湖水环境下自主监测船的GPS导航设计

建立导航系统所需的全局静坐标系、局部静坐标系、船体动坐标系和自主船运动学模型。模拟人的驾驶技术,建立巡航和定区域节能2种导航模式,设计推理规则。分析实测的电子罗盘和GPS数据误差原因。为提高定位精度,设计海明窗FIR数字滤波器以及巡航面积计算方法。基于VC++开发导航软件,在自主研发的监测船上开展实验。结果表明,FIR对电子罗盘信号的滤波效果优于GPS信号,巡航模式可实现大范围监测,定区域模式对重点区域进行监测时能耗较低。     

风力摆运动控制系统设计

系统以32位的MK60 DN256 ZVLL10单片机为核心,通过运动处理传感器MPU6050测量风力摆在三维空间的位置,控制安装在摆杆底端的4个轴流风机使得风力摆运动.在风力摆正下端置一激光笔,根据MPU6050的反馈数值及三角函数运算,运用两个独立PID算法,控制风力摆做直线或圆周运动,且在圆周运动时使风力摆受到50～60W台扇在水平方向吹风的干扰后,可以5s内恢复运动轨迹.实验数据表明:风力摆能够在15 s内,完成设定的直线运动,轨迹误差小于±0.5 cm;能够在20 s完成设定半径的圆周运动,轨迹能够在设定半径±2.5 cm的圆环内.     

低功耗水下自主导航系统设计

以微处理器586 -engine为控制核心,采用模型辅助的自主导航算法设计了一种水下自主导航系统.该系统能够实时采集多个外部传感器数据并对数据进行实时解算,同时满足低成本、低功耗和长航时的要求.搭建了整个系统硬件平台,通过陆上跑车实验对整个实时导航系统进行了满足一定精度的简单实验验证,验证了系统的实时性和可行性.     

自动导航车驱动模块设计及运动控制仿真

设计了自动导航车(AGV)的驱动模块,建立了三轮式AGV的运动学模型,获得了运动控制规律.以直线和"8"字形为参考轨迹,进行仿真跟踪.仿真结果验证了控制策略的有效性和正确性.     

绝缘子检测机器人运动控制系统设计

针对绝缘子检测机器人运动控制系统设计,讨论了系统组成,设计了绝缘子的检测机器人运动控制系统设计.改变了人工检测绝缘子劳动时间长,危险性高,检测效率低的现状.探讨了绝缘子检测机器人运动控制系统,设计了软件实现方法和流程;随着智能电网概念的提出和发展,一种可以替代人工进行绝缘子检测的机器人成为电力系统发展的需求.本文在设计了绝缘子自由移动的机器人,该机器人可搭载现有的检测设备,完成绝缘子串的零值检测任务.     

基于Beckhoff IPC运动控制实训系统设计

近年来,随着新技术的应用,高端制造业得到了快速的发展,大大提高了劳动生产率和加工制造精度。新设备和新技术的投入使用,对电气维修人员的维护、维修水平提出了更高的要求,基于Beckhoff IPC技术的运动控制实训系统,就为电气维修人员提供了硬件组态、程序设计、仿真运行等实操平台,对提高电气维护维修水平,具有很好的作用。     

一种网络化伺服电机运动控制系统设计

针对电机运动控制系统网络化的发展趋势,设计了一种基于现场总线的网络化伺服电机运动控制系统;文章首先对该系统的硬件设计和各部分器件的功能和优势进行了描述,然后详细介绍了系统的软件工作流程,最后对所设计的网络化伺服电机运动控制系统的可靠性、实时性和易用性进行了验证和分析;现场总线技术和EPOS24-1数字式位置控制器在系统中得到了应用,设计的网络化伺服电机运动控制系统可靠性好,实时性高,具有一定的实用性和推广价值.     

探究单片机下的电机运动控制系统设计

针对电机的运动控制需求,本文利用AT89C51单片机完成了一种电机运动控制系统设计.而该系统由复位电路、时钟电路、按键控制电路和驱动电路等多个结构组成,能够实现对电机运动的精准控制,并且能够满足系统的各种应用需求.     

基于激光传感器的智能车自主导航系统设计

从硬件电路设计和软件设计两大方面入手,分析基于激光传感器的智能车自主导航系统的设计过程。通过分析基于激光传感器芯片制作的自主导航智能车的设计原理和方案,从机械结构设计,硬件电路设计,程序算法设计以及调试经验等四个方面全面介绍智能车的制作及调试过程。经过实验对比和竞赛,表明测速模块、电机驱动模块及激光传感器的设计和选择,软件程序的编写和算法的选择有效地实现了智能车的高速自主导航。     

无人驾驶铰接式车辆强化学习路径跟踪控制算法

为解决牵引挂车由于结构复杂、盲区范围大等因素造成的人工泊车困难,提出了一种适用于牵引挂车单步式垂直泊车的路径规划与运动控制方法。在规划阶段,提出以铰接角作为挂车最大虚拟转向角来计算最小转弯半径,考虑其在泊车过程中的碰撞约束,选定可行起始点区域,利用B样条曲线规划出一条无碰撞的参考路径。运动控制阶段,建立以挂车后轴中心为研究对象的运动学模型,设计基于该运动学模型的模型预测控制器,针对该控制器提出了一种参考信息选取原则。最后,利用Simulink与TruckSim针对不同泊车起始点与不同车位尺寸进行仿真分析,结果表明：所提出的路径规划方法使牵引挂车的泊车起始点为可行起始区域内的任意值,扩大了起泊点的可选范围;车辆可无碰撞地泊入垂直车位且具有较小的跟踪误差,证明所设计的控制器具有良好的控制效果。

     

自主飞行机器人导航系统设计

自主飞行机器人系统是以微型直升机模型为载体的复杂系统。在该系统中导航系统采集各传感器数据得到机器人当前飞行姿态、空间位置以及相应的监控信息,控制模块依此监控信息按照给定策略计算并发出控制信号,实现飞行机器人的自主控制。本文对自主飞行机器人导航系统设计及功能实现做出了详细阐述。首先,给出了本自主飞行机器人的系统构造;其次,给出了导航系统的硬件组成部分以及各部分所完成的功能任务;最后阐述了导航系统的功能实现,包括飞行姿态和空间位置的获取。     

超声波测距的模糊控制泊车系统模型设计

设计了一种基于超声波测距的自动泊车系统模型。首先对小车运动模型进行分析,结合实际设计垂直、平行、斜行三种泊车模糊控制器,并且在Matlab的Simulink中分别进行仿真验证。采用超声波测距技术、视频采集技术等来获取周围环境数据,按照实际车辆和车库的大小,通过等比例缩放设计小车模型和车库模型,并把验证通过的模糊控制器转换为C代码,嵌入到飞思卡尔K60主控制板中进行自动泊车可行性测试。经测试,当模型车的航向角在-32°~+32°范围内时,实现了模型车在0.92倍标准大小模型车库内的自主泊车。     

自主式智能体有限时间停车问题及控制策略设计

提出自主式智能体在有限时间内的停车控制问题.基于极坐标系下自主式智能体的非线性运动模型,将智能体运动控制系统分解为原地转动的线性系统和直线运动、转动结合的弱非线性系统两种形式.利用 Lyapunov 设计方法,得到在有限时间内智能体到达给定停车区域的切换控制律,并给出到达给定区域所需时间的估算公式.仿真算例表明了所提出控制方法的有效性.     

自动代客泊车背景下的共享停车供需匹配模型及对应禁忌搜索算法

为了减少自动代客泊车车辆在停车场或指定停车区域内的车辆移位次数和距离,从而降低相关的成本和潜在事故风险,在满足共享停车需求的条件下构建了相应的车辆和泊位匹配优化模型.考虑到无人驾驶车辆停车中可自由移位的特征,将共享停车的需求和供给在时间上加以细分,与决策变量和可行解对应定义了匹配、匹配条和匹配图的概念;通过概念转换将求解匹配图的有效邻居转换为经典指派问题,并利用匈牙利算法加以求解;针对匹配模型的NP-hard特征,设计了对应的禁忌搜索算法.数值分析不仅验证了模型的合理性和求解算法的有效性,也证实模型与方法可处理有人驾驶的共享停车匹配问题.结果表明,利用自动代客泊车可以进一步提升共享泊位利用率,增加可停放的共享车辆数.     

基于模糊神经网络的六足机器人自主导航闭环控制系统设计

针对未知环境中六足机器人的自主导航问题,设计了一种基于模糊神经网络的自主导航闭环控制算法,并依据该算法设计了六足机器人的导航控制系统．算法融合了模糊控制的逻辑推理能力与神经网络的学习训练能力,并引入闭环控制方法对算法进行优化．所设计的控制系统由信息输入、模糊神经网络、指令执行以及信息反馈4个模块组成．环境及位置信息的感知由GPS（全球定位系统）传感器、电子罗盘传感器和超声波传感器共同完成．采用C语言重建模糊神经网络控制算法,并应用于该系统．通过仿真实验,从理论上论证了基于模糊神经网络的闭环控制算法性能优于开环控制算法,闭环控制算法能够减小六足机器人在遇到障碍物时所绕行的距离,行进速度提高了6.14%,行进时间缩短了8.74%．在此基础上,开展了实物试验．试验结果表明,该控制系统能够实现六足机器人自主导航避障控制功能,相对于开环控制系统,能有效地缩短行进路径,行进速度提高了5.66%,行进时间缩短了7.25%,验证了闭环控制系统的可行性和实用性．     

基于MATLAB的船舶运动控制算法研究

在简化的船舶运动模型基础之上,通过设定其运动范围,采用模糊算法、模糊PID算法以及PID算法三种控制策略,研究船舶在人为设定的初始条件以及不同海况下的运动情况,进而对三种控制策略的优劣进行比较.整个研究过程应用MATLAB编程.