基于EPOS的激光导航移动机器人运动控制研究

为了提高移动机器人运动控制精度,满足移动机器人精确运动的需要,研制了一种以EPOS运动控制器为核心、采用激光导航的移动机器人运动控制系统。为验证运动控制系统的正确性和有效性,采用Lyapunov函数设计出一种速度跟踪控制算法。移动机器人轨迹跟踪实验结果表明,该控制系统精度高、实时性好、可以满足移动机器人在各种环境中的行走需要。     

基于神经网络的运动控制系统算法研究

文章研究了神经网络控制算法在运动控制系统中的应用,以典型的运动控制系统为例,基于神经网络内模自适应控制方法设计速度环控制器。采用递归神经网络的ANNI用于充分逼近被控对象的动态模型,前向反馈神经网络ANNC用作控制器,在网络拓扑结构的设计及训练算法的选择上,进行探讨,提供了解决方法并获得了一些有意义的结论。实时仿真结果表明了基于神经网络的控制系统有很强的自适应能力和抗负载扰动能力,在系统的性能上优于传统的控制算法,为类似运动控制系统的设计与研究提供了新的方法。     

基于运动控制的加减速阶段减振方法研究

运动控制系统起停时的振动抑制一直都是运动控制系统设计的难点.设计了一个二阶运动控制系统,研究实际工程中引起系统起停时振动的原因,发现在实际工程中,运动控制系统并不是关于电机的单输入系统,还有摩擦或者系统连接等引起的系统振动.由拉格朗日-欧拉方程建立系统运动微分模型,设置约束条件抑制系统起停时的振动,通过约束条件来规划S型加速度各段的参数值.仿真验证表明,算法保证了运动控制系统在起停时的振动为零,从而使所设计的控制算法提高了工作效率.所设计的算法计算量少,方便应用于各种简单的控制器设备中.     

HIFU中的运动控制装置设计

本文针对HIFU(High Intensity Focused Ultrasound)中的运动控制系统。采用了分布式多轴运动控制方案，设计了基于Atmegal28单片机芯片的运动控制装置的硬件和软件，并通过试验验证了该方案的有效性。     

基于模糊PID的武装机器人运动控制研究

运动控制系统设计是武装机器人设计中的重要内容,控制驱动电机的转速是进行运动控制的常用方法,所研究的武装机器人就是运用控制电机转速这种方法来实现运动控制的。在电机的运动控制过程中容易出现超调、振荡、丢步和两电机不同步的问题,运用先进的控制算法实现电机转速精确控制是运动控制的一种有效途径,设计了一种利用模糊自适应整定PID原理实现对步进电机速度控制的运动控制系统,然后在两驱动电机控制系统中间设计了速度同步补偿器,来保证武装机器人的直线运动性能。通过仿真和试验证实,该运动控制系统具有良好的响应速度、稳定性和控制精度,在两电机负载和干扰输入信号有所差异的情况仍然能够实现电机的同步控制,能够满足武装机器人运动控制的设计要求。     

基于滑模控制器的双臂机器人控制仿真

针对工业机械臂运动控制中由于建模误差和未知干扰导致的控制误差问题,基于机器人力矩控制方法,采用滑模控制理论,利用关节角运动误差,设计并搭建机器人控制系统。以安川Motoman-SDA20机器人为例,对该机器人进行了运动学与动力学分析,搭建相关数学模型,并针对该机器人系统设计了滑模运动控制器。在机器人仿真环境VERP与Simulink中搭建联合仿真平台,对虚拟环境中的机械臂进行运动控制仿真试验,验证了算法的有效性。试验对比了逆运动学控制与滑模控制算法效果,同时对滑模控制算法在机械臂定点运动与轨迹跟踪中的控制效果进行了验证与分析。该控制算法计算过程简明、便于设计。利用VERP仿真平台,获得了更加直观的效果,实现了存在较大建模误差与较小控制频率下的机械臂位置控制,角度误差在0. 3 rad以内。该研究对于机器人控制算法的研究与仿真环境的搭建具有借鉴意义。     

基于模糊PID的武装机器人运动控制研究北大核心CSCD

运动控制系统设计是武装机器人设计中的重要内容,控制驱动电机的转速是进行运动控制的常用方法,所研究的武装机器人就是运用控制电机转速这种方法来实现运动控制的。在电机的运动控制过程中容易出现超调、振荡、丢步和两电机不同步的问题,运用先进的控制算法实现电机转速精确控制是运动控制的一种有效途径,设计了一种利用模糊自适应整定PID原理实现对步进电机速度控制的运动控制系统,然后在两驱动电机控制系统中间设计了速度同步补偿器,来保证武装机器人的直线运动性能。通过仿真和试验证实,该运动控制系统具有良好的响应速度、稳定性和控制精度,在两电机负载和干扰输入信号有所差异的情况仍然能够实现电机的同步控制,能够满足武装机器人运动控制的设计要求。     

基于PMAC卡的FAST馈源位姿主动减振控制系统

基于Stewart平台的馈源位姿主动减振定位机构的控制是五百米口径球面射电天文望远镜(FAST)项目实现的关键.考虑到控制系统对重量、体积和精度的要求,提出了在RTLinux环境下,采用工业计算机上下位机主从控制,配合PMAC运动控制卡对机构进行控制的软硬件控制方案.RTLinux 对中断处理的强实时性及PMAC运动控制卡强大的运动控制功能,保证了控制精度.实验取得了较好的减振控制效果,满足了FAST的指标要求.同时,PMAC运动控制卡提供了开放性的底层伺服环控制算法,这给今后的控制算法研究改进预留了方便的软硬件接口.     

基于S3C44BOX和SM5004的足球机器人运动控制系统

Robocup中型组的足球机器人控制系统设计。描述了以S3C44BOX为主控芯片,SM5004为驱动芯片的底层运动控制模块的硬件结构,通过分析四轮全向机器人的运动学模型,使用模糊自适应PID控制算法完成对机器人的闭环控制。实践证明,以这种控制器作为ROBOCUP中型组机器人的底层运动控制系统,其速度、位置及控制精度等指标均达到了设计要求。     

ROS下基于EtherCAT的串联机器人控制系统

针对传统工业串联机器人控制系统大多面向特定对象,系统开发工作量大,可移植性差,代码复用率低等不足,提出了采用开源机器人操作系统(ROS)为平台,利用开源IgH EtherCAT主站实现控制系统和驱动器Ethercat通信,通过建立统一机器人描述格式(URDF)模型,结合moveit!提供的开源运动规划库(OMPL)进行上层运动规划,设计开发了具有开放性、可移植性和可扩展性高的机器人运动控制系统.使用快速扩展随机树(RRT)相关算法对控制系统进行试验验证,结果表明:控制系统能够有效完成运动控制并适用于其他类型的机器人.     

改进遗传算法整定自抗扰控制器参数及应用

非线性自抗扰控制器策略(ADRC)耦合参数众多,单一机制优化算法在进行参数整定时易陷入局部最优解,极大地降低了自抗扰控制器的控制精度。针对此问题,该文提出了一种改进遗传算法(KFC-2PMGA)进行自抗扰控制器参数整定,将核模糊聚类算法应用到遗传算法双种群划分中,并针对聚类所得双种群,分别采用不同的自适应交叉及变异策略,有效地避免了传统遗传算法易产生"早熟"的现象。并以永磁同步电机为例进行仿真验证。结果表明,优化后的自抗扰控制器具有良好的系统响应及控制精度,改进后的遗传优化算法适用于复杂非线性自抗扰控制器参数整定。     

温度检测系统的非线性动态补偿研究

在温度测控系统中,对于温度传感器在测量时存在较大非线性动态偏移误差,提出基于参考模型的利用扩展卡尔曼滤波算法设计温度传感器的动态补偿的方法.用扩展卡尔曼滤波进行补偿器的参数辨识,从而得到比较精确的补偿器,因此温度传感器的动态偏移误差得到自动补偿.本文所设计的系统可以对温度进行有效的控制,且具有一定的鲁棒性和较好的响应速度.     

综合的多变量控制系统性能分析方法及应用实例

提出了综合的多变量控制系统性能分析方法．其中，将多变量最小方差控制的性能评价准则用于确定整个过程控制系统运行的好坏；利用归一化多变量脉冲响应曲线图来获得过程动态性能的信息；并用自相关函数图和互相关函数图分析系统是否存在振荡，从而从多个角度对控制系统的性能给出充分的评价．文中给出了这一综合性的性能评价方法在精馏塔控制中的应用．     

基于全自动控制显微镜的自动聚焦算法研究

图像自动聚焦评价函数的选择是垒自动控制显微镜无源方式自动聚焦系统的关键问露。对几种主要的图像聚焦评价函散(灰度方差算子、灰度梯度算子、能量谱方法等)进行了比较、研究，并在此基础上首次将改进的Laplacian算子作为聚焦评价函数引人自动聚焦之中,同时为了消除噪声的影响，引入了步长和阈值两个参数。实验结果表明，改进的LapIacian算子比其他评价函数更为准确、稳定和可靠，该算法已成功应用于显微镜自动词焦系统中。     

改进DCT的自动聚焦算法

图像自动聚焦算法聚焦值的选择是数字相机自动聚焦系统的关键问题。提出了一种新的聚焦值算法,是基于DCT变换后的高频分量。实验结果表明,改进的DCT算法比其他评价函数更为准确、稳定和可靠,对脉冲噪声有很好的抑制。     

非仿射系统的自适应观测器自抗扰控制

研究了一类单输入单输出(SISO)非仿射非线性系统的控制问题,通过微分同胚变换以及自抗扰思想将该类形式转化成含有未知非线性且控制增益未知的仿射形式.引入扩展状态自适应观测器以及Nussbaum-type增益技术,利用积分反演和调节函数技术,设计了自抗扰控制器.从理论上证明了所设计的控制器能够保证闭环系统所有信号全局一致有界,并且证明了跟踪误差渐近收敛到零点的残集内.仿真例子验证了算法的有效性.     

一种基于适配器内部连线的布线算法及其实现

基于通用自动测试系统开发平台研究,论文介绍一种基于朝向目标的自动布线算法,并应用到适配器内部物理通路连接关系图的自动绘制上,使得适配器的设计周期大为缩短,实验结果表明,该算法布出的通道路径拐角最少,快速高效,符合用户设计意图,在实际工程中可以推广应用。     

弹药自动装填机器人控制系统开发平台设计

针对火炮弹药自动装填机器人的工作特点和工作环境,设计了一种具有交互式人机界面的机器人控制系统,详细介绍了整个控制系统的组成部分及相应的功能;该控制系统可以实现对各种机器人控制算法、运动技术以及监控函数等进行全面测试,便于开发新的控制策略,缩短火炮弹药自动装填机器人项目的研制周期.     

烧结竖炉计算机监控系统设计

介绍了一个由AB公司的Logix5000系列PLC、通信网络和工业计算机构成的集散型控制系统实现的烧结竖炉计算机监控系统.系统采用VBA语言编写了模糊控制和专家控制算法,实现了对烧结竖炉温度和废气量的智能控制.采用RSView32组态软件实现了数据库设计、逻辑与控制以及系统人机界面设计.该系统具有自动和手动两种运行方式,人机界面简洁友好实用,操作使用方便.     

基于改进粒子群算法的PID控制参数优化

针对粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)后期易陷入局部最优解这一缺陷,提出一种惯性权重余弦调整的粒子群优化算法(IWCPSO)。在迭代过程中对惯性权重引入余弦变化,改善迭代后期的不足,提高算法的精度。在matlab 2016仿真环境下,与Ziegler-Nichols(ZN)公式法和惯性权重正弦调整的粒子群优化算法(SIPSO)在PID控制参数优化方面的应用效果对比得出该算法是一种使得PID控制系统响应函数性能指标更好,整定结果更精确的算法。