单级倒立摆的PID控制研究

对单级倒立摆系统的平衡控制问题进行了研究,分别采用PD,PI和PID三种方案实现了单级倒立摆系统的平衡控制.首先,建立系统的数学模型,然后通过仿真实验设计并整定各方案的控制器参数,将所设计的控制器分别在实际的物理设备上进行实时控制实验,都成功地实现了倒立摆的平衡控制.实际控制结果验证了各方案的正确性和有效性.     

无机械辅助结构自行车机器人控制仿真及实现

为实现自行车机器人的平稳直线行驶,论证了无机械辅助结构、仅靠调整车把维持自平衡的后驱自行车机器人动力学建模、姿态控制、系统仿真及实物样机实验.针对具有典型对称性欠驱动非完整约束的自行车机器人系统难于实现平衡控制问题,首先基于拉格朗日方法分析系统力学机理,建立简化动力学模型.然后基于部分反馈线性化原理,对车体横滚角与转把力矩的欠驱动子系统进行线性化处理及模糊自适应控制.仿真及实验结果表明,有效地实现了自行车机器人直线运动自平衡控制,为进一步开展自行车机器人以及其他欠驱动系统平衡运动控制奠定理论基础.     

单级倒立摆的PID控制研究

对单级倒立摆系统的平衡控制问题进行了研究，分别采用PD，PI和PID三种方案实现了单级倒立摆系统的平衡控制。首先，建立系统的数学模型，然后通过仿真实验设计并整定各方案的控制器参数，将所设计的控制器分别在实际的物理设备上进行实时控制实验，都成功地实现了倒立摆的平衡控制。实际控制结果验证了各方案的正确性和有效性。     

基于98单片机红外遥控通信的智能化砂轮自动平衡系统

介绍了作者研制一一种新型智能化砂轮在线自动平衡系统。该系统中９８单片机为控制核心,通过检测砂轮旋转时不平衡量引起的振动信号并进行数据处理,由自动搜索控制算法确定不平衡量的大小,然后通过９８单片机双机红外遥控通信的方式,控制跟随砂轮高速旋转的平衡头内的平衡块移动对不平衡量进行补偿。经过初步实验表明,该系统显著降低了砂轮不平衡量引起的振动,获得了良好的平衡效果,并具有广阔的应用前景。     

倒立摆系统的最优控制应用研究

针对倒立摆系统的不稳定性,对最优控制理论在倒立摆控制系统中的应用进行了分析,设计LQR控制器,并在倒立摆实验装置上进行了实验。实验结果表明设计的控制器是有效的,对倒立摆系统的平衡稳定控制效果好,提高了系统的抗干扰能力。     

基于AOCA仿生学习模型的两轮机器人自主平衡学习研究

以两轮机器人的自主平衡学习控制为研究对象,针对传统控制方法无法实现机器人类似人或动物的渐进学习过程,依据斯金纳的操作条件反射理论建立了一种自治操作条件反射自动机（Autonomous operant conditioning automaton,AOCA）模型,设计一种基于AOCA的仿生学习算法,并进行机器人姿态平衡学习实验仿真研究. 实验结果表明,基于AOCA的仿生学习方法能有效地实现机器人的自主平衡学习控制,机器人系统的平衡能力在学习控制过程中自组织地渐进形成,并得以发展和完善.     

倒立摆的可变增益迭代学习控制算法

对倒立摆系统的平衡控制问题进行研究。在建立系统数学模型的基础上,提出指数变增益迭代学习控制律,并设计了控制器。通过系统仿真实验,结果表明：与常规迭代学习控制律相比较,本文采用的方法收敛速度大大加快,系统动态性能得到很大改善。     

一种两轮自平衡机器人比例-积分-微分控制方法

两轮自平衡机器人以其机械结构简单,灵活高效的运动特性,具有广阔的应用前景。本文应用理论力学原理,分析并建立了两轮自平衡机器人的动力学模型。在此基础上,分别针对机器人系统的自平衡控制、速度控制设计了比例-积分-微分(PID)控制器。通过复频域和时域分析的方法,提出了一种简便的PID控制参数的整定方法。根据系统PID控制模型,给出了计算机器人马达输出转矩的理论公式。应用实验表明,该控制方法的平衡和速度控制动态和稳态性能良好,且具有占用机器人系统资源少,PID控制参数整定效率高的特点。     

基于STM32与Android系统远程控制的两轮自平衡车设计

当前市场上已有的平衡车需要站在车上操作遥杆来进行控制,应用范围小,因此设计了以STM32单片机作为主控芯片,配合Android上位机进行远程控制的系统。车载摄像头传感器和温湿度传感器可以实时记录周边环境情况,促使相应处理机制对环境做出应答,保证使用者拥有一个更加安全、可靠、使用寿命更长的可远程控制自主平衡车。实验结果表明,设计的两轮自平衡车平衡稳定性好,抗干扰能力强,能实现Android系统的远程平衡控制。     

基于MCF52255的两轮自平衡巡线机器人设计

设计了以MCF52255高性能微处理器为控制核心的两轮自平衡巡线机器人的硬件和软件系统。使用卡尔曼滤波方法实现了加速度计信号和陀螺仪信号的数据融合,提高了该机器人的姿态角控制精度。实验结果表明,该机器人可以稳定地实现自平衡控制和巡线自动行走功能。     

基于FNN的板球系统轨迹控制方案

基于视觉的板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象,本文针对该系统的基本位置控制和轨迹控制问题,提出了模糊多变量控制方法并结合神经网络控制方案,仿真实验结合实际系统实验均实现了其对位鼍控制和任意运动轨迹控制,验证了控制效果。     

基于瑞利分布的SPC控制图应用研究

该文通过分析生产过程中印刷电路板（PCB）上元件位置偏移形成的原因，建立了元件位置偏移的数学模型，进而论证了元件位置偏移距离服从瑞利分布。由于休哈特x控制图要求所控制的质量属性服从正态分布，用其控制PCB元件位置偏移会出现误判。该文对它进行了优化改进，提出了更适合于控制元件位置偏移距离的瑞利控制图，实验结果表明瑞利控制图具有更好的效果。另外，该文也提出了一种利用数据库来构造专家系统的方法，采用该方法的控制图自动模式识别效率比一般的专家系统有所提高，这种新的思路对控制图模式的智能识别将有所帮助。     

焦炉车辆走行控制策略的应用研究

焦炉生产过程中．焦车走行控制直接影响焦车定位准确性和快速性。由于设备工况复杂，非线性影响因素较多．很难建立准确可靠的系统数学控制模型，常规的单闭环控制策略已不再适用。采用多模式控制策略，运用模糊控制实现对焦炉机车的走行控制。实际运行表明．这种控制策略能够较好地解决焦车定位的准确性和快速性问题。     

基于数字图像处理的控制系统动态性能测量

针对目前位置控制伺服系统动态性能较难准确测量的问题,提出了一种基于激光和数字图像处理的测量思路,实现了对运动轨迹的数字化监测,并以某火炮检修中的位置控制伺服系统为例,详细介绍了系统组成、软件处理系统及相应的试验结果.这是开展位置控制伺服系统动态性能准确测量的有益尝试.     

基于DSP和CAN总线的航空发动机智能位置控制器

作为航空发动机分布式控制系统的主要组成部分,提出了一种基于CAN总线和数字信号处理器(DSP)的智能位置控制器的设计方案,并给出了具体的硬件电路和软件算法。DSP实现智能执行机构的闭环控制和自诊断,CAN总线完成发动机中央处理器与DSP的数据交换。实验结果表明:提出的智能位置控制器取得了良好的控制效果,且对提高系统的测量精度和航空发动机的分布式控制研究具有重要意义。     

制袋机定长定位协调伺服控制

介绍了一种制袋机双伺服定长、定位协调控制的组成与原理。提出了基于测控一体化的定位控制方法和基于张力恒定的 ２ 个交流伺服系统的协调控制,介绍了数字伺服系统的动态脉冲控制和不同袋长条件下的速度约束控制。     

基于视觉的板球控制系统研究

板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象,本文针对该系统的基本位置控制和轨迹控制问题,采用基于视觉的控制方案,并在实物板球控制系统做了实时控制,达到了误差1mm以内的控制效果.     

基于位置估计的双馈风力发电机的控制策略

为了避免由机械传感器所带来的一些控制上的问题,提出了一种基于位置估计的双馈风力发电机的控制方案。在转速控制阶段,根据双馈发电机数学模型,通过采集电网电压电流,转子电压电流,采用定子磁场定向的矢量控制策略,利用转子电流矢量综合位置与定子电压矢量综合位置,对并网前后转子位置进行估算,得到转速及功率变化规律,运用这个规律可以实现对转速的控制。最后对1 MW的风力机模型进行系统仿真实验,结果表明整个转速控制区间对转子位置的估计都满足系统要求,基本上解决了风力发电机的转速和无功功率控制难的问题,验证了方案的正确性与可行性。     

基于TMS320F2812的智能电动执行器控制系统设计

给出一种基于TMS320F2812的智能电动执行器控制系统设计方案。设计了控制系统硬件电路,并给出了软件设计方法,提出了直流无刷电机速度调节和阀门位置控制独立控制的策略。初步实验结果表明：所提出的控制策略能够使阀门平稳、可靠的运行,实现了阀门位置的精确控制。     

基于PLC的城市污水泵站集中控制系统应用

PLC是以微处理器为核心的新型工业控制装置,本文利用可编程序控制器实现了其控制功能。设计了PLC下位端控制系统,编制了相应的上位端控制程序。经过近两年的现场投入应用表明,该PLC控制系统稳定可靠,自动化程度高,极大地提高了劳动生产率。