多传感器融合双臂移动机器人仿真系统与实验

搭建了一款多传感器融合双臂移动机器人(BeatGo)仿真实验系统.建立了多传感器融合SLAM(同时定位与建图)模型,使用BetaGo的仿真系统进行了实验验证,并基于该仿真系统进行了单线激光雷达和相机的外参标定实验.实验表明该仿真系统可用于机器人系统和算法的快速验证.将该仿真系统开源,为其他类似机器人系统的快速开发提供一款具备实物机器人的架构参考.     

基于Petri网的FMS仿真系统的构建与实现

介绍了柔性制造系统(FMS)的基本原理,围绕如何增加和降低柔性提出了一种仿真系统.该仿真系统是基于Petri网原理进行构建与实现的,为FMS开发提供了一种最经济、最安全、最便捷的实验和决策手段.     

基于强化学习的模式驱动调度系统研究

目前,还没有一种调度规则能够根据系统环境状态的改变来进行自适应调整.对此,提出一种基于智能体的模式驱动调度系统,由智能体和仿真环境两个主要部分构成.其中,智能体将利用强化学习(Q学习算法)进行训练,以提高其动态选择合适调度规则的能力.仿真结果表明,这种模式驱动调度系统能够很好地根据系统环境状态的改变选择出对应的最优调度规则,且其调度性能优于单一调度规则,适合于系统环境不断变化的动态调度.     

基于CPLD的线阵CCD驱动电路的设计

针对传统CCD驱动电路存在的不足,尤其是当驱动电路工作在较高频率时易产生严重干扰,系统工作不稳定,我提出了一种线阵CCD驱动电路的设计方案,该方案运用CPLD技术来设计产生ILX526A图像传感器的驱动时序.采用MAXPLUSⅡ开发系统,运用硬件描述语言VHDL对CPLD进行编程,然后进行仿真,并进行了实验的研究.仿真和试验结果表明,该驱动电路具有通用性,对程序稍作修改,就可以实现其他型号的CCD驱动电路的设计,因此该方案对CCD驱动电路的设计具有相当重要的参考价值.     

SMA机敏结构交替驱动恒流源及其振动控制

研究了形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)机敏结构的振动主动控制,为克服SMA的热滞效应,提高SMA的动态响应速度,提出一种交替驱动SMA驱动组元的控制方案,设计与开发一种多路宽量程SMA交替驱动恒流源.在简要介绍研究背景与设计思路的基础上,以控制器PIC18F4620单片机和高电压大功率功率放大器OPA549为核心,详细阐述恒流源系统构成与核心部件、系统软硬件设计思路、功能指标和开发过程.通过构建实验模型结构和实验平台,进行了基于交替驱动SMA机敏柔性结构振动主动控制实验.实验结果表明,该驱动恒流源具有稳定恒流控制效果,结合SMA机敏结构交替驱动方案实现结构振动主动控制效果良好,并适用于其他需要多路大电流恒流源的科研场合.     

基于RCP开发的PMSM驱动系统实验平台设计

针对永磁同步电动机(PMSM)驱动技术研究中控制单元资源配置繁琐、算法编程复杂、研究开发周期长等问题,设计了基于快速控制原型(RCP)的实验平台。根据PMSM工作与控制原理,搭建了与dSPACE半实物实时仿真系统对接的软硬件模块,包括逆变器、传感器、保护隔离电路等硬件部分和基于Simulink搭建算法仿真模型、在线调试ControlDesk界面等软件部分。实验证明了驱动系统实验平台的有效性,为PMSM动态性能优化、控制策略研究以及电动机伺服系统预先研发提供了良好的开发环境。     

永磁同步电动机驱动的结晶器非正弦振动

在分析德马克非正弦产生机理基础上,开发了一种由永磁同步电动机(PMSM)驱动的结晶器非正弦振动发生装置,构造了其电控系统,可实现波形偏斜率的在线可调,推导了德马克非正弦波形偏斜率的解析解,波形仿真验证了该装置的正确性.     

四轮驱动混合动力轿车驱动防滑控制研究

多动力源增加了混合动力汽车驱动轮转矩的调节方式,也对依赖常规防抱死制动系统(Anti-lock braking system,ABS)而实施的驱动防滑控制(Acceleration slip regulation,ASR)带来新的挑战.针对四轮驱动混合动力轿车,考虑非线性7自由度车辆纵向动力学,建立样车动力系统前向仿真模型.利用转矩控制精确且响应快的电动机进行打滑车轮的转矩调整,基于既有并经验证的能量管理策略,开发逻辑门限及P-Fuzzy-PI多模态分段ASR控制算法,结合低附着系数路面纯电动起步及混合驱动急加速行驶工况进行离线仿真.通过整车电控单元(Hybrid control unit,HCU)引入前轮轮速传感器信号并集成ASR功能,在冰雪路面开展实车纯电动起步防滑试验.仿真及测试结果表明,所设计的两种ASR控制策略均能有效地抑制驱动轮的瞬时打滑,基于能量管理策略开发ASR控制算法并通过HCU来实施是可行且有效的.     

基于不同控制策略的电机驱动系统EMI研究

在传统脉冲宽度调制(PWM)的永磁同步电机(PMSM)驱动系统中,电磁干扰问题成为研究难点。分析矢量控制和直接转矩控制的基本原理,得到谐波频谱表达式,利用MATLAB仿真软件建立PMSM驱动系统模型,在传导干扰测试频率范围内,仿真了矢量控制和直接转矩控制下逆变器输出电压的谐波分量。搭建实验平台,通过测试系统直流侧的干扰,得到直接转矩控制下系统产生的电磁干扰更小,是电动汽车用永磁同步电机驱动系统一种理想的控制策略。     

基于PIC16F877A单片机的光伏水泵系统设计

针对传统光伏水泵系统效率低下、生产成本较高等问题,开发了一套基于PIC16F877A单片机的光伏水泵系统.通过利用线电压实时计算反电动势方法来识别转子位置,解决了无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)换相问题,节约系统制造成本;通过智能功率模块(IPM)驱动电机,减小控制器体积.实验结果验证了设计的正确性,且实验结果表明该系统具有效率高、成本低、体积小、重量轻、运行稳定且兼具完善的保护等优点,提出的反电动势法辨识转子位置精度高,可以在较宽转速范围内实现对BLDCM的控制.