Double-level ball-riding robot balancing: From system design,modeling, controller synthesis,to performance evaluation

In this research, a new robot, double-level ball-riding robot, is introduced. The robot consists of an upper ball-riding subsystem and a lower ball-riding subsystem. The robot’s dynamics model can be considered separately in two identical planes. Euler–Lagrange equation of motion is applied in order to obtain the dynamics model. Motors are included in the robot’s model. The model is then linearized. The robot’s parameters are identified. The robot’s prototype is manufactured and assembled. Linear Quadratic Regulator with Integral (LQR + I) controller is proposed and applied in order to balance both levels of the robot. The complementary and orientation transformation are used to fuse sensors in order to obtain robot leaning angles. Balancing performance of the developed double-level ball-riding robot is evaluated by simulations and experiments. The results show efficient control performance of LQR + I controller.     

导引头伺服机构的控制系统分析与设计

针对导引头伺服装置的特点,推导了装置在搜索和跟踪工作模式下的输入输出特性,并重点分析了在这两种工作模式下,装置指令跟踪性能和扰动隔离性能之间的差异,指出了传统的只考虑陀螺稳定回路的系统隔离度指标确定与测试方法的局限性,同时提出了采用位置回路补偿陀螺随机漂移误差的方法。该研究为导引头伺服装置,以及其相关光电稳定跟踪装置的陀螺选型、控制系统设计及性能指标测试提供了参考和理论依据。     

校飞机载实时监控系统的设计与实现

基于现行方案的比较,按照合作目标特性设计了相应的采控模块,实现了各类型合作目标接口的标准化。各模块采用Modbus协议级联在RS485总线上,通过数传电台构成船-机回路,实现船载端的实时监控。系统测试表明,所设计的系统完全满足使用要求。     

基于DSP的某火箭发射装置控制系统设计

为了保护某些建筑和车辆等具有重要军事意义且自身防护性较差的目标,近程防护武器在各国的军备发展中占据了越来越重要的地位。本论文的目的是研究开发一种应用于某型装置的近程防护火箭发射系统的控制系统,完成对武器装置高低、回转方向的运动控制,实现静止或行进状态由雷达控制其对目标物的瞄准,发射弹丸和各项安全性能检测等功能。以TMS...     

一种智能家居手机app控制系统的设计及实际应用探索

智能家居的手机app控制系统逐渐发展,得到了极其广泛的应用,一方面是由室内环境监测感应器、摄像头及GPS模块等构成的室内电路控制,另一方面则是将手机作为可视屏,通过手机app展开顺利移动,进而利用远程终端来实行有效控制.     

变电站现场总线监测控制系统的设计

现场总线在工业自动化控制中有着广泛的应用。介绍了基于现场总线的变电站检测控制系统。说明了该系统的设计目的和优点,对系统的硬件设计、软件设计和数据管理分别进行了详尽的说明。     

基于中间件技术的装备管控系统设计与实现

针对装备管理中存在的问题,提出构建基于中间件技术的装备管控系统,给出系统架构,详细介绍了系统设计与实现方法,对系统装备资源接入方式进行了阐述。     

通信设计质量管控系统研究与设计

随着通信行业的不断发展,为了提升通信设计质量,本文结合设计企业生产特点,提出了生产工具信息化、自动化、标准化建设的解决方案,即开发一个“通信设计质量管控系统”的研究构想,并探讨了系统功能架构以及多层次体系架构设计。通过引入移动信息化技术,把原有的手工纸面记录的生产方式转为信息系统自动操作,避免低级错误发生,达到了提升设计质量的目的。     

基于分层递阶控制SAR测控系统软件架构设计

针对合成孔径雷达(SAR)测控系统软件设计需求,在比较传统设计方法的基础上,提出了一种基于分层递阶控制的软件架构设计方法,将测控系统软件体系划分为基本层、执行层和决策层,并通过对决策层建立信息库、故障库和控制库的三库管理策略,实现对任务的分类管理。通过对各层建立功能矩阵表达式,得到软件架构的数学模型,为编码设计提供依据。     

基于继电器自动化生产线总线规划的装配机构和测试控制系统设计

继电器是一种常用具有开关特性的电力电子控制器件。提高企业继电器生产制造水平的过程中须采用先进的自动化装配工艺和控制技术。文章针对电器自动化生产线总线的规划方案,设计了装配机构和测试电器控制系统。首先本文阐述了产品制造过程中装配工艺的重要性,也分析了自动化装配工艺在国内外的现状。其次描述了继电器的各个零件及在结构上的作用,根据继电器的装配工艺,确立了装配机构的设计原则与思想,并提出机械设计方案。本文对继电器的装配机构采用了"标准"与"非标准"机构设计方法,综合可靠设计经验,进行机构设计,评估机构设计方法。     

Kinematics control of a pneumatic system by hybrid fuzzy PID

In a pneumatic system, normally, the piston can stop at only two terminal endpoints. In order to extend the capabilities of the system, this research is conducted to develop a kinematics control-based pneumatic system. Both position and velocity of the pneumatic piston are controlled in such a way that the controlled piston is able to move with the specified velocity to the target position. A hybrid of fuzzy and proportional-plus-integral-plus-derivative (PID) control algorithm is proposed in this paper as the solution. The control algorithm is separated into two parts: fuzzy control and PID control. The fuzzy controller is used to control the piston when the piston locates far away from the target position whereas the PID controller is applied when the piston is near the desired position. The development starts with designing of a position sensor to detect position information of the piston. The sensor-manipulating circuit consisting of potentiometer, inverting amplifier, summing amplifier, low-pass filter and analog-to-digital converter is then designed and realized. Next, the proposed hybrid of fuzzy and PID control is implemented and programmed on the microprocessor. In order to test performance of the system, settling time and steady-state error of five control algorithms – proportional (P) control, proportional-plus-integral (PI) control, proportional-plus-derivative (PD) control, PID control, and hybrid of fuzzy and PID control – are investigated. The results from the experiments show that the proposed hybrid of fuzzy and PID control gives the most satisfied settling time and steady-state error.     

基于PLC的清扫车控制系统研究与设计

为了解决传统清扫车电气控制系统中控制复杂、故障率高、操作困难等问题,文中通过对清扫车的控制需求研究,结合当前清扫车电气控制系统的发展现状,设计了以PLC控制器为核心,组态触摸屏为上位机的控制系统,该系统控制简单,操作方便,稳定性好,为清扫车上装电气控制系统的设计与实现提供了良好的参考与借鉴。     

移动互联网端到端流量管控策略研究

本文通过对无线网络新技术和新架构的分析,针对2G/3G/LTE/WLAN多网络环境下,研究如何对不同的用户类型、业务类型、时间段、累积量进行QoS控制,以提升业务体验和用户满意度。基于PCC承载架构和ANDSF多连接管理机制,通过端到端的流量管控技术提升互联网带宽的使用率。借鉴都江堰水利工程原理,通过实施网络流量控制、均匀网络流量、降低并有效控制流量峰值,提出了移动互联网网络协同的融合策略控制方案,实现了合理配置网络资源、合理有效控制网络投资,为移动互联网业务发展创造条件,为移动互联网时代应对数字洪水做好充分的技术储备。     

高速公路监控系统的设计

主要介绍高速公路的监控系统,监控中心的闭路电视系统,它通过监控所上传的实时图像进入分中心监控系统进行监控和记录。接着介绍了监控所的闭路电视系统、投影、地图板系统。     

高炉一键式冲渣自动控制系统的设计与实现

本文主要介绍了高炉冲渣自动控制系统一键式启动软件设计思路、系统硬件配置及主要实现的功能,同时对系统中的主要操作过程进行了解析.     

基于ARM内核单片机的四旋翼直升机飞行控制系统设计

四旋翼直升机具有4个呈交叉结构排列的螺旋桨,其独特的构型能够满足复杂环境中的任务需求。文中设计了一种四旋翼直升机飞行控制系统软硬件方案,通过传感器实时采集四旋翼的姿态、高度、位置等信息,采用PID算法设计飞行控制律,以ARM Cortex-M3内核高性能单片机作为主控制器。最后采用CVI开发的地面站软件实现在线数据采集与调参,并通过实际飞行验证了本方案的可行性与稳定性。     

A novel pitch control system for a wind turbine driven by a variable-speed pump-controlled hydraulic servo system

The paper aims to develop a novel pitch control system for a large wind turbine driven by a variable-speed pump-controlled hydraulic servo system. To perform practical pitch control experiments, a full-scale test rig of the hydraulic pitch control system for a 2 MW wind turbine’s blade, including a novel pitch control mechanism, a variable-speed pump-controlled hydraulic servo system, a disturbance system and a PC-based control system, is designed and set up. The variable-speed pump-controlled hydraulic servo system, containing an AC servo motor, a constant displacement hydraulic piston pump two differential hydraulic cylinders and hydraulic circuits, achieved high response and high energy efficiency, so it is suitable for wind turbine applications. Besides, to implement the pitch control in the proposed novel pitch control system, an adaptive fuzzy controller with self-tuning fuzzy sliding-mode compensation (AFC-STFSMC) is developed to design the pitch controller. Finally, the developed variable-speed pump-controlled hydraulic servo system was built and verified for the path tracking control and path-positioning control of the pitch control of the wind turbines by practical experiments in a full-scale test rig under different path profiles, load torques, and random wind speeds.     

航天测控网多模式效能评估系统设计与关键技术实现

全方位多维度的效能评估能够辅助发现航天测控网运行、测控设备指挥控制的薄弱环节,对提升站网资源使用效率、优化用户用网服务具有重要意义。针对航天测控网业务特点和灵活效能评估需求,设计并实现了一套多模式效能评估系统,支持周期自动、事件触发、手动启动等多种评估模式,并具备多维评估模型管理、多样数据接入、多评估环节定制可变等特点,可提供从指标体系构建、方案制定、任务配置及报表生成的全流程效能评估服务。该多模式效能评估系统将部署于航天测控网中心系统,与资源调度、资源管控等分系统配合,共同提升航天测控网应用效能。     

水泵远程控制系统设计与实现

本文为助力构建资源节约型社会,研究现今我国水泵监管以及维护情况,制定全新的水泵远程控制体系,给未来水泵的保护和管理提供参考。     

基于CAN总线的温室测控系统的研究与设计

测控系统性能的优劣是温室作物优质、高产、高效栽培的关键。针对当前温室测控系统中需要解决的各种问题——降低成本、降低功耗、提高抗干扰能力、提高实时性和通信速率,提出了CAN总线在基于微控制器MC68S08QG8的测控系统中的应用,详细介绍了单个智能节点的硬件设计和软件实现,设计了简单的CAN总线应用层协议。运行结果表明该系统结构简单、可靠性高、实时性强。