Robocup小型足球机器人的控制系统研究--Robocup系列研究之一

足球机器人运动控制要求灵活、快速、准确。通过足球机器人的总体结构分析，提出一种多处理器的三级控制方法，解决了决策与姿态控制同时占用处理器时间的问题，提高了机器人决策能力和运动姿态控制能力，同时给出了底层控制的硬件和软件设计方法，试验结果表明足球机器人控制系统达到设计要求。     

基于TMS320LF2407A的直流电机控制系统设计

根据开放式运动控制的要求,以典型DSP运动控制芯片TMS320LF2407A为核心,通过CPLD进行功能扩展,设计了兼有PWM和模拟量控制的直流电机控制系统。给出了该系统的功能,硬件结构和软件设计方法。该系统具有开放性、高速性、实时性和模块化等特点,适用于机器人、数控机床等先进智能装备。     

基于模块化的机器人运动控制节点的设计

针对机器人的复杂控制,提出了基于CAN总线的模块化分布式控制设计思想,进行了机器人运动控制节点的硬软件设计开发,并详细描述了系统软件算法设计.实验结果表明,模块化设计降低了机器人控制的复杂度,提高系统可靠性,为模块化设计在复杂控制系统的应用提供了依据.     

服务机器人小型关节综合性能测试软件设计

介绍了基于Visual C++环境下的服务机器人小型关节综合性能测试机软件设计。小型关节作为服务机器人的重要组成部分，对机器人运动控制起到了关键作用。传统的机器人关节测试机测试参数不全面，需要对关节进行拆分，测试效率低。基于机器人小型关节工作原理设计的综合性能测试机解决了上述难题。测试软件采用模块化的设计方法，完成了测试流程控制、传感器数据采集、力矩电机控制和小型关节通信等工作，提供人机交互界面以及测试结果和数据的显示、保存及再现等功能。可以实现对小型关节传动精度、电参数、机械性能的快速测试，为寻找小型关节最佳工况提供参考，可应用于不同工况下服务机器人小型关节的综合测试。     

基于神经网络模糊PID的足球机器人控制算法研究

通过对足球机器人运动学模型进行分析,以足球机器人系统为实验平台,论证了神经网络模糊PID控制技术应用于足球机器人运动控制的可行性。将传统的PID控制与神经网络模糊控制相结合,通过PID算法实现控制的准确性,利用神经网络模糊控制提高控制的快速性与自适应性。针对足球机器人运动控制中的实际问题,着重提出了基于神经网络和模糊控制相结合动态调整PID控制器的三个参数KP,KI,KD的设计方法。实验证明该方法增强了控制器的调节能力和简化了控制器设计,同时本方法对模型和环境具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。     

基于双计算机的仿人机器人的视觉跟踪系统

运动目标的实时跟踪是机器人视觉的关键技术之一。设计了仿人机器人的视觉跟踪系统,系统采用双计算机,分别负责视觉信息的处理和运动单元的控制,两台计算机通过Memolink进行通讯。基于Windows的视觉信息处理子系统实现运动目标的分割,状态估计和预测。运动控制子系统采用RTlinux实时操作系统,利用PD控制器控制关节运动。实验验证了系统的稳定性和实时性。     

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MSP430的足球机器人的运动控制系统设计

本文介绍了 ROBOCUP中型组的足球机器人的控制系统设计,详细描述了以MSP430F149为主控芯片,LMD18200为驱动芯片的底层运动控制模块的硬件结构和软件设计,以及通过无线模块实现的远程通讯.     

基于Fuzzy-PID的移动机器人运动控制

移动机器人涉及到许多研究方向,运动控制是其中的基础。通过对移动机器人运动学模型进行分析,以足球机器人系统为实验平台,论证了Fuzzy-PID技术应用于移动机器人运动控制的可行性。将传统的PID控制与模糊控制相结合,通过PID控制实现控制的准确性,利用模糊控制提高控制的快速性。针对移动机器人运动控制中的实际问题,着重提出了基于误差分区的PID控制器和模糊控制器的设计方法。实验证明该方法不仅增强了控制器的调节能力,还在一定程度上简化了控制器的设计。     

工控组态软件在FESTO过程控制系统中的应用

以一种利用工控组态软件组态王实现"FESTO过程控制系统的创新性实验"为例,介绍了利用ActiveX特性扩充组态软件控制功能的新方法;重点描述了控制算法、现场信号和组态王之间的有机结合,为在工业控制领域中使用组态软件来完成复杂的控制算法开辟了新的途径;系统具有象直观、实时性好、编程简单等特点,满足了工业控制的要求。     

基于工控组态软件的模型参考自适应液位控制系统的设计

针对FESTO过程控制系统液位站中的液位控制问题,提出了一种利用工控组态软件和ActiveX特性扩充组态软件控制功能实现模型参考自适应控制的新方法;重点描述了控制策略、现场信号和组态软件之间的有机结合,为在工业控制领域中使用组态软件来完成复杂的控制算法开辟了新的途径;从实验结果的两组响应曲线可以看出,采用自适应控制时系统的性能指标要优于常规PID控制;因此,可以证明文中设计的自适应控制系统可以实现对液位的稳定控制;系统具有形象直观、实时性好、编程简单等特点,满足了工业控制的要求。     

矿井提升机制动系统的PC控制算法与实现

结合矿井提升机制动系统的结构、任务特点及PC机发展的现状 ,提出了矿井提升机制动系统采用PC控制的两种实现方法 :软件方法和硬件方法。采用软件实现方法的主要技术关键是确定PC控制算法。文章对矿井提升机制动系统的PC控制算法进行了较为详细的分析计算 ,给出了制动系统的PC控制算法及其实现方法。     

基于LabVIEW的磁悬浮球系统PID控制算法研究

磁悬浮球系统是一个实时控制系统,利用参数易于修改和代码便于工程应用特点的NI LabVIEW平台,对磁悬浮球系统的比例-积分-微分(PID)控制算法进行仿真。本文为系统设计了模拟PID控制算法、变参数PID控制算法;同时为了能获得更好的控制性能以及更多先进算法的支持,利用组件对象模型(COM)技术引入MATLAB与LabVIEW无缝集成,成功设计了基本模糊控制和模糊PID控制算法。仿真结果表明,模糊PID控制算法能更好的实现对磁悬浮球系统的控制;同时,COM技术的应用使得LabVIEW程序得到MATLAB强大的算法支持,大大缩短程序编写时间、显著提高应用程序的性能、并使得算法更易于实际工程应用。     

物检室温湿度的计算机控制

主要介绍了物检室温湿度计算机控制系统的硬件组成、控制算法和软件设计等方面内容。控制算法的选取主要针对物检室温度、湿度变化的不同特点,分别设计了非线性ＰＩＤ和直接自适应控制算法。同时,通过采用智能控制的方法,解决了温度、湿度之间的耦合问题。系统软件设计主要包括软件结构、实时中断处理、以及在单任务ＤＯＳ操作系统环境下,实现多任务操作等。     

某测控系统基于PL/M-51语言的CRC算法

介绍了循环冗余校验CRC的差错控制原理,对CRC算法进行了理论分析,提出了快速直接计算法对三字节序列进行简单快捷的CRC计算,给出了实现CRC-16算法的软件流程图,并用PL/M-51语言编写了软件程序,在某测控系统研制过程中进行了使用验证。     

LabSView平台下电动起吊推车控制系统设计

针对当前电动起吊推车控制方法,采用模糊人工控制准确定位和智能控制性不好的问题,在LabSView平台下进行电动起吊推车控制系统优化设计,提出基于多线程串口非线性严格反馈的电动起吊推车控制系统设计方法。控制系统分为硬件设计和软件设计两大部分,系统总体构架分为数据采集模块、控制陀螺仪模块、执行器模块、上位机通信模块和人机交互模块等,根据模糊PID控制律进行电动起吊推车控制算法设计,以ADSP-BF537作为主控芯片进行控制器硬件设计,在LabSView平台下进行控制算法程序加载,实现软件开发设计。系统测试结果表明,采用该系统进行电动起吊推车控制,灵敏度较高,控制收敛误差较低,鲁棒性较好。     

基于NNVD的网络化软件多步控制算法研究

网络化软件系统规模的增大不仅增加了理解和优化系统的难度,而且一个小的异常就有可能引发整个系统的崩溃。因此,针对网络化软件系统的异常行为,本文提出一种基于NNVD(network node value degree)的网络化软件多步控制算法,该算法从节点路径长度范围的角度去研究异常行为传播的局域控制,通过网络化软件节点的重要程度选择控制节点,分析在无标度网络软件系统中进行局域多步控制的有效性。研究表明,该算法能够在一定程度上抑制异常行为的传播,使异常能够在一定的范围内得到有效的控制。     

基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统设计

针对四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统抗干扰能力较差,控制性能较差的问题;文章提出基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统,优化设计了系统的硬件和软件部分;硬件部分设计主控制器,通过发生器输出的PWM波信号控制电速;设计传感器模块,测量姿态角与加速度等数据,采用双陀螺仪和双加速度计结构,避免共振对测量结果产生影响;设计电机驱动模块,选用X2216型无刷直流电机为运行提供较高的转速和响应速度;设计无线数据传输模块,选用3DR无线数据传输模块实时监测姿态信位置信息数据;构建基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统,对角速度数据、加速度数据等数进行融合改正,再运用互补滤波器对陀螺仪和加速度计进行信号检测和控制调度,得到精确的实时姿态角;采用姿态控制算法和串级PID控制策略,提高对系统的控制力,保证飞行的平稳;实验结果表明,基于混合滤波的四旋翼无人机抗干扰姿态控制系统抗干扰性强、控制能力高以及响应速度快。     

基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物/半实物仿真价格昂贵等问题,本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用C#语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、MATLAB软件开发对象模型子系统,通过OPC软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文最后采用实际工业数据验证了平台的有效性,表明其广阔的应用前景。