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。     

基于射频收发芯片CC1100的TPMS

介绍了TPMS（汽车胎压检测系统）的技术要求及系统工作原理,结合ATMEL公司的控制器ATmega48和Chipcon公司的无线射频收发芯片CC1100的特点,提出了基于收发芯片CC1100的轮胎实时监测系统的设计方案,并采用具有低功耗、低成本等特点的ZigBee无线网络技术作为通信协议。着重介绍了实现TPMS的硬件电路设计和软件流程。该系统可在汽车行驶时实时地测定每个轮胎内部的实际温度和瞬压,对轮胎漏气和高气压进行报警,可有效避免爆胎事故的发生,保障驾驶员的行车安全。     

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...     

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。     

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。     

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。     

多基站GPS差分定位在航标遥测遥控中应用

为了提高航标遥测遥控系统中GPS单频伪距定位精度,提出多基站GPS差分伪距定位方法。该方法以单基站定位为基础,先通过单基站伪距改正数消除对流层、电离层的影响,再根据基站与测量站之间的距离关系建立基于距离的线性内插模型,从而得到综合改正数。利用综合改正数修正测量站的数据,提高了定位精度。实验结果表明,此方法能够有效地减少基站与测量站之间距离带来的误差,大大提高了航标遥测遥控的定位精度。     

基于生产LED节能灯的通信网络研究

通信网络对于控制系统的性能有着至关重要的影响,针对LED节能灯生产现场,介绍了基于EtherNet/IP和ControlNet两层通信网络构架的监控系统,其中信息层采用工业以太网(EtherNet/IP)、控制层采用ControlNet现场总线,整体网络使用通用工业协议和生产者/消费者(Produce/Consumer)的通信模式,极大的提高了网络带宽,使其监控系统更加有效地传输数据信息。详细阐述了通信网络的结构、网络的硬件构成、网络组态过程、软件的编程设置等。实际投产应用表明,该通信网络有效地提高了监控系统的安全性、稳定性、快速性,具有一定的实用价值。     

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。