟踪特性测试的图像测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光电跟踪设备跟踪特性测试系统发展概况 |
| 1.2 基于图像测量技术的光电跟踪设备跟踪特性测试系统 |
| 1.3 新型跟踪特性测试系统中图像测量技术的关键问题 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 第二章 高速图像采集研究及实现 |
| 2.1 系统硬件构成 |
| 2.1.1 高速数字相机 |
| 2.1.2 高速采集卡 |
| 2.2 高速图像采集软件设计 |
| 2.2.1 相机控制程序设计 |
| 2.2.2 图像采集与存储程序设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光斑质心亚像素定位误差分析 |
| 3.1 亚像素定位技术简介 |
| 3.2 光斑目标定位算法选择分析 |
| 3.2.1 形心法 |
| 3.2.2 质心法 |
| 3.3 光斑质心亚像素定位误差理论分析 |
| 3.3.1 光斑质心亚像素定位误差来源及归类 |
| 3.3.2 光斑亚像素定位随机误差分析 |
| 3.3.3 光斑亚像素定位系统误差分析 |
| 3.3.4 光斑亚像素定位总体误差分析 |
| 3.4 光斑质心定位误差实验研究 |
| 3.4.1 测试方法及实验系统组成 |
| 3.4.2 测试步骤 |
| 3.4.3 实验结果分析讨论 |
| 3.4.4 与理论分析结果的对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 激光光斑检测与定位算法的研究及实现 |
| 4.1 图像序列运动光斑的检测 |
| 4.1.1 空间域图像增强——灰度变换 |
| 4.1.2 图像二值化——阈值分割 |
| 4.1.3 图像形态学处理——二值形态学运算 |
| 4.2 光斑质心精定位 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 跟踪特性测试系统数据处理方法研究 |
| 5.1 目标空间角与图像像素坐标的关系分析 |
| 5.1.1 目标在图像中的像素坐标与空间角的转换关系 |
| 5.1.2 转换系数计算 |
| 5.1.3 目标像素坐标至空间角的转换 |
| 5.2 基于Visual C++与Matlab 联合编程的数据处理方法研究 |
| 5.2.1 Visual C++与Matlab 联合编程简介 |
| 5.2.2 联合编程在图像处理程序中的应用 |
| 5.3 光斑图像处理程序 |
| 5.3.1 光斑图像处理程序设计及实现 |
| 5.3.2 光斑图像处理程序测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 课题研究总结 |
| 6.2 课题研究不足和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（9）大口径光学元件表面洁净度检测分析系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 洁净度检测技术国内外发展状况 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 系统的理论基础 |
| 2.1 系统的理论基础概述 |
| 2.2 图像数字化 |
| 2.2.1 二维采样定理 |
| 2.2.2 图像的量化 |
| 2.3 图像处理技术 |
| 2.3.1 图像变换 |
| 2.3.2 图像增强 |
| 2.3.3 边缘提取 |
| 2.3.4 图像分割 |
| 2.4 数学形态学 |
| 2.4.1 数学形态学概述 |
| 2.4.2 数学形态学基本运算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 系统的硬件设计 |
| 3.1 系统硬件概述 |
| 3.2 系统硬件组成 |
| 3.2.1 光源与照明方式 |
| 3.2.2 CCD 摄像机 |
| 3.2.3 图像采集卡 |
| 3.2.4 运动控制卡 |
| 3.2.5 运动台 |
| 3.3 系统标定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 系统的软件设计 |
| 4.1 系统软件开发平台 |
| 4.2 系统软件设计 |
| 4.2.1 初始化 |
| 4.2.2 图像获取 |
| 4.2.3 图像处理与分析 |
| 4.3 主界面及功能模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统关键技术与实例 |
| 5.1 基于ANSYS WORKBENCH 运动台结构分析 |
| 5.1.1 ANSYS Workbench 简介 |
| 5.1.2 ANSYS Workbench 分析实例 |
| 5.2 MATLAB 与VC 混合编程 |
| 5.2.1 混合编程概述 |
| 5.2.2 混合编程方法 |
| 5.2.3 混合编程步骤 |
| 5.3 直方图处理与统计特征 |
| 5.3.1 直方图及其性质 |
| 5.3.2 直方图统计特征 |
| 5.4 形态学处理与形态特征 |
| 5.5 图像处理实例 |
| 5.6 系统误差分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）脉冲激光能量分析系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.4 本文主要研究的内容 |
| 2 激光参数测量系统基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CCD 基本原理和特性 |
| 2.2.1 CCD 基本原理 |
| 2.2.2 CCD 主要特性 |
| 2.3 CCD 测量激光参数的基本原理 |
| 2.3.1 激光基本参数 |
| 2.3.2 CCD 测量激光参数基本方法 |
| 2.4 CCD 法测量激光参数所存在问题 |
| 2.5 CCD 间接测量法的改进 |
| 2.6 小结 |
| 3 脉冲激光能量分析系统总体设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统设计要求 |
| 3.3 系统设计方案 |
| 3.3.1 捕获完整光斑 |
| 3.3.2 去除环境噪声 |
| 3.3.3 能量参数计算 |
| 3.3.4 记录所有数据 |
| 3.4 系统硬件选择 |
| 3.4.1 漫反射靶 |
| 3.4.2 能量探测器 |
| 3.4.3 CCD 摄像机 |
| 3.4.4 GPS |
| 3.4.5 图像卡 |
| 3.4.6 工控机 |
| 3.5 系统软件设计 |
| 3.5.1 系统软件总体结构 |
| 3.5.2 系统软件功能模块 |
| 3.5.2.1 数据采集模块设计 |
| 3.5.2.2 图像分析模块设计 |
| 3.5.2.3 通信控制模块设计 |
| 3.6 小结 |
| 4 脉冲激光能量分析系统实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数据采集模块实现 |
| 4.2.1 VFW 简介 |
| 4.2.2 DirectShow 简介 |
| 4.2.3 SDK 开发简介 |
| 4.2.4 图像采集程序实现 |
| 4.2.5 图像采集界面 |
| 4.3 图像分析模块实现 |
| 4.3.1 Matlab 与VC++混合编程 |
| 4.3.2 三维能量分布 |
| 4.3.3 背景相减 |
| 4.3.4 参数分析界面 |
| 4.4 通信模块实现 |
| 4.4.1 RS-232 串口通信简介 |
| 4.4.1.1 RS-232 接口的电气特征 |
| 4.4.1.2 RS-232 接口的物理结构 |
| 4.4.1.3 RS-232 传输电缆长度 |
| 4.4.1.4 RS-232 数据传输 |
| 4.4.2 系统通信协议 |
| 4.4.2.1 命令包格式 |
| 4.4.2.2 转义字符 |
| 4.4.2.3 通信命令 |
| 4.4.3 GPS 通信协议 |
| 4.4.4 串口通信程序实现 |
| 4.4.4.1 MScomm 的操作模式 |
| 4.4.4.2 MSComm 的主要属性 |
| 4.4.4.3 MSComm 的开发步骤 |
| 4.4.4.4 系统参数设置界面 |
| 4.5 报告生成 |
| 4.6 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、Matlab与VC_(++)混合编程在光斑位置测量中的应用（论文参考文献）
- [1]基于PSD与视觉的六自由度位姿检测技术研究[D]. 魏琦. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [2]MATLAB在化学化工中的应用[J]. 孙卓,逯洋,杨雪晴. 计算机与应用化学, 2018(12)
- [3]MATLAB在化学化工中的应用[J]. 孙卓,逯洋,杨雪晴. 计算机与应用化学, 2018(08)
- [4]扬声器功率试验信号生成及其参量分析方法研究[D]. 董姣. 西安工程大学, 2016(04)
- [5]水下机器人路径跟踪的非线性控制虚拟仿真研究[D]. 张健. 哈尔滨工程大学, 2012(02)
- [6]基于CCD的光学图像采集处理研究[D]. 陈大勇. 电子科技大学, 2010(04)
- [7]用于光电跟踪设备跟踪特性测试的图像测量技术研究[D]. 陈运锦. 国防科学技术大学, 2009(S2)
- [8]用VC++和Matlab混合开发软测量模型生成系统[J]. 黄晶晶,李华. 山西电子技术, 2009(05)
- [9]大口径光学元件表面洁净度检测分析系统研制[D]. 蒋勇. 重庆大学, 2009(12)
- [10]脉冲激光能量分析系统设计与实现[D]. 史旭峰. 华中科技大学, 2007(05)