高速4WID-4WIS自主车路径跟踪控制

高速4WID-4WIS自主车采用独立悬挂结构,所有车轮均可独市驱动、制动和转向.对自主车路径跟踪问题进行几何和运动学上的描述,结合Burckhardt非线性轮胎模型建立自主车作路径跟踪运动时的2阶动力学模型,提出自主车进行路径跟踪的协调控制体系结构,利用白抗扰控制方法设计路径跟踪系统纵向速度、侧向位移和横摆角运动3个动...     

空间遥感相机的指向控制系统设计

设计了一个基于FPGA的指向控制系统,可控制遥感相机镜头快速跟踪角度指令.指向控制系统实现了角度位置控制、转向速度控制和平稳调速等功能.本系统采用步进电机作为角运动执行机构;使用FPGA生成电机控制驱动信号,从而简化了电机控制系统构成,降低了系统成本.指向控制系统因模块化设计可灵活应用于多种场合.     

基于大数据聚类的移动机器人运动跟踪控制系统设计

目前研究的移动机器人运动跟踪控制系统控制过程易受到外界扰动影响,导致控制稳定性较差,运动跟踪准确性较差,为此,基于大数据聚类算法设计了一种新的移动机器人运动跟踪控制系统。硬件部分主控制器负责远程无线通讯,图像采集的数据传输和舵机驱动连接,驱动控制器为机器人行走提供动能保证;远程控制模块负责数据,图像和指令的传输;舵机控制模块机器人的行走、转向;软件部分首先通过大数据聚类的方法分析机器人移动步态,根据运动超声波传感器原理判定障碍物位置,考虑移动机器人运行状态与足端轨迹,构建机器人行走控制模型。通过髋关节调节机器人姿态,消除外部扰动对机器人姿态和运动速度的影响,得到抗扰动控制模型。实验结果表明,所设计系统在对机器人运动控制的稳定性及对抗外界扰动方法具有较好的性能,能够实现对移动机器人运动的准确跟踪。     

基于阿克曼原理的4WID/4WIS汽车循迹控制研究

针对四轮独立驱动、独立转向汽车循迹控制精度和转向稳定性兼容问题,同时考虑减小轮胎磨损,延长轮胎使用寿命,本文基于阿克曼转向原理和RBF神经网络PID理论,提出了一种自适应的循迹控制方法.首先,设计了基于RBF神经网络PID理论的自适应转向控制器,用于控制前内轮转角,保证循迹精度;其次,后内轮以减小质心侧偏角为目标进行辅助转向,保证转向稳定性;接着,基于阿克曼转向原理,确定外轮转角,保证各轮侧偏力分配合理;最后,采用同一瞬心法,确定各车轮转速,以减小轮胎滑动率.本文搭建了CarSim和MATLAB/Simulink联合仿真平台,进行了仿真实验,结果表明：本文提出的循迹控制方法,不仅能获得较小的循迹偏差和质心侧偏角,保证了足够的循迹控制精度和转向稳定性,同时还减小了轮胎滑动率,有利于减小轮胎的磨耗.     

动力学解析的四轮全向移动机器人电机解耦控制

四轮全向移动机器人是一个复杂的非线性、强耦合的机械系统,各轮驱动电机间存在强耦合现象,很难取得理想的控制效果。针对这一问题,提出一种基于动力学解析的多电机控制系统解耦方法。通过对四轮机器人的动力学解析推导出四轮转速与其驱动力矩间的状态方程,获得各电机输入输出量之间的耦合关系,在此基础上依据控制量一致思想设计解耦控制器,解决了传统参考模型解耦方法不能兼顾控制性能和解耦性能的问题,实现了四路电机的独立控制。仿真结果显示,该方法能够有效地减小控制系统各变量间的相互耦合作用,每路电机均很好地跟踪了各自的输入,解耦效果好。     

基于关联规则挖掘的全向轮移动机器人目标跟踪控制系统设计

为使全向轮机器人在移动过程中所捕获到的目标对象能够完全符合理想目标设定条件,准确追踪目标节点的运动行为,设计基于关联规则挖掘的全向轮移动机器人目标跟踪控制系统。根据CAN主控框架的部署形式,按需连接核心管控电路与I/O跟踪模块,分别以转向控制器、速度控制器为例,完善全向轮控制结构的物理作用能力,实现机器人目标跟踪控制系统的应用结构部件设计。在此基础上,定义频繁项集合,按照具体的关联规则特征描述结果,确定挖掘程序指令的执行能力,得到准确的关联离散度指标计算结果,实现控制系统的关联规则挖掘,再联合相关硬件设备结构,完成基于关联规则挖掘的全向轮移动机器人目标跟踪控制系统设计。分析对比实验结果可知,随着关联规则挖掘控制系统的应用,全向轮机器人在移动过程中所捕获到的目标对象能够将理想目标完全包含在内,可以辅助全向轮移动机器人更加准确地追踪目标节点的运动行为,符合实际应用需求。     

移动机器人计算机控制

根据移动机器人跟踪控制和运动规划的目的,设计了一套计算机控制系统,其中包括计算机控制部分、直流伺服电机驱动部分、视觉系统部分和电机转向分辨电路部分,以及控制程序设计流程。该系统的硬件和软件能够有效快速驱动移动机器人跟踪预定的路径以及完成运动规划。     

神经网络在汽车四轮转向控制中的应用

为适应车辆运动的非线性特性，采用神经网络理论，设计了神经网络汽车四轮转向控制系统，并对该系统进行了仿真分析。仿真结果表明：神经网络控制系统比线性控制系统能明显地改善控制效果。     

自平衡式两轮电动车耦合控制研究

由于自平衡式两轮电动车有两个驱动车轮,每个车轮独立驱动且共用一个车体,每一个车轮的驱动转矩与速度都会影响小车的运动性能;因此,自平衡式两轮电动车系统运行存在耦合控制问题.为了解决由于此耦合而带来的控制问题,基于车体的机械结构与驱动形式进行建模与模型验证,首先证明了系统耦合特性的存在,然后根据模型特征给出一种解决耦合问题方法.其方法是将自平衡车两个独立而又存在耦合的驱动车轮看作两个具有力矩传输关系的等价系统,为合理的避开控制时带来的耦合问题,可将两个等价系统做合并处理,使其等效为一个不具耦合特征的独立系统,这种转差补偿控制方案成功解决了结构耦合带来的各种问题.仿真实验结果证明了所建立模型与控制方案的有效性.     

新型轮边驱动电动车平顺性仿真分析

为解决非簧载质量增加导致轮边驱动电动汽车平顺性下降问题,提出了一种包含磁流变半主动悬架的新型轮边驱动系统,并将其与四轮独立驱动电动车相耦合,建立了整车振动系统动力学模型,应用单一输入规则群模糊推理模型构建半主动悬架内环模糊控制器,使建立的车身运动外环控制器,通过变量转换器实现了内外环控制的有效连接,从而构建了整车平顺性双环模糊控制器。以某型四轮独立驱动电动车为例在随机路面激励下进行仿真,结果表明相对于被动悬架,双环模糊控制器结构简单,能够显著抑制车身振动,削弱了轮边驱动系统对电动车带来的垂向振动负效应,提高了行驶平顺性。     

四轮转向半挂汽车列车行驶稳定性仿真研究

通过分析四轮转向(4WS)半挂汽车列车行驶性能,为在牵引车上采用4WS技术能提高整个汽车列车行驶稳定性提供依据.建立4WS半挂汽车列车简化三自由度单轨动力学模型,在小角度转向和直线行驶两种行驶工况下对操纵稳定性能进行时域仿真研究.理论分析和基于MATLAB的仿真研究表明,4WS技术能使车辆的横摆角速度等状态量保持较小数值.稳定性好.最后,与只有前轮转向(FWS)牵引车列车的稳定性能作对比分析,验证出4WS对列车的高速稳定性和低速机动性有明显的好处.     

轮式机器人：创新设计与实验研究

轮子是人类的一项伟大发明，轮式移动系统为人类的生产和生活带来了极大便利，机器人采用轮式移动系统是一个十分重要的发展方向。为克服普通轮子对复杂地形适应性不足的问题，研究者们在轮子与行驶表面的吸附方式、轮子自身的几何形态、行驶过程中的转向方式等方面进行了探索。在轮子将滑动摩擦转变为滚动摩擦这一移动机理的基础上，针对崎岖地形翻越、垂立壁面爬升、地面全向移动等场景要求，该文提出了三模式变形轮、磁吸附轮、变参数全向轮等 3 类新型轮子结构，及其相应的轮式移动结构；通过连杆机构实现了三模式变形轮在圆轮模式、爪模式、勾模式之间的切换和机器人的向越障；通过磁吸附轮结构和被动三自由度悬架，使全部轮子始终贴合壁面，实现了机器人的壁面行驶；通过空间机构调节辊子安装角参数，使轮子摩擦力方向受控，保障了机器人的全向行驶；通过样机搭建和实验研究，验证了该文所提创新设计的可行性。     

浅析3DX-50前面板控制技术

目前越来越多的中波发射站使用了技术上较为新颖的3DX系列数字发射机产品,相比以前的DX系列,3DX的操作更为数字化。与传统DX系列的LED灯表示运行状态相比,3DX简化到只有一块14VGA显示面板,但数字化的前面板有着更多的操作功能,可通过旋转指轮和面板上的按钮直接切换激励器等完成复杂操作。以实际使用中的3DX-50数字中波发射机为例,分析了新一代数字发射机的前面板控制技术。     

新型轮履复合式救援探测车的设计研究

为增强探测车执行任务过程中的越障能力及地面适应能力,设计了一种新型轮履复合式越障移动系统多功能救援探测车。分析表明要使救援探测工具更加稳定可靠地完成户外高难度作业,可以充分利用不同车轮构型各自所具有的优点及合理的车体构型设计来达到所需要求,最后通过实际环境测试验证了本设计的科学性与可行性。     

多片BCD拨码盘与单片机接口电路

本文主要讲述多片BCD拨码盘在与MCS－51单片机接口时的一种简单而有效的隔离方法及相应的软件设计。     

四轮转向汽车最优转向控制研究

为了充分发挥四轮转向技术在改善汽车操纵稳定性方面的优势,对汽车转向的理想状态进行分析,构建理想转向模型。依据具有二次型性能指标的最优控制理论,以汽车转向理想模型作为跟踪目标,采用基于状态反馈和前轮前馈的控制策略,对四轮转向汽车后轮转向控制规律进行研究。利用Matlab工具,对所提出的后轮转向最优控制方法进行仿真。仿真结果表明：所设计的后轮转角最优控制器改善汽车转向的瞬态与稳态响应特性,其瞬态响应的超调量减少,稳定时间缩短;侧向滑移的稳态值有所降低,从而提高汽车转向的操纵稳定性。     

实时操作系统中的时间车轮算法

操作系统中时间车轮算法被广泛应用,不过其最大调度时间有限,分层时间车轮算法也存在着算法复杂的不足,在二者基础上提出了对时间车轮的改进方法。该算法不但消除了时间车轮计时时限的缺点,而且比分层时间车轮在算法上简单很多,很适用于程序存储空间紧张的嵌入式实时系统。     

新型阻尼车轮振动特性试验与仿真方法

采用仿真与试验相结合的方法分别对3种辐板形式车轮安装新型辐板屏蔽阻尼器前后的振动特性进行分析,结果表明:在安装辐板屏蔽阻尼器后,3种车轮在整个频域范围(0~6 400 Hz)内均具有良好的减振效果;斜型辐板和双S型辐板车轮较直型辐板车轮的径向振动与1节圆轴向振动更容易发生耦合;辐板屏蔽阻尼器在有效降低3种辐板形式车轮的径向振动和0节圆轴向振动的同时,还能够减小车轮径向振动与轴向振动的耦合.由阻尼车轮的减振特性可以预测,辐板屏蔽阻尼器能够有效降低车轮的滚动噪声和曲线啸叫噪声.     

检测车轮表面缺陷超声波探头

火车车轮在快速行进的过程中，表面擦伤的裂纹易扩展、开裂。严重影响火车运行安全。介绍在线检测车轮缘表面缺陷超声波探头的研制及检测的结果     

钢丝绳实时测长系统

钢丝绳长度测量中的关键是如何检测与消除打滑带来的测量误差。为了准确测量钢丝绳的长度，提出了采用比较压紧轮和驱动卷筒的转速比的方法来检测是否打滑，并在程序中采用累积脉冲误差的方法来消除由于微小打滑而出现的舍入误差。实验结果表明，该系统工作可靠，测量误差小于0．2％。