基于HC9S12DG128B的移动小车控制器设计

介绍了基于MC9S12DG128B的移动小车的控制系统设计。该移动小车使用CMOS摄像头进行路径检测,通过舵机控制转向,采用直流电机驱动。转速控制采用Bang-Bang控制结合带死区的PI控制算法,转向控制采用PD控制算法。系统响应快,控制效果好,稳定性强。     

基于LabWindows／CVI的电动舵机自动化测试系统设计

舵机是高精度位置控制系统,是飞行器飞行控制系统中的伺服机构。根据电动舵机的测试需求,为实现对电动舵机空载和加载性能的测试,设计了一种基于LabWindows／CVI的自动测试系统。详细论述了电动舵机自动化测试系统的硬件、软件和功能组成。该系统应用虚拟仪器、LXI总线、多线程同步等技术,可以进行多个测试单元的同步测试,准确快速完成电动舵机性能测试。应用结果表明,该系统具有测试精度高、覆盖性广、通用性强、易扩展升级和全程自动化测试的特点。     

一种基于DSP的数字化舵机系统设计与实现

数字化电动舵机与传统的舵机相比,具有性能好、易维护、可靠性高等优点,已成为未来舵机应用发展的方向。通过试验进行验证,建立了舵机系统的数学模型。依据舵机系统的技术指标要求,设计了超前校正控制器,采用PID控制器,进行了系统在空载和加载条件下的性能仿真和对比。以专用数字信号处理器(DSP)芯片TMS320F2812为基础,设计完成了一套基于DSP的数字化舵机仿真系统。     

完全双余度电动舵机系统的研究与设计

飞行器的快速发展要求其控制系统具有高精度、高灵敏度及高可靠性.舵机系统是飞行自动控制系统不可缺少的关键组成部分,能否可靠工作直接决定飞行器的安全飞行,因此,要提高飞行器整机工作的可靠性,就必须提高舵机系统的可靠性.余度技术可以在相对降低对元器件的要求的同时,有效提高系统可靠性.因此,提高舵机系统可靠性的有效途径之一就是增加舵机系统的余度.该文针对并行/主动式余度作动系统提出基于电流迭加的离合器控制方案和基于机械运动合成的差动周转轮系控制方案,并指出各自的特点和控制策略.这两种控制方案均有效地解决了两舵机间的负载均衡和力纷争的问题,使得完全双余度电动舵机的实现成为可能,可靠性得以大大提高.     

基于Cortex-M4内核的自寻迹小车系统设计

设计采用Cortex-M4内核的 MK60FN1M0VLQ15 32 位单片机作为核心控制单元（MCU）,通过0V7725数字摄像头提取跑道实时图像,用欧姆龙公司的旋转编码器作为速度检测装置,同时使用无刷直流电机作为传动装置,用舵机控制转向以及7.2 V锂电池构成整个运动控制系统。在软件设计上对二值化之后的图像中心线采用斜率拟合算法寻找最佳路径 ,运用PD控制算法处理舵机,PID 控制算法调节直流电机的转速,从而完成整个系统的的闭环控制。     

一种高带宽四舵翼电动舵机的可行性研究

针对普通电动舵机在高速飞行的常规弹药上无法有效实现飞行姿态控制问题,根据简易制导弹药自主修正对电动舵机的性能要求,从舵机系统的结构、硬件和软件设计等方面综合考虑提高系统的带宽,设计基于CAN总线通信和DSP控制的无刷直流电机四舵翼舵机系统,建立舵机系统二自由度数学模型,设计带前馈的模糊自整定PID串级控制器,并通过建模仿真和原理样机的弹簧钢悬臂梁加载实验进行验证。仿真和实验结果表明,该电动舵机系统在最大舵偏角20°时,带宽达到10 Hz,且舵机系统的位置指令跟踪和力矩干扰抑制能力较强,具备在常规弹药弹道修正中应用的可能性。     

基于CCD摄像头的智能车路径识别及跟踪研究

设计了一种能路径识别与智能跟踪的单片机控制智能小车系统。基于凌阳SPCE061A控制器,以CCD摄像头作为路径识别装置,通过图像特征实时提取路径信息,利用最小二乘法实现多直线动态拟合任意曲线的路径信息;同时,利用模糊控制方法动态调节舵机转角并设定速度控制直流电机,实现任意路径识别与智能跟踪。实验证明,采用CCD摄像头可以获取更多的路径信息,智能车能按照任意给定的白色引导线高速稳定地行驶,实现了小车循迹跟踪运动,达到了较好的实时性、高效性和智能性。     

基于DSP无人飞行器数字舵机控制仪研究

介绍了某型无人飞行器数字舵机控制仪的研究。由于数字舵机是一个复杂的机电一体化系统,使用的模拟式舵机控制器的控制参数不易调整,且用于调整参数的电位器极易出现故障,设计了一套基于TMS320F2812的数字舵机控制系统,同时分析了其结构组成,控制方案、控制器软硬件设计;不但在体积上有所缩小,而且简化了系统外围设备,降低了系统的功耗,控制性能比模拟式舵机更加优良,增加了控制器的准确性以及可靠性,对电动机的发展具有较大的实用意义和工程价值。     

基于PGK的旋转舵机控制器设计与仿真

舵机是制导炮弹的重要组成机构,介绍了一种新型旋转电动舵机控制系统,采用无刷直流电机作为执行机构。从原理分析、系统建模、控制仿真三个方面进行了详述。采用位置环、速度环、电流环三闭环控制策略,利用Matlab/Simulink进行了建模仿真,仿真结果表明这种新型弹用旋转舵机系统完全可以满足我们的应用需求,验证了该舵机系统的可行性,为我们的工程研究打下坚实的基础。     

双余度舵机控制系统设计

为提高舵机系统可靠性,减小系统体积和重量,本文介绍了基于DSP和CPLD的双余度舵机控制系统。该系统选用双余度稀土永磁无刷直流电动机作为舵机本体,对硬件结构进行双余度设计,采用分段PID控制方法,充分考虑双余度电流均衡和系统故障处理,完成了对双余度舵机转动的精确控制,实现了舵面精确偏转。实验结果表明该系统响应速度快、跟踪效果好。     

基于间隙等效模型的舵机非线性控制研究

舵机作为导弹执行机构,其性能对弹体特性提升起着关键性的影响。随着导弹对舵机的性能需求越来越 高,舵机间隙、摩擦和弹性变形以及参数摄动等非线性因素影响日益凸显,严重制约了系统性能提升,因此开展舵 机非线性特性研究显得尤为重要。结合某在研工程舵机因长时运转而出现机构磨损造成的间隙放大问题,给出了含间隙等效的舵机仿真控制模型,并针对舵机非线性控制特性和飞行状态大间隙下惯量响应所导致的导弹稳定性问题 开展仿真分析和试验验证;最后引入自抗扰控制算法设计,可以一定程度上解决含间隙的舵机系统负载干扰下鲁棒 性较弱的问题。该研究对控制器设计和机构间隙控制具有较好的指导意义。     

舵机带宽测试系统设计与试验方法研究

舵机的性能直接影响无人机系统闭环综合特性和飞行安全,针对现阶段常用数字舵机未提供带宽指标的现状和控制律设计的实际需求,介绍了频域响应法进行舵机带宽测试的原理和采用相关测量法进行试验数据处理的方法,提出了利用无人机自身设备集成舵机带宽测试系统的设计思想和方案,总结了测试流程和注意事项,并以某型数字舵机为实例,将测试得到的频率特性数据与舵机标准二阶数学模型进行比较,分析发现测量系统存在时间延时导致相位误差较大,最后给出了舵机带宽修正方案,得到最符合实测结果的舵机标准近似二阶数学模型,从而得到该型舵机空载和带载情况下带宽和阻尼比指标,对指导无人机舵机选型和控制律设计优化提供了技术支持。     

多通道舵机高低温测试系统的设计与实现

舵机是导弹控制系统的重要执行机构,为实现对舵机的高低温性能测试,设计舵机高低温测试系统。本文从系统硬件组成、软件设计、模拟信号产生、采集、回放等功能的实现方法进行了阐述。系统具有较好的测量精度和较高的自动化控制水平,为舵机的性能测试提供了一个良好和完整的测试环境。该系统已投入使用,测试效果良好,达到了设计要求。     

一种四轴舵机控制系统关键技术研究

在分析舵机控制基本原理的基础上,确定了舵机控制策略。针对超小型全数字四轴舵机控制系统中的关键技术进行了研究,提出了一种以单片FPGA为控制核心、以SA305为功率驱动元件的硬件实现方案,给出系统的总体架构框图。重点阐述了基于FPGA的PI调节器实现方法、基于FPGA的多路串行AD转换器读写控制、E2PROM的接口控制实现方案和电流截止保护的实现方法等关键技术。试验表明,该舵机控制系统具有良好的控制性能。     

基于STM32F429的蜘蛛六足机器人

本文蜘蛛六足机器人主要以工业巡检为目的所开发的一款多足智能步行机器人。本文所述机器人是由STM32F429作为主控芯片,搭载超声波模块进行自动避障、陀螺仪模块进行方向指定,语音模块进行指令控制,温湿度、摄像头传感器进行数据采集,通过串口向以atmega328芯片的舵机控制板发送串口命令,形成闭环自动控制,以实现对18个舵机的综合控制,达到在工厂内自动巡检并实时采集环境数据的目的。     

基于Wifi无线视频监控的移动机器人的研发

设计研发了一种基于Wifi无线视频监控的移动机器人。机器人采用STC89C52为主控制芯片,通过ATmega16芯片完成主控制芯片与Wifi模块之间的数据处理和数据交换任务;通过驱动电路和电机完成小车的方向控制;通过舵机完成摄像头的方向控制以实现不同方位的视频监控;通过传感器部分完成环境探测等功能。     

双舵机在单通道旋转控制导弹上的应用研究

对传统单通道旋转控制导弹所采用的舵机及其控制方式的特点、优点和不足进行了对比总结,提出了双轴联动比例舵机在该类导弹上的应用。开展了原理分析,建立了数学模型,并对导弹采用传统舵机和双轴联动比例舵机的过载特性和动态特性进行了计算、仿真、对比、验证。结果表明,双轴联动舵机具有等效舵偏角大、实现导弹气动完全轴对称、俯仰、偏航通道完全解耦、弹体高频摆动消除等优点,弥补了传统单通道旋转控制导弹采用舵机及其控制方式的不足,有利于提高单通道旋转控制导弹的过载能力和飞行稳定性。     

基于灰色预测控制的电动舵机控制仿真研究

分析了电动舵机结构及数学模型,针对经典PID控制器在电动舵机控制中,响应速度慢,超调量明显等问题,提出了一种灰色预测控制与传统PID控制相结合的电动舵机复合控制方法.建立了电动舵机灰色模型,设计一种基于arcsin(.)函数的变换算子,来解决正弦位置信号驱动下,算法直接预测精度不足的问题,最后在MATLAB环境下进行了建模仿真.仿真结果表明:该方法能够有效降低舵机系统超调量,改善系统动态品质,且结构简单,易于在工程中实现.     

基于XSl28单片机的智能循迹车硬件系统设计

为进一步实现无人驾驶车辆的自动控制技术在未来学术、生活领域的应用,介绍了一种基于MC9S12XSl28单片机的智能循迹车硬件系统,该系统采用MC9S12XSl28作为核心微处理器,采用OV5116摄像头采集路面信息,采用BTS7960半桥电路作电机驱动。根据对采集到的图像信息进行处理分析以及利用PID控制算法来控制舵机的转向和电机的转速,从而实现了智能车的电源管理、电机驱动、图像采集和编码测速等功能。在实验的基础上不断发现问题、解决问题,已使得智能车能够准确地循黑线快速行驶。基于该硬件系统的智能循迹车能够很好地实现自动循迹,并具有较高的稳定性和抗干扰能力。     

无人机舵机HIL仿真方法研究

为简化编程及优化控制律,介绍了一种无人机舵机的HIL实时仿真方法.详细设计了系统硬件,构建了基于Simulink的舵机控制系统HIL仿真模型,可实时在线调整模型参数及监视仿真数据,实现了舵机的位置随动控制.实验结果表明,系统具有较好的实时性,能够较全面验证舵机控制软件的可靠性,加快了舵机及无人机的研制.