立方体机器人自抗扰平衡控制方法

针对立方体机器人动力学模型多变量、强耦合的问题,提出一种基于自抗扰控制的平衡控制器设计方法.引入虚拟控制量,并在控制量与输出向量之间并行地嵌入多个自抗扰控制器,从而实现对多变量系统的解耦控制,将系统的动态耦合和外部扰动视为各自通道上的自抗扰控制器的总扰动,在为期望姿态安排过渡过程基础上,设计扩张状态观测器对总扰动进行估计并实时补偿.综合采用经验试凑法和带宽法对控制器参数进行整定,对自抗扰控制器系统进行稳定控制、姿态跟踪、抗扰性和鲁棒性实验,并与PID控制系统进行定量对比分析.仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器不仅能有效实现立方体机器人的平衡控制,而且较PID控制器具有更好的响应速度、控制精度和强鲁棒性.     

基于TMS320F28069的自平衡机器人控制系统设计

通过分析自平衡机器人的工作原理,设计了自平衡机器人控制系统的硬件电路.将TI公司研制的TMS320F28069作为主控制器,利用外围电路控制自平衡机器人保持自身平衡,并完成前进、后退和转向运动.最后,采用PID控制算法对自平衡机器人的姿态角和电机转速进行闭环控制,大大提高了控制精度.     

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...     

两轮自平衡机器人角度检测数据融合算法

分析了采用单一传感器检测动态角度时存在的信号失真问题;采用了双传感器数据融合方法对加速度传感器检测到的角度进行数据处理,消除了信号中的干扰成分;在Matlab环境中对所采用的算法进行了仿真,并分析了仿真结果;在对两轮自平衡机器人控制过程中,将数据融合算法移植到了单片机中;利用加速度传感器及陀螺仪,完成了对角度的检测,被控系统的正常工作和检测数据验证了所采用算法的合理性及有效性。     

基于设备体感控制的双轮自平衡搏击机器人

针对目前的搏击类体感游戏只能做到实体对虚拟的现状,设计一种基于设备体感控制的双轮自平衡搏击机器人。用双轮平衡车设计,替代普通机器人双腿;体感由13个MPU6050传感器构成,其中,12个分别佩戴在控制者的左右胳膊上,1个佩戴在控制者的腰部。根据每个MPU6050传感器实时发出的角度,确定出控制者胳膊上的采样点,使用拉格朗日插值法进行姿态拟合,检测出控制者的姿态。经过无线串口将控制者的姿态信息发送给机器人,进而实现对机器人的控制。所设计的基于设备体感的双轮自平衡搏击机器人具有操控灵活、稳定性高、娱乐性强等特点。     

基于单神经元控制器的独轮自平衡机器人双闭环自适应控制

针对竖直飞轮的独轮自平衡机器人系统,提出了一种基于自适应单神经元控制的双闭环(DLSN)控制方法.根据对独轮自平衡机器人动力学模型的分析,将独轮自平衡机器人分成两个子系统,提出了一种具有俯仰倾角和横滚倾角内环、前向位移外环的双闭环自适应控制结构,其中每个控制环均由单神经元自适应控制器构成.仿真实验结果表明:所设计的基于双闭环单神经元自适应独轮自控制方法是有效的.     

载人自平衡电动独轮车的控制系统设计

针对电动独轮车的载人自平衡功能,建立电动独轮车控制系统,设计控制系统的硬件和软件.硬件部分主要由以STM32单片机为核心的控制系统、MPU6050姿态感知系统、电机驱动系统和直流无刷电机等模块组成.软件部分是在KEIL软件平台下采用C语言编写程序,主要实现对采集到的姿态数据进行卡尔曼滤波处理、PID控制算法以及电机驱动等功能.研究结果表明,电动独轮车具有较好的载人自平衡效果.     

双轮自平衡机器人行走伺服控制算法

为解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题,针对其动力学特性,提出使用分层模糊控制的方法对双轮自平衡机器人运动进行控制,并且设计一种基于mamdani型模糊推理规则的模糊控制器.使用这种模糊控制器在双轮自平衡机器人硬件平台上完成了2个实验.一是以恒定倾斜角行走为控制目标的行走伺服控制;二是以恒定速率行走为控制目标的行走伺服控制.实验结果表明,设计的模糊控制器模糊规则简洁,可以很好地解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题.     

双轮自平衡机器人的滑模变结构控制研究

本文以双轮自平衡机器人为研究对象,根据经典牛顿力学建立了数学模型,针对传统极点配制方法无法克服机器人运动过程中干扰大、参数变化的问题设计了一种滑模变结构控制算法,并做出了相应的控制和仿真,有效的解决了机器人的平衡控制问题。仿真实验分析表明,滑模变结构控制算法使系统的跟踪速度更快、稳定性更高,较有较高的实际应用价值。     

采用改进PID算法的双轮自平衡小车研制

针对一个自行制作的双轮自平衡机器人,研究了实现平衡控制与运动控制的方法,并进行了实验验证。控制系统采用的CPU是dsPIC30F4011,通过倾角传感器来检测系统在垂直方向的倾角,采用改进后的PID算法实施控制,利用PWM模块输出配合驱动电路,调整直流电机的运动,能够使系统达到动态平衡。     

基于ATmega128的多通道生化分析仪测控系统

本文简要概述了多通道生化分析仪的基本原理和方法。以ATmega128单片机为核心进行测控系统软硬件设计,模拟输入通道采用ATmega128片内A/D转换器,外扩4MB的高速SPIFlash存储器。对数放大器LOG112的应用,在硬件上实现了吸光度值测量。结果表明:该仪器具有快速、可靠、准确、可操作性强等特点,能够同时完成多个波长的数据测试,提高了分析速度。     

基于远程操作的多路信号采集与开关控制系统设计

针对航天器地面集成实验系统设计中的实际需要,提出了一种多路信号采集和开关控制系统;详细介绍了多路(模拟和数字)信号采集的硬件设计,信号在传输中的开关控制和通道选择设计,主要针对多路CAN总线信号和多路模拟信号、实现信号的采集及开关控制;系统包括AVR单片机、多路模拟开关、AD转换器、CAN总线收发器、继电器、掉电数据保存单元等,通过串口完成单片机与计算机间异步串行通信功能,实现远程操作.最后通过Proteus仿真,结果表明该设计能够有效满足实际系统要求.     

基于CAN总线的演播厅布光控制系统设计

目前市场上的演播厅布光控制系统大多采用PLC控制,成本较高,线路繁多而分散,安装布局受限不灵活;为了简化布线,提高数据传输的可靠性,提出了一种CAN总线分布式控制的演播厅布光控制系统,详细介绍了系统组成和软硬件设计;控制台采用ATmega128为核心控制器,通过CAN总线对灯具和吊杆进行控制,实现灯具在空间方位的调节和吊杆的升降;测试结果表明,该系统运行稳定可靠,实时性好,安装方便,从而节约了系统成本,达到了良好的布光效果.     

基于ATmega128的高精度转台控制系统研究

介绍了一种基于PC机和ATmegal28单片机的步进电机控制系统,并对单片机控制步进电机系统的控制方式、硬件接口和软件设计进行了研究。实验测试结果均达到了预先制定的设计指标和精度要求。     

嵌入式系统中短消息实时处理的实现

提出一种在嵌入式系统中实现短消息实时处理的方法,用ATmega128单片机控制GSM模块,通过设置发送端和接收端的参数配置,使短消息不经过SIM卡而直接发送至单片机。短消息格式为PDU方式,增加了通用性。利用ATmega128快速处理能力,结合状态机的程序设计方法,在接收程序中解析出必要的信息,从而实现短消息的快速处理。     

红外图像报警系统的研究与实现

针对家庭防盗报警系统要求可靠性高、抗干扰能力强、体积小、误报率低、便于调试等特点,设计实现了一种基于AT-mega128的红外图像报警系统;首先介绍系统的总体结构,其中系统采用高性能的AVR单片机ATmega128并结合技术成熟的CMOS图像采集与JPEG图像压缩技术来实现;然后重点阐述系统的工作原理、硬件组成及软件实现方法,详细介绍了系统实现过程中的关键技术;最后在不同光照下对系统进行了测试;测试结果表明:该系统具有测量精度高,运行稳定,实时性好、性价比高,具有一定的实用价值.     

碟式斯特林太阳自动跟踪控制系统设计

针对碟式斯特林太阳能热发电中的太阳跟踪问题,提出了基于GPS的开环程序粗跟踪和四象限硅光电池跟踪校准的闭环跟踪解决方法。以ATmega128单片机为主控制器,根据GPS模块和反馈装置获得的信息,控制碟转向机构的水平、俯仰两个方向运动,实现对太阳位置的跟踪,形成了一个精度高、受环境影响较小的闭环控制系统,能够保证碟式聚光器的光斑始终落在斯特林发动机的接收器上。     

基于ATmega128单片机的无人机飞行控制系统的设计

通过分析无人机飞行控制系统的工作原理以及对飞控计算机功能的需求,给出了基于ATmegal128单片机的无人机飞行控制系统的硬件平台设计方法.本系统具有功能全、体积小、重量轻、功耗低、集成度高等特点,非常适合应用于小型无人机.     

用于印染前处理的淡碱浓度测量控制系统

介绍了由西安德高印染自动化工程有限公司开发的印染前处理淡碱浓度测量控制系统,适用于印染前处理的退浆、煮练和丝光水洗后落碱的淡碱浓度测量控制.通过对淡碱溶液浓度进行在线检测及连续控制,使其稳定在工艺要求的范围内,实现了对淡碱溶液浓度的自动化控制.     

基于ATmega128的泥浆压力脉冲信号仿真器

本文提出了一种基于Atmkega128单片机的某种专用泥浆压力脉冲信号仿真器,该仿真器用于石油钻井无线随钻测量仪器的研制开发和维修过程中.本信号仿真器的核心是ATmega128单片机,通过单片机的软件来模拟各种不同类型的信号和噪声,并且能将这些信号和噪声混合后,通过特殊的硬件电路以4-20毫安电流环的标准工业传感器形式输出.这种仿真器使用简单方便,能够逼真的模拟实际工程现场的压力信号,稳定性好,性能先进.