Fuzzy-PID 复合控制方法的研究

针对传统的PID控制参数确定繁锁，及对控制对象的参数变化缺乏自适应性，在介绍了模糊(Fuzzy)控制和PID控制的基础上，结合工程实例，分别对PID控制和Fuzzy-PID的复合控制方法进行了研究比较。结果表明，采用复合控制具有鲁棒性强、动态品质优和精度高的特点。     

基于切换PID的无人自行车的平衡控制

为实现无人自行车直线行走，并设计一种便于工程实现的平衡控制器，受人驾驶自行车的经验启发，提出一种切换PID控制方法，该方法根据车体的倾斜角和倾斜角速度进行控制器切换，首先根据倾斜角速度调整车把转角，使车体倾斜角速度为零，然后根据倾斜角反向转动车把，使车体倾斜角恢复为零，如此通过两个PID控制器的切换来实现无人自行车的平衡控制，仿真和样机实验结果表明了该方法的有效性和工程实用性，可为无人自行车自平衡控制的工程实现提供参考。     

含负荷不平衡补偿的SVC复合控制方法研究

该文提出了一种通过加装带滤波器的静止无功补偿器（SVC）,使负序引起的不平衡功率和谐波功率流入SVC,最终达到平衡系统目的的方法;提出基于前馈-反馈复合控制的SVC不平衡负荷补偿方法,将电压闭环控制与三相不平衡控制相结合、功率因数闭环控制与三相不平衡控制相结合,以达到适应各种工况的需求。最后,该文在SVC相关理论研究的基础上搭建了仿真模型,仿真结果表明该文提出控制方法的正确性和可行性。     

两轮同轴机器人的自平衡控制研究

研究了一种控制两轮同轴机器人平衡的新方法。通过改良两轮机器人的总体机械结构,将整个机器人的重心降到轮轴高度下方或者维持在通过轮轴的垂直平面内,在轮轴下方外加平衡摆杆以调节机器人重心,使之平衡,解决两轮自平衡机器人非线性、强耦合和绝对不稳定的特点。利用ARMStm32系列单片机实现控制,陀螺仪EWTS86和双轴加速度传感器ADXL330相结合提供一个惯性基准,感知两轮同轴机器人位姿和倾角,进行平衡协调;通过PID调节和卡尔曼滤波,实现机器人轮子转速控制和平衡杆的平衡控制的有机统一。     

基于模型不确定逼近的RBF网络机器人自适应控制

利用RBF网络能以任意精度逼近任意的连续函数的特点,设计一种基于模型不确定逼近RBF网络机器人的自适应控制器。采用RBF网络可以大大加快学习速度,并避免局部极小问题,适合于实时控制要求。仿真结果表明,该控制算法具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性。     

自平衡人形机器人动作控制器的设计

为了解决自平衡人形机器人多关节协调控制问题,提高系统控制品质,借鉴计算机系统结构中的分层结构体系思想,提出了一种新的自平衡人形机器人动作控制器的实现方法,并根据该动作控制器设计出了一种相应的控制方法,可帮助机器人系统较好地实现任务的自组织分配,使机器人的平衡控制达到了很好的效果。     

自平衡机器人的模糊-PD控制

由于自平衡机器人是一种两轮左右平行布置的机器人,像传统的倒立摆一样,它的本身是一个自然不稳定体,必须要施加强有力的控制手段才能使之稳定.为了提高两轮自平衡机器人设计的可靠性,针对不稳定、非线性、强耦合的两轮自平衡机器人系统,运用牛顿力学方法建立了转向运动的数学模型.在模型中建立了模糊控制器,并用模糊控制加比例控制的方法...     

一种基于复合控制方式的模糊控制器实现

模糊控制技术在复杂、大滞后、难以建立精确数学模型的非线性控制过程中表现出了许多优越性能,因此,在工程控制中得到了广泛的应用.该文针对开关磁阻电机(SRM)非线性强的特点,为了保证调速系统具有较好的动、静态性能,引入复合模糊控制方式.采用双闭环结构设计了一种复合控制方式的模糊控制器.该控制器结构为一个双闭环结构的控制系统,采用典型的双输入、单输出复合控制的结构,即控制器分为基本的模糊控制和偏差积分控制两个部分,增加了比例积分环节,减少零点附近的摆动;内环采用一个模拟的电流控制器,外环采用一个数字控制器,应用了模糊控制的策略和算法.实际应用表明:该系统提高了.控制精度,对消除扰动带来的误差和振荡,改善了系统的品质有明显的效果.     

二轮自平衡机器人系统设计

二轮自平衡移动机器人在狭小空间中具有较高的适用性,是一种典型的欠驱动系统.文章研究了二轮自平衡机器人的动力学建模方法,完成了控制系统设计,基于Simulink实现了二轮自平衡机器人仿真和控制程序一体化设计,缩短了开发周期.设计了以STM32单片机为核心的二轮自平衡机器人控制器,基于Simulink编程方式实现了机器人的...     

Development and control of a bicycle robot based on steering and pendulum balancing

This research focuses on the development of an electric bicycle robot which balances itself while moving at a constant forward speed. The bicycle robot is balanced by applying a pendulum mass moving together with heading steering to share the balancing load. The nonlinear dynamics model of a bicycle along with a pendulum is derived from the Euler-Lagrange equation of motion and nonholonomic constraints with respect to translation and rotation relative to the ground plane. This nonlinear model is then linearized around the upright position and combined with the DC motor model to obtain the completed linearized dynamics model. The robot's prototype is designed and built. The linear quadratic regulator (LQR) is implemented on the system to control its balance. The simulation results show that, by varying the control weighting matrix to increase the use of the pendulum's input, the system obtains better performance in both balancing and straight-line path tracking. In addition, the state weighting matrix can be varied to further improve the path tracking performance while still keeping the stability. Real experimental results are also in line with the simulation results.     

基于矢量控制的电动自行车控制器设计

电动自行车传动系统中对节能和降噪的需求日益提高,相比传统使用两两导通120°方波驱动方式的无刷直流电机,采用矢量控制方式的永磁同步电机具有噪声小、能效低等优点。在满足基本功能的前提下,设计一套低成本的控制器硬件,并描述了两个零矢量交替使用的七段式空间矢量脉宽调制、单电阻采样定子电流重构的基本原理、电动自行车基本功能的软件实现。最后通过基于STM32F031C6T6的实验平台进行验证,实验结果表明,矢量控制系统对电动自行车传动系统性能有较大提升,相比方波控制器具有更高的性价比。     

Reaction based robot control

A formalized approach to reaction based control of robots equipped with sensors is presented. In the case of reaction based control a goal that is to be achieved and a single layer of actions (called reactions), that are executed when sensors detect appropriate conditions, are distinguished. Unlike the pure behavioural approach, where the partitioning of the system is intuitive, a formal method was followed. First the sensor reading space was partitioned into sub-spaces, and a reaction was associated with each of these sub-spaces. If during the realization of the goal the sensor readings “enter” a sub-space associated with a certain action, then the realization of the global goal is interrupted and the action is executed. As the sensor reading space, robot reactions and the global goal can be described formally, a formal specification of the robotic controller was obtained. It was later used as the basis for coding the software of controllers tailored to the execution of specific tasks.     

基于预测算法的遥控机器人控制系统

为了解决时滞环节给远程遥控系统带来的巨大影响,在非可视环境下提出了一种的新的遥控控制移动机器人的预测系统.采用移动机器人的动力学模型作为基础,利用史密斯预估器补偿控制器与移动机器人之间信号延迟,减少因为延时所引起的定位误差.利用灰色预测模型来预测移动机器人上传感器得到的数值,从而减少因为时间延迟给操纵者带来的遥控误操作...     

基于模糊控制的机器人寻线控制系统改进设计

针对移动机器人寻线控制的传统寻线控制系统使机器人在导引线上摇摆前进的问题,引入模糊控制的思想,并在此基础上设计一种新型基于多传感器信息融合的寻线控制系统,并根据反模糊化结果和实验修正给出核心程序。实际运行显示此改进设计很大程度改变机器人寻线中的摇摆现象,实现平稳的寻线控制。此设计思想对各种条件下的移动机器人寻线控制具有一定参考价值。     

基于模糊控制的机器人寻线控制系统改进设计

针对移动机器人寻线控制的传统寻线控制系统使机器人在导引线上摇摆前进的问题,引入模糊控制的思想,并在此基础上设计一种新型基于多传感器信息融合的寻线控制系统,并根据反模糊化结果和实验修正给出核心程序,实际运行显示此改进设计很大程度改变机器人寻线中的摇摆现象,实现平稳的寻线控制.此设计思想对各种条件下的移动机器人寻线控制具有一定参考价值.     

移动机器人平衡控制系统研究与设计

控制系统以AT89S52单片机为核心,由直流减速电机驱动电路、引导线检测电路、倾角检测电路、路程检测电路、键盘显示电路、电源电路等组成,可以实现移动机器人自动寻迹、确定平衡点,同时具有操作时间显示、路程累计等功能.利用PWM技术对直流减速电机进行调速,采用红外传感器来寻线和检测机器人运动方向,倾角传感器来检测平衡板的角度,并对传感器输出的电压信号进行了滤波处理.     

基于SOPC平台远程机器人控制系统的设计

本设计基于SOPC嵌入式平台,提出了机器人远程控制系统的初级方案。该系统的硬件由DE1-SoC控制板、WiFi无线节点模块和履带机器人驱动电路等组成。软件基于Altera公司的Qsys平台,根据需要搭建控制器和外设框架,利用C语言采取模块化编程,驱动外围硬件电路,实现了机器人的运动控制。     

基于单片机的无线遥控移动机器人

文中设计了一个多功能的履带式机器人,包括其硬件组成和软件开发。该机器人使用手持移动设备作为控制端,本体采用分布式控制方式:以单片机为核心,拥有机械臂、灭火装置和电磁炮等多个功能模块。上位机软件在嵌入式Linux下运行,它和单片机利用面向连接的套接字Sockets进行网络通信。系统通过Wi-Fi实现了机器人与移动手持设备的信息交互,使操作者可以无线远程遥控移动机器人和实时监控机器人作业状态。     

基于体感识别的辅助倒水机器人控制系统

为了更好的给老年人及残疾人提供服务,基于体感识别技术,设计了辅助倒水机器人控制系统。首先通过Kinect摄像头获取人体景深图像,然后利用体感识别控制算法对人体姿势进行识别,最后将识别结果转换为控制命令传输到辅助倒水机器人使其执行相应动作。实验表明,辅助倒水机器人具有良好的操控及执行性能,能较好地满足老年人及残疾人的需求,对服务型机器人领域的发展研究具有很好的参考价值。