小型仿人双足机器人步态规划与仿真分析

针对双足机器人动力学系统复杂、运动学分析较为困难的问题,结合人类行走特点,文章建立了双足机器人下肢结构运动模型。为了使机器人行走更自然,增强机器人行走的稳定性,对双足机器人进行了步态规划,并且利用三次样条插值方法通过MATLAB仿真得到机器人各关节的平滑运动轨迹[1-2],验证了步态规划的可行性。     

两足辅助行走机器人步态控制

智能两足辅助行走机器人,可以辅助残疾人在复杂环境中进行仿人行走.介绍了该机器人的机构和控制系统硬件,在机器人系统的步态特性基础上建立了人机一体的运动模型.运用零力矩点（ZMP）理论规划了机器人的行走步态,提出了局部步态调整与人体主动补偿运动相结合的实时步态稳定性控制策略.通过仿真实验对该控制策略进行了验证和分析.     

基于立体视觉与姿态识别的天轨机器人 跟踪伺服控制

针对双足机器人步态训练平台自动化程度低,调试步态的过程中单人操作时辅助机器人行走和状态信息实时观测协调困难的问题,该文提出了一套基于立体视觉和姿态识别的天轨机器人跟踪伺服系统。首先利用双目相机取景,对左右目相机画面进行匹配后获取图像中每个像素点的深度信息,基于获取到的带有深度信息的图像,对双足机器人的姿态进行识别,获取每个关节点的深度信息,根据关节深度信息判断双足机器人运动状态制定跟踪策略进行伺服控制,由于引入了姿态识别,可以根据双足机器人的姿态变化实现更高程度的自动化跟踪保护。实验结果表现出高自动化程度和高动态的跟踪表现。     

基于强化学习的双足机器人的实时避障位置控制

为了提高双足机器人的实时控制能力，提出一种基于强化学习的双足机器人的实时避障位置控制方法。以机器人的双足步行稳定性为控制目标函数，构建双足机器人的实时路径动力学模型，以机器人质心运动的加速度和惯性力矩为被控对象，采用等效碰撞子模型进行双足机器人的实时避障路径规划，采用碰撞子模型和摆动子模型相结合的方法，进行双足机器人行走路径的纠偏参量反馈调节，采用模糊强化学习跟踪方法，进行双足机器人的误差增益控制，实现双足机器人的实时避障位置控制。仿真结果表明，采用该方法进行双足机器人控制的实时避障性能较好，纠偏能力较强，提高了机器人的自适应控制能力。     

复合扰动下双足机器人位姿修正解耦控制研究

双足机器人在驱动步行中受到活动部件的复合扰动作用容易产生耦合误差,导致解耦控制的稳定性不好,为了提高双足机器人驱动步行中的解耦控制的稳定性,提出一种基于变步长动态平衡反馈调节的双足机器人驱动步行位姿修正解耦控制方法。采用分布式传感器阻力力学采集方法进行双足机器人的姿态参量测量和动态融合处理,构建双足机器人驱动步行位姿修正解耦控制的约束参量模型和控制目标函数,采用Kalman滤波方法进行双足机器人驱动步行的地面环境适应校正和误差修正,采用变步长动态平衡反馈调节方法确定精准的驱动步行姿态参量,实现双足机器人准确的姿态定位和参量解算。仿真结果表明,采用该方法进行双足机器人驱动步行姿态定位控制的准确度较高,环境适应性较好,实现零误差驱动步行,提高了双足机器人的控制品质。     

双馈感应电机的两种直接功率控制策略的对比仿真

为比较双馈感应电机(DFIG)基于空间矢量调制(SVM)的直接功率控制(DPC)策略和基于SVM的预测直接功率控制(P-DPC)策略的性能特点,提出两种直接功率控制策略。针对转子侧变换器,建立DFIG的系统模型,依次给出了SVM DPC策略和SVM P-DPC策略的设计过程,并利用Simulink搭建各自的仿真模型进行仿真对比。仿真结果表明,两种直接功率控制策略都能保证定子输出功率的稳定解耦控制。相同条件下,SVM P-DPC策略的设计过程复杂,但定子输出功率的超调小,且动态响应速度快。     

六足仿生机器人步态研究和运动控制器设计

分析了六足仿生机器人典型行走步态和不同步态下的机器人落足点位置矢量表达式;运用AT89S52内部两个定时器,采用多舵机分时控制方法,设计的运动控制器可驱动机器人足部12个舵机的协调运动,实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测试,验证了设计方案的正确性和可靠性。     

一种六足寻迹机器人设计与制作

根据仿生学原理,观察六足昆虫的运动,抽象、优化出理想模型,以此为基础设计和制作出机械结构。以AT89C52单片机为控制器,使用接触传感器、光反射传感器和声音传感器等开关量,实现与直流电机的闭环控制。设计制作出灵活、稳定美观的六足机器人。该机器人按三角步态行走,实现诸如直线行走、倒退、慢速转弯、快速转弯、越障等基本功能,并能寻黑线行走。介绍了该机器人三角步态的行走原理、各种机构的优缺点和选用原则、控制方法、程序编写思想等。     

基于51单片机的多自由度步态机器人控制系统设计

步态机器人是模仿人行走状态的机器人,是机器人领域的研究热点。为降低步态机器人的控制成本,本文通过选择增强型的51单片机作为控制核心,控制6个可调角度180°的舵机实现步态机器人关节的连接动作,完成了基于51单片机的多自由度步态机器人控制系统的设计。该控制系统具有成本低、易实现等优势,具有一定的应用价值。     

基于SVM的行人步态实时分类方法

针对行人行走和跑步步态差异会影响行人定位精度的问题,提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的步态实时分类方法,将行人步态分为行走和跑步2类。行人步态原始数据由安装于足部的加速度计和陀螺仪提供,通过对原始数据进行坐标系转换、快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)和数据降维等步骤建立 SVM的训练数据输入量。算法采用测试多组匀速或变速的行走和跑步数据进行实验验证,以支持向量空间中的高斯分布作为判断依据。结果表明,SVM的实时分类成功率达到98.6%以上。     

水下机器人运动的免疫控制方法

由于水下机器人系统的非线性以及所处环境的不确定性、水下机器人进行精确运动控制技术一直是智能水下机器人技术中急于解决而又难以解决的问题.基于生物免疫系统的生理特性,以免疫系统T细胞、B细胞与免疫应答为基础,引入了一种免疫控算法,并在此算法的基础上又提出基于Sigmoid非线性模型的改进型免疫控制器.大量的仿真实验证明,该新型免疫控制模型,对于水下机器人的运动非线性控制器具有设计简单、响应速度快、超调小、鲁棒性好等各种优点.     

Stabilizing control of power system using fuzzy control

This paper presents an application of fuzzy control to enhance power system stability. The proposed control consists of the controller for large disturbance (FU 1), the fuzzy controller for small disturbance (FU 2), and the fuzzy judgment mechanism (FU 3). FU 1 is determined based on the fuzzy controller [FU 1(F)] is determined according to the control rules and its input signals, i.e., speed deviation and acceleration at every sampling time of the machine. FU 2 consists of two controllers, namely, FU 2-ω and FU 2-P; FU 2-ω has the same mechanism as FU 1, while the output signal of FU 2-P is determined according to the rules together with the change of error of electrical power and terminal voltage. To obtain the optimal desired control signal during both the large and the small disturbances, the operations of FU 1 and FU 2 are judged by FU 3, where the magnitude of speed deviation is chosen as its input signal. The determined control signal is fed to AVR of the machine. The implementation of the proposed control is simple due to the small amount of calculations and required data. The effectiveness of the proposed control is demonstrated by the one-machine infinite-bus system model and very good system performance is obtained throughout all the simulations.     

双CPU马达控制中心智能运动控制系统

介绍了国内厦门电气控制设备厂生产的能进行数据采集的马达控制中心，提出了该控制中心监控单元的功能特点和硬、软件设计。     

PLC控制变频调速电梯电气控制系统

以某公司电梯的整改设计为例,勘察旧电梯,寻找存在的问题,思考解决的方法,并在确定好整改的方法后,以生产、安装、调试、验收为主线,说明整改后电梯的电气控制系统.从旧的双速电梯到变频电梯,说明整改后PLC变频电梯的主要功能和特点.     

顺序控制在现场总线控制系统的工程实践

为提高供热锅炉的自动化水平,在某项目中采用SMAR公司System302基金会现场总线控制系统,完成了模拟量和离散量的控制。以引风机控制逻辑为例,介绍了现场总线远程IO模件DC302的组态,着重描述了柔性功能块(Flexible Function Block)的实现,以及功能块参数的配置。     

智能控制用于异步电动机直接转矩控制系统

智能控制方法具有较好的性能,它为研究新型交流传动的控制提供了一条好的途径。     

基于对等控制策略的微电网运行

为减小微电网对通信系统的依赖性,实现分布式电源和负荷的即插即用,结合微电网不同运行模式,研究了微电网对等控制策略。在对等控制策略中,分布式电源采用下垂控制,调节分布式电源的输出电压和频率;下垂控制器中的P-f和Q-U具有线性的下垂特性。建立了对等控制策略下的微电网运行模型,分析了并网和孤岛运行模式之间切换、孤岛模式下切/增负荷及孤岛模式下切/增微电源三种运行状况下的微电网运行特性,基于Matlab/Simulink仿真结果,研究了微电网母线电压、DG频率和功率的变化规律,验证了控制策略的正确性和可行性。     

电动汽车稳定性的横摆力矩控制

针对轮毂电机式电动汽车的稳定性控制问题,建立了七自由度整车模型和非线性轮胎模型.在此基础上,提出基于横摆力矩控制的电动汽车稳定性控制策略.通过线性二自由度车辆模型计算理想质心侧偏角和理想横摆角速度.采用状态观测器估计实际质心侧偏角.以汽车质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,设计了基于滑模理论的稳定性控制器.通过对单个车轮施加驱动或制动控制,产生纠正汽车行驶状态的横摆力矩.建立了基于CarSim和Matlab/SIMULINK的稳定性控制系统虚拟仿真平台,在双移线工况下进行仿真分析.结果表明该稳定性控制器能够快速施压驱动力或制动力,及时、准确地控制汽车的横摆角速度和质心侧偏角,避免汽车产生不足转向或过多转向,使汽车实际运行的路径与期望路径保持一致,提高了汽车的操纵稳定性.     

基于准PR控制的逆变器优化控制

逆变器并网控制过程中往往利用比例积分（PI）控制器追踪信号,然而在正弦电流信号的追踪过程中往往由于冲击性负载的作用,给系统带来稳定性误差和系统扰动等问题,本文提出了一种基于比例谐振（PR）控制技术的准比例谐振（PR）逆变器优化控制策略。首先对PR控制器的原理进行了介绍,通过对PR控制器的改进构成了准PR控制器,重点分析了准PR控制器控制参数对系统性能的影响,从而确定系统最优时控制器的参数,并在准PR控制的基础上添加谐波补偿环,有效消除特定次数谐波。利用MATLAB/Simulink进行仿真实验,对PI控制器与准PR控制器的实验结果进行对比分析,验证了改进的准PR控制能够在逆变器并网系统中实现无静差追踪和稳态误差消除,保证了系统的动态稳定性。