气控式水下机器人建模与动态性能分析

为了填补民用浅海领域水下机器人产品的空白,提出并设计一种基于气控技术的水下探测机器人。该机器人装备了水下摄像头,可以使用于近海养殖行业对水下环境和鱼类生长情况进行实时监控。水下机器人运动时要求具备稳定的动态性能,而水下工作环境多变,会使机器人运动精度受到影响。针对该机器人潜浮过程设计一个闭环控制系统,通过动态反馈来纠正速度偏差。介绍了该闭环控制系统的组成和工作原理,在此基础上推导了系统各部分的传递函数和总传递函数,并采用PID校正调节系统参数,从而确保了系统的可行性和稳定性。     

大型构件水下焊接机器人系统

针对水下焊接环境要求,设计了一种履带式水下焊接机器人系统,该系统由机器人本体机构、激光视觉传感器、控制系统和焊接系统组成. 机器人本体机构由履带式移动平台和焊枪调节机构构成,运动灵活可靠,满足水下焊接焊缝跟踪要求. 完成了视觉传感器部件选型及光路设计,实现水下环境的焊缝自动识别. 设计了基于PLC机器人控制系统和协调控制方法,实现水下环境的焊缝跟踪控制. 同时在水下焊接试验平台完成焊接跟踪试验. 结果表明,机器人运行稳定,焊缝成形较好,焊接质量满足要求.     

模糊PID算法的水下机器人控制系统优化

为应对复杂的水下工作环境,提高水下机器人工作时的稳定性、灵敏度和抗干扰能力,提出一种模糊PID算法对水下机器人原控制系统进行优化。优化后的水下机器人机械结构、控制系统硬件架构不变,仅通过改变软件程序对水下机器人进行模糊PID控制。水下机器人工作时,各类传感器把现场的环境参数转化为电信号,经预设的模糊库进行模糊化处理后发送给STM32控制器;STM32控制器按预设的程序对模糊化信号进行处理,处理完去模糊化后的电信号后发送给执行元件,从而实现水下机器人的模糊PID控制。MATLAB/Simulink仿真和水下测试结果显示：与经典PID算法比较,经模糊PID算法优化后的水下机器人反应更灵敏、系统更稳定、抗干扰能力更强,达到了预期的效果。     

基于模糊算法的水下机器人路径规划研究

针对水下机器人的工作环境的复杂性与不确定性,为了提高自主式水下机器人与外部环境交互及自主航行的能力,结合视线导航原理与模糊控制算法,提出一种未知环境下水下机器人的局部路径规划策略,可实现机器人的实时避障功能。利用测距声呐、短基线系统对环境进行探测,得到一定范围内的障碍物与目标信息,通过模糊控制器实时调整水下机器人的运动偏转角度,有效地避开障碍物,达到预定目标点。最后通过MATLAB进行仿真,构建一个仿真实验平台,交互式设置障碍物的数量、大小、形状、位置等初始信息,机器人运用该算法在多障碍物、不同路障环境下,都能较好地实现机器人避障,验证了算法的有效性。     

水下焊接机器人视觉传感器设计

为满足水下焊接的要求,提出了一种用于水下焊接机器人视觉传感器的设计方案.首先介绍了水下焊接机器人视觉传感系统的组成.并对传感器内部CCD和激光器的空间布局结构进行了设计,最后对视觉传感系统与焊接装置的总体进行了设计,并着重介绍了传感器的密封设计.给出了设计后传感器实物照片.     

水下机器人多传感器组合系统在船体检测的应用

针对水下机器人的水下工作环境的特殊性,研究了水下多传感器信息组合系统,利用多种传感器的特殊功能,使得水下机器人拥有等同于人类的"看、触、听"感觉,并以此组合系统应用于船舶截面焊缝检测中。分析了水下机器人领域中水下传感器的小型化、低功耗等未来的研究方向。     

湿法水下焊接及水下焊接机器人技术进展

海洋作为能源、食品和原材料的重要来源地,越来越受到世界各国研究人员的重视.大量海洋工程的出现,对水下焊接技术提出了更高的要求.着眼于水下焊接中的湿法焊接技术,介绍了国内外的最新发展,概括了当前研究的两个重要领域,即水下焊接专用焊务的研制和湿法焊接用传感器;指出水下焊接机器人是实现人类从浅水走向深水的必然选择,从水下焊接机器人的机构设计和密封设计、远距离通信及遥控焊接等方面介绍了当前水下焊接机器人的技术进展.     

低成本模块化水下观察机器人设计

水下机器人是能够在水下运动并且具有一定视觉和感知能力的装置,是海洋开发的核心技术。提出一种低成本、模块化的小型水下机器人,将控制系统、推进系统、信号转换系统、观测系统设计成独立模块,并将模块合理布局于机器人主框架上,可快速构建应用于不同场合的水下机器人。并设计了水下机器人的位置和方向自动控制算法,该算法不需要高阶复杂的控制模型,可采用低成本的控制系统和传感器,采用STM32F系列单片机用于传感器的数据采集、计算和控制输出。实验结果表明,所设计的系统具有良好的性能,符合设计要求。     

水下机器人的发展及在黄河上的应用

随着黄河治理步伐的加快,黄河水下机器人技术作为人类探索和治理黄河的重要手段日益得到人们的重视。对黄河水下机器人进行了定义和分类;简要介绍了国内外水下机器人的国内外现状,以及水下机器人在黄河治理中的应用;分析了黄河水下机器人的关键技术,指出了其发展方向,给出了合理化的建议。这对黄河水下机器人事业的发展起到一定的引领作用。     

水下仿生机器人设计与实现

为解决大型舰船水下部分检修的难题,设计一台水下仿生机器人。利用SolidWorks软件建立仿生机器人的3D机械模型,设计其控制系统,并分析它在水下工作的力学特性。仿生机器人工作时,利用超声波、陀螺仪等传感器将检测到的水下环境参数转换为电信号,并实时将电信号发送到STM32控制器中;通过STM32控制器根据预设的算法对各种信号进行处理;通过STM32控制器发送命令,控制推进器、摄像头等执行元件,从而实现仿生机器人的自动运行。该仿生机器人运行稳定、反应灵敏,没有发生漏水和无法控制的情况,达到预期目标。     

液压系统油温鲁棒变结构控制

本文提出了一种离散鲁棒变结构控制算法,并应用于液压系统油温的控制。仿真结果表明该方法与传统的ＰＩＤ控制相比,获得了更小的时间响应,超调和外界干扰的影响。     

焊接与切割设备的使用和维修(三十六)--电阻焊机的安装、使用与维修

详细分析了电阻焊中恒电流控制和恒电流百分数控制的原理；同时对热膨胀电极位移法进行了说明。     

PCM调制法在电液控制中的应用

本文阐述了用PCM调制法进行压力控制和流量控制的方法,并介绍了它在注塑成型机的速度与压力控制中的应用。     

啤酒发酵过程自动控制研究

本文针对啤酒发酵过程控制及其管理自动化的要求，提出了一套完整的啤酒发酵过程集散控制系统的方案。对发酵过程温度控制的系统特性进行分析，给出了一个模糊和PID结合的混和控制算法，并通过实际应用表明该算法在系统温度超调上比单纯的PID控制算法具有显著减少。本文提出的系统方案和算法已经成功应用于某啤酒厂。     

基于巨腾Easy模块和Smith-Fuzzy复合控制的注塑机温控系统

针对现代注塑机温控的高性能和群控扩展性要求，利用工控机和巨腾公司远端数据采集／控制模块，实现了简单的网络温控系统；并且采用Smith预估器与模糊控制相结合的温度控制策略，解决了传统Smith控制系统过分依赖被控对象的精确模型的问题，且该方法实现简单、可靠性好。     

遥控工程机械液压系统设计方法研究

遥控工程机械的应用将会越来越多,本文阐述了遥控液压工程机械的基本原理,根据液压工程机械的结构特点,提出了在同一台车辆上,既能满足遥控又能满足手控的液压回路,以及采用开关量或比例量控制行驶和工作装置的液压系统设计方法,并分析各种系统的优缺点和实现计算机控制的可能性。     

大型构件计算机控制液压同步提升系统的实时控制算法

大型构件液压同步提升技术是近年发展起来的一项新颖的建筑施工安装技术。它已经在我国的许多重大工程建设中得到成功的应用。本文介绍一种计算实时ＰＩＤ控制算法一双限幅ＰＩＤ算法,试验和实际结果表明：与一般ＰＩＤ算法相比,静态误差更小,更适合工程实用。     

一种不确定性复杂大时滞过程的融合控制策略

针对不确定性导致的复杂大时滞过程控制精度低的问题,提出了一种基于算法融合的控制策略。研究了控制难点与控制论特性,基于大时滞复杂过程特性,融合了积分控制有利于消除稳态误差,Smith预估控制有利于时滞的补偿,模糊控制有利于处理某些不确定性控制,集成各自的优势,给出了一种I-Fuzzy-Smith控制算法。基于Matlab仿真,以大时滞惯性过程为例,分别采用PID、FuzzySmith和I-Fuzzy-Smith控制进行了比较研究,响应验证了融合控制策略在系统动、静态性能和鲁棒性方面的优势。研究结果表明:提出的融合控制策略控制精度高,并表现出很强的鲁棒性。     

板形检测控制新方法

介绍了国内外最新的板形检测和控制技术,分析了几种新型的板形检测和控制方法及其应用状况,并结合板带产品的发展及要求展望了未来板形检测与控制的发展方向.     

运动控制技术发展与展望

以运动控制系统的发展过程为主线,论述了运动控制技术的发展及现状,提出运动控制技术的发展方向为高精度、高速度和具有开放结构、能结合具体应用要求而快速重组的先进运动控制技术.