基于改进RRT*算法的机械臂路径规划研究

针对机械臂避障的难题,采用圆柱体包络法进行碰撞检测和RRT~*的改进算法进行路径搜索,规划出一条能够避免与已知障碍物碰撞,并且路径长度和规划时间较为优化的路径。RRT~*在原有RRT(快速随机树)基础上改进了父节点选择的方式,加入代价函数保证解的渐进最优性。在RRT~*基础上引入目标引力,减少路径搜索的随机性。同时,提出自适应步长避免陷入局部最优。在MATLAB平台上进行了RRT~*、RRT-connect及改进的RRT~*搜索算法的比较研究。结果表明,改进后的RRT~*算法在规划时间上和RRT-connect相近,在规划路径的长度上和RRT~*相近,同时具备时间和路径上的优势。以某品牌型号为WY700-1的机械臂进行了实验验证,结果表明,改进后的RRT~*搜索算法具备有效性和优越性。     

基于单片机PWM的交流电压可控补偿器

消除电源电压波动对动力、照明等用电系统的不良影响以及对电加热炉、大规模照明系统等进行功率闭环时序控制等,均需进行电压调节.因此,研究实现大功率、高可靠性、高动态性能、低谐波、低成本、无级调压技术具有非常重要的意义.补偿式调压技术在市电电压上叠加同、反相位的正弦波补偿电压可实现电压幅值的正负调节.此处基于单片机的PWM功...     

用线性状态观测器重构交流矢量控制系统中的负载扰动

在异步电动机磁场定向数学模型的基础上,给出了恒磁条件下异步电动机的解耦模型及传动系统的线性状态方程,并提出了重构负载扰动转矩的线性状态观测器。利用重构的负载转矩在矢量控制系统中进行扰动前馈,明显地提高了系统的抗负载扰动能力,从而为进一步提高矢量控制系统的动态性能开辟了一条有效的途径。     

基于负载前馈及模糊控制的步进梁速度控制

步进梁由固定梁与移动梁组成,是步进式钢坯加热炉的核心部件。移动梁作矩形运动将钢坯在炉内加热的过程中逐步向前运送。移动梁必须轻托轻放钢坯,以免因频繁撞击而损坏移动梁与固定梁。移动梁自重加上一百多根钢坯的总重量达到数百吨,因此,步进梁运钢系统惯性巨大。在移动梁托起钢坯时发生阶跃式负载突变,造成速度和位移的大幅度跌落,并伴随着强烈抖动。在分析研究步进梁运钢系统的工作原理及数学模型的基础上,设计实现了基于负载扰动前馈的运钢速度模糊自整定PID控制。针对工程上负载无法测量问题,设计了构造负载扰动的状态观测器。仿真实验表明,控制方法能够使得系统运动准确快速地跟踪给定速度曲线。     

航标遥控遥测终端的设计和实现

在探讨了航标功能需求的基础上,给出了有效的航标遥控遥测终端软硬件设计方案,着重阐述了SIM548C模块与LPC2136的硬件连接及GPRS连接过程和GPS信息采集的软件实现。结合GPS定位、GPRS通信及微控制器技术,能够实时、准确地检测航标及终端状态信息,并能远程设置航标灯及终端的工作参数。     

串联蓄电池组均衡充电系统

分析了蓄电池不一致性的原因,在此基础上,设计了一种简单、实用、高效的均衡充电系统。在电池组充电时实施PWM分流,实时监测控制各单体的工作情况。通过独立均衡模块,实现蓄电池组的均衡充电,克服单体间的不一致性。该方法可大大延长电池的使用寿命,实验验证了该方案的可行性。     

一种面向现场总线的时分同步MAC协议模型框架

现场总线是计算机网络技术向工业控制领域发展的必然结果,MAC子层协议是其网络协议的重要部分。本文提出一种时分同步多重访问（TSMA）协议,它以多频FSK技术为基础,实现总线无冲突访问。     

对象参考参数自适应时滞补偿器

基于模型参考自适应控制原理,提出对象参考参数自适应时滞补偿器,以线性大时滞不确定被控对象为参考模型综合出自适应律,使预估补偿器的参灵敏逐步逼近被控对象的参数直至相等,仿真研究表明,在参数不匹配和出现负荷扰动的情况下,参数自适应时滞补偿器均有良好的预估补偿能力。     

一类非最小相位过程内模控制系统设计

非最小相位过程是较难控制的一类过程，针对一类自衡二阶非最小相位过程，采用内模控制系统结构，使系统具有良好的抗扰性和鲁棒性，给出了在希望的幅值和相角裕量下控制器参数的计算方法，设计例子与仿真结果表明，根据该方法设计的系统有比较理想的稳定性和鲁棒性。     

具有线性状态观测器和参数补偿的交流矢量控制系统

本文提出了在交流矢量控制系统中设计线性状态观测器的新思路,并以此重构出负载扰动作前馈控制。为了克服电机参数变化对矢量控制准确性的影响,本文建议了一种新的参数变化补偿法。实验表明,系统加入了前馈控制和参数补偿后,动态性能得到了明显的改善。