六自由度并联转台计算机控制系统的设计

对六自由度并联转台的结构进行了分析,给出了转台的运动指标参数,并采用分散控制方式对整个系统的控制系统进行了设计.六自由度并联转台的控制系统主要包括下位机硬件系统和上位机软件系统,实现了对转台电液伺服系统的控制,使转台可以实现各种运动,且精度高,实时性好.     

基于反步自适应神经网络的船舶航迹控制

针对欠驱动船舶在稳定航速条件下轨迹跟踪问题,提出了一种基于自适应神经网络与反步法相结合的控制算法.该算法将实际的欠驱动船舶视为模型完全未知的非线性系统,利用神经网络的函数逼近特性实现控制器中非线性部分的在线估计,采用同时调整输入层-隐层、隐层-输出层间的权值阵的方法进行神经网络权值调整.通过选取积分型Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性.仿真实验表明该控制策略具有良好的跟踪特性,可以实现对期望航迹的精确跟踪.     

一种优化的移动机器人ALV视觉归航算法

针对移动机器人平均路标向量（ALV）的算法性能受自然路标影响较大的问题,提出了一种优化算法．在利用图像特征检测与匹配手段,如SIFT（尺度不变特征变换）、SURF（加速鲁棒特征）等,来获得自然路标的前提下,优化算法首先对原始的ALV算法进行了过程拆解,获得归航子向量;然后利用统计学理论对归航子向量的贡献度进行调整,并剔除误匹配路标;最后将带有权值信息的归航子向量重新整合,获得指向目标位置的归航向量．实验表明,优化的ALV算法有效地提高了自然路标的整体精度,保证了路标的对应性,从而提高了ALV算法的准确性,使机器人可以以更理想的轨迹自主地到达目标位置．     

基于神经网络的非驱动关节机械臂位置控制研究

提出了一种对具有非驱动关节机器人基于神经网络的位置开环控制方法,首先在驱动臂施加振动扰动,使非驱动臂达到稳定平衡点,再通过神经网络学习驱动臂与非驱动臂的运动关系,利用该关系实现了非驱动臂的任意位置开环控制,在此基础上,设计开发了具有非驱动关节的平面2自由度机械手,并且将该方法实际应用于该机械手模型进行了控制实验,试验结果表明,该方法是可行的,实现了非驱动臂的任意位置控制。     

舰载机复飞决策方法仿真研究

在舰载机着舰复飞过程安全性问题的研究中,由于舰载机是在复杂的环境下着舰,会偏离理想下滑轨迹.为保证着舰的安全性,提出了一种安全飞行区域和安全复飞区域相对位置关系的复飞决策方法以提高复飞安全性.建立驾驶员-舰载机系统模型,在定义安全飞行准则的基础上,依据尾钩落点分布和舰尾净高指标,采用仿真手段确定纵向回路安全飞行区域;分析不同距舰距离复飞风险特异性,定义甲板净高和海面净高的概念,制定多因素综合安全复飞区域.明确上述两区域相对位置关系,建立着舰指挥官复飞辅助决策系统.仿真结果表明,提出的复飞决策方法切实可行,设计的复飞决策系统实用可靠,为舰载机着舰安全性的提高奠定了理论基础.     

周期变推力控制滑行艇海豚运动的仿真分析

针对滑行艇高速运行下出现的海豚运动,研究了周期变推力对滑行艇纵向运动的控制.通过仿真,对不同艇体参数下发生海豚运动的风险进行了评估.开环仿真验证了周期变推力控制海豚运动原理,并得到了周期变推力影响滑行艇纵向运动的规律.通过检测滑行艇纵摇角信息,反馈给周期变推力形成闭环控制,使周期变推力施加的时机更精确,进而优化了减纵摇的效果.利用柴油机变转速控制仿真,验证了变推力控制海豚运动的应用性.仿真结果验证了所提方法的有效性,周期变推力控制能够有效抑制海豚运动,同时不损失滑行艇运行速度,保证了滑行艇运行的安全性和高效性.     

低重力模拟系统控制策略

为了使低重力模拟系统满足月球巡视车研发、调试的要求,系统需克服传统方法在竖直方向出现扰动时,抑制效果不好的问题,为此搭建了提供竖直方向拉力的恒张力伺服子系统。在分析关键部件工作特性的基础上,建立了范数有界参数不确定性控制对象模型,分离了标称模型与不确定性参数。根据系统的特点和巡视车测试过程中对于低重力环境的指标需求,针对性的设计了Hゥ控制器。通过仿真检验,控制器抑制了系统参数不确定的影响,避免了电机的机械谐振发生,并且在巡视车竖直方向加速度干扰的情况下,保证系统最大误差仅为3．4 N。     

全景视觉非线性核相关滤波目标跟踪技术

为了实现全景视觉下目标跟踪,本文提出了基于非线性核相关滤波的全景视觉目标跟踪算法,该算法将岭回归与循环样本矩阵和经典的相关滤波联系在一起。通过核技巧,建立了非线性回归函数,解决了全景成像畸变的影响。通过在极坐标系下构造傅里叶形式的梯度方向直方图特征描述子(HOG),保证了全景目标的旋转不变性。针对全景成像特点设计自适应机制和基于极坐标表示的目标搜索机制。以OTB100库中存在平面内旋转情况的图像序列与原方法进行对比实验,本文算法跟踪精度提高13.5%。并在全景图像上进行实验,相比于原方法,本文算法能够实现有效全景视觉目标跟踪。     

幅相裕度参数整定的导引头IMC_PID设计

针对电视跟踪导引头光电平台伺服系统高精度,高频响,鲁棒性和可靠性的设计要求,提出并推导了一种基于幅相裕度参数整定的内模PID鲁棒控制的方法(IMC_PID).实际控制系统中,在速度环和电流环中应用所推导出的控制方法,并针对实际系统的特性需要,加入了前馈控制和超前环节.仿真和实验表明光电平台伺服系统具有很好的跟踪特性和抗干扰特性,可以很好的满足系统的各项控制指标.     

基于自适应滑模的喷水推进船舶航向控制

关于船舶航行优化控制,针对喷水推进船舶的航向稳定性控制问题,根据模型中非线性水动力不确定性和外界干扰,提出了基于PID增益调节的自适应滑模控制方法, 并利用Lyapunov稳定性理论证明控制方法的稳定性.控制方法对于模型参数摄动和外界干扰有较好的鲁棒性,PID增益参数的选择可通过在线自适应学习获得,采用边界层方法对设计的滑模控制器的高频抖振加以合理抑制.以一艘喷水推进船舶为例,进行了航向改变的仿真,结果表明设计的控制器具有船舶操纵的良好动态性能,且具有超调小、鲁棒性强的优点,更加符合船舶航向实时控制的工程要求.