三轴磁阻电子罗盘的设计和误差补偿

设计了一款具有倾斜补偿功能的三轴磁阻电子罗盘,并对样机系统做了误差补偿。本系统以磁阻传感器HMC1043和MEMS加速度传感器ADXL203为信号采集模块,以MSP430F149单片机为信号处理模块,分别获取、处理磁场和重力加速度信息,并通过液晶显示模块LCM6432ZK显示载体的航向角和姿态角。结合经典的椭圆假设法和傅里叶级数模型,对系统的误差进行补偿。实验结果表明,设计的磁阻电子罗盘实现了集成化和智能化,能实时显示载体的航向角和姿态角,航向误差可稳定在±0.6°以内。     

MEMS加速度计的GPS终端的低功耗系统设计

锂电池供电的便携式GPS定位终端,其待机时间是影响产品实际应用的一个主要因素。采用MEMS加速度计作为运动检测开关,在后台辨别目标体的动静状态,决定系统CPU工作的工作状态,合理配置GPS、GSM各模块的工作模式,优化整个的节电工作状态,可延长终端待机时长。     

基于遗传算法的倒立摆系统的多级控制研究

将单一的复杂控制转化为多级简单控制的控制方法应用到三级倒立摆系统的控制中,并通过遗传算法对各级控制中的未知参数进行优化.给出了多级控制器的设计方法和参数优化步骤.仿真试验证明了该控制方法的可行性.     

基于永磁同步电动机驱动的倒立摆控制与仿真

在分析永磁同步电动机和单维倒立摆数学模型的基础上,将永磁同步电动机的驱动性能与倒立摆的动态特性综合考虑,采用双闭环PID控制,实现了倒立摆系统的稳定和跟踪控制。仿真结果证明了该控制方法的有效性。     

基于T-S模型的二级倒立摆模糊控制研究

对非线性、强耦合和绝对不稳定的二级倒立摆进行了运动分析,并针对实验用的二级倒立摆,建立了其运动的状态方程.根据实验中运动的特点,提出了基于T-S模型的模糊控制,取得了较好的控制效果.     

基于STM32的轨道方向不平顺检测系统设计

轨道不平顺是影响列车乘坐舒适性和平稳性的主要激励源,对轨道不平顺信号进行准确检测和有效的分析处理,以尽可能提高铁路维修效率,保障高速列车行车安全。为了准确检测轨道方向不平顺信号,基于惯性基准法原理,研制了以STM32F103 Cortex-M3 ARM处理器为控制核心的自动化检测系统。系统调理采集包括伺服加速度计、陀螺仪、倾角仪等多路传感器转换而来的模拟信号,然后传输到车载服务器中分析处理。检测结果以实时波形图的形式显示,能够准确有效地判断不平顺状态。     

多传感器融合在倾角测量抗振动中的应用

倾角传感是通过加速度计敏感重力加速度分量,反求出平面倾斜的角度。当倾角传感元件在振动的载体上工作时,由于载体的加速和减速会被加速度计敏感,从而对倾角的检测带来不能忽略的影响。对这种情况通过引入陀螺仪作为角度测量的重要互补器件,综合加速度计和陀螺仪两类传感器的数据来抑制振动对角度动态测量的干扰。最后的测试数据表明,这种设计方法在很大程度上消除了由于载体振动带来的干扰。     

基于LQR的直线一阶单倒立摆最优控制器的设计

对已有的LQR最优控制中系统的动态响应与加权矩阵Q和R之间遵循的基本规律进行分析,并根据这一基本规律对给定的直线一阶单倒立摆采用线性二次型最优控制的方法设计控制器。仿真结果表明,基于LQR的最优控制系统对直线一阶单倒立摆具有很好的控制效果。     

二级倒立摆的拟人智能控制

以二级倒立摆为被控对象,利用拟人智能控制方法设计了系统的非线性控制律。与传统的控制方法相比,拟人智能控制方法不受线性约束,从而对于复杂的非线性被控对象可以得到满意的控制结果。对二级倒立摆控制系统进行了数字仿真,仿真结果进一步验证了设计方案的有效性。     

基于石英挠性加速度计A/D与I/F数据采集系统的对比研究

为满足对寻北仪导航系统中加速度计采集数据的高精度要求,提出了基于石英挠性加速度计的A/D采集系统与I/F数据采集系统的对比研究;系统采用了高精度A/D转换芯片AD7693和V/F高精度转换芯片LM331分别对石英挠性加速度计采集的数据进行处理转换,以FPGA芯片XC7Z020为逻辑控制核心对转换的数据进行编帧处理,通过RS232总线将处理的数据发送到上位机;测试结果表明,在相同条件下,I/F采集系统转换的精度99.99％优于A/D采集系统转换的精度98.7％;短时间内,I/F采集系统采集的数据变化不大,A/D采集系统采集的数据变化大,所以I/F采集系统稳定性更好.