苹果采摘机器人控制系统设计

针对苹果采摘机器人控制系统制造及维护成本较高、功耗大、便携性差等问题,对其控制系统进行优化设计。该系统可分为视觉系统和主控系统,视觉系统采用Open MV3视觉模块,通过颜色识别成熟苹果;主控系统包括TB6612电机驱动模块、PCA9685舵机驱动模块和LM2596电源模块。实验测试表明,该控制系统在室内及室外测试下均工作稳定。     

基于神经网络的电动舵回路容错控制方法研究

为了克服电动舵回路故障和非线性因素的影响,提出一种基于神经网络误差反馈学习的电动舵机容错控制器设计方法,根据电动舵机系统动力学特征建立系统非线性数学模型,采用反馈误差学习控制律进行神经网络容错控制,由参考信号和实际输出信号对比产生的误差信号驱动神经网络学习从而产生控制信号,以达到实现容错重构控制的目的,仿真结果表明,神经容错网络控制器能够达到满意的控制效果。     

基于相平面PID的电动舵机位置闭环控制系统研究

采用无刷直流电动机的电动舵机使用经典的PID控制方法通常无法达到预期控制效果,文中在建立了电动舵机和无刷直流电动机的数学模型基础上,通过相平面分析,设计了基于相平面的PID控制器,并利用MATLAB中PSB对舵机驱动模块和BLDCM进行建模仿真,实验仿真结果表明,该方法可以有效地加快系统响应,减小系统超调,同时提高了系统抗负载干扰的能力,改善了控制性能。     

电动代步车轮毂电机驱动控制系统的设计与实现

针对采用双轮毂电机独立驱动的新型电动代步车,以dsPIC30F6010A为主控单元设计其驱动控制系统,采用该DSC已有的一组电机控制专用模块并结合其输出比较模块产生双电机所需的两组三相PWM信号,实现左右轮毂电机的转速控制和PID闭环调节。通过硬件电路的设计与软件程序的开发调试,表明该驱动控制系统能够可靠平稳运行,满足新型电动代步车的控制要求,验证了上述设计方法的有效性和正确性。     

基于超稳定理论的导弹电动舵机自适应控制方法研究

舵机是导弹控制系统的执行装置,其性能直接影响导弹的作战能力。电动舵机在不同飞行条件下呈现出非线性特点,传统的PID控制方法不能满足其性能要求,针对这一问题提出了一种基于波波夫超稳定理论的自适应控制方法。首先根据电动舵机的工作原理,建立了舵机的状态描述方程,然后在此基础上设计了自适应控制器;最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真及研究结果显示:该自适应控制器可解决传统的PID控制方法在控制对象参数发生变化后控制效果变差的问题,并且能够克服舵机参数剧烈变化的影响,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。     

电动舵机伺服系统非线性辨识及补偿

为提高电动舵机伺服系统的跟踪精度,提出了辨识、测试它的摩擦和间隙非线性及对其进行补偿的方法.针对位置和速度双闭环控制的电动舵机伺服系统,建立了基于LuGre摩擦和迟滞间隙的数学模型;依据模型采用前馈补偿方法对系统中的摩擦进行补偿,同时采用逆模型方法对系统中的间隙进行补偿控制.实验显示,对于幅值为1°,频率为2.5Hz的给定正弦信号,补偿后系统的最大位置跟踪误差由原来的0.166°减小到了0.096°,最大速度跟踪误差由原来的2.723 r/min减小到了0.393 r/min.结果表明,本文提出的辨识测试方法能够精确地获得摩擦和间隙模型,基于该模型的补偿能够有效地提高电动舵机伺服系统的跟踪精度.     

基于DSP的交流电机双闭环控制系统设计

以TMS320F2407DSP为核心控制器,设计了一种性能优良的交流电机控制系统。其控制电路主要包括主控模块、电流检测模块、位置传感器模块、串口电路、故障检测和保护电路等;采用不对称桥式扑结构设计了功率变换器及其驱动电路模块;采用速度和电流双闭环的形式,完成对交流电机的控制。     

基于MC9S12XS128的汽车电动助力转向控制器

针对EPS系统中存在有刷电机效率低、可靠性差的问题,采用永磁无刷直流电机作为助力电机;同时基于EPS系统的构成和工作原理,设计了MC9S12XS128型主控芯片为控制器内核的硬件电路,主要包括电机驱动电路、信号采集电路和最小系统电路;在助力电机的控制策略方面,结合EPS系统的助力控制目标,采用增量式PID算法控制电机扭矩;在程序设计方面,采用模块化的编写方式调试了EPS控制器的主程序以及各个模块的子程序,并添加了CAN通信模块以实现EPS控制器与整车的数据传输;最后对控制器进行了台架助力试验检测控制器和助力电机的运行情况,实验所测到的最大助力扭矩与设计最大助力扭矩误差小于1%。实验结果表明,无刷助力电机助力性能良好,达到预期助力目标,且控制器工作正常。     

基于工业物联网无线控制阀门电动驱动装置研究

针对传统阀门电动驱动装置控制架构臃肿、安装现场耗时、紊乱、造价高昂等问题,提出一种基于工业物联网的无线控制阀门电动驱动装置,通过设计无线天线引入装置结构和开发控制系统软硬件完成阀门控制信号的传输,实现阀门电动驱动装置结构一体化和远程无线控制。研究发现：基于传播频段为470 MHz的Lo Ra无线控制网关及特定测试环境下,无线控制阀门电动驱动装置在一定距离内信号稳定,最远测试距离可达1.2 km;应用于阀门流量流阻测试系统的无线控制方法可有效地解决敷设线缆、架设电缆桥架、接线查线、项目周期长、成本偏高等实际工程量大的问题,同时通过精准掌握阀门和管路系统的实时运行情况,实现阀门流量特性试验、阀门全生命周期监测和物联网的全面结合,为工业阀门物联网技术的应用提供了重要依据。     

基于PIC单片机的电动自行车控制器研究

设计了基于PIC16F72单片机的电动自行车无刷直流电动机控制器,详细介绍了控制器的硬件组成和软件程序流程,硬件部分以PIC16F72单片机作为控制芯片,通过微控制单元电路、转子位置信号采集电路、驱动电路、硬件保护电路等电路模块的设计,实现了电动机的智能控制以及欠压保护、过流保护、堵转保护等功能;软件部分采用模块化编程和结构化编程,便于用户二次开发。该控制器实现了电动自行车的电动、定速和助力3种工作模式,并且在系统出错情况下具有自检功能。     

恒高拖靶舵机系统的设计

为了实现某型掠海恒高拖靶系统的高度控制功能,设计了舵机执行机构和舵回路控制电路。舵机执行机构由组合式螺杆驱动系统、滑动块、支撑架、摇臂及翼角反馈电位器等组成。舵回路控制电路由电流环和位置环组成的双闭环控制结构。针对具体性能指标要求,采用了螺旋滑动丝杠传动机构,确定了牙形角、公称直径和导程等参数,并计算了螺母和螺纹的长度,验证了机构自锁条件;通过对减速比的计算,选择了合适的减速箱型号;通过对电机功率及速度常数的计算,参照电机样本数据表资料,完成了电机的正确选型,并进行了指标验算;设计了以1292功放模块为直流电机驱动器的舵回路控制电路,并对位置反馈和电流反馈作了简要说明。实际使用结果表明,该设计合理、可靠,各项性能能够满足使用要求。     

基于自抗扰重复控制的压电驱动器高精度跟踪控制

针对压电驱动器的高精度控制问题,提出一种自抗扰重复控制设计方法。首先,给出压电驱动系统的动力学模型;然后,在线性自抗扰控制(LADRC)中引入输出反馈积分控制器和一类插入式重复控制器,提出一种具有阶跃、斜坡和周期信号跟踪/抑制能力的自抗扰重复控制策略。进一步,结合小增益定理,分析闭环系统的稳定性及控制系统的设计方法。最后,将所提方法应用于一类压电驱动系统,实验结果表明该方法与LADRC相比,能显著提升控制效果,且高精度跟踪/抑制多种外部信号。     

核电厂设备0-1层标准接口仿真模块开发

核电厂设备的执行机构类型众多,包含电气柜、继电器柜、电磁阀、电磁离合器、电气转换器、液压装置等。一般来说,设备执行机构的仿真模拟需占用整张逻辑类仿真图纸,采用不同逻辑块组合搭建的方式模拟执行机构的气路特性、液压回路特性等,0-1层之间的接口信号非常分散,导致只能通过人工连线的方式来完成仿真组态。本文提出的标准接口仿真模块方法,将执行机构特性、设备与1层控制机柜之间的信号传递综合在一起并封装,将设备的执行机构动作特性、失效位置、执行机构电气特性、交互信号类型归类细分,同时将0-1层之间的信号传递标准化为变量对点规则,大大提高了设备仿真模块与控制组态仿真图之间的变量赋值的效率和准确率。     

脉冲激光眼科治疗仪控制器设计

文章介绍了医用眼科激光治疗仪控制器的设计。采用半导体泵浦Nd:YAG激光器,激光器有脉冲、连续两种工作方式。工作于脉冲方式时,单片机定时器产生脉冲控制激光器的工作频率;控制器使用数模转换器产生电压信号,驱动功率控制模块来控制激光器的功率;使用彩色触控液晶模组设计人机界面,通过触控屏来选择工作方式和设置工作参数;对关键电路进行了分析说明,给出了程序设计流程图。     

电磁驱动微小型机器人控制系统的研究

介绍了一种新研制的电磁驱动微小型机器人的原理和控制系统,阐述了如何通过计算机来控制微机器人的运动参数,对数据进行采集分析,并较好地实现了人机通信。该系统主控制器是一台内插PC-6315模入模出接口卡的计算机,用来产生驱动机器人的波形信号,并同时对运动参数进行采集分析处理,实时改变驱动信号以达到最优控制。     

基于DSP的智能型电动执行机构控制系统

针对传统电动执行机构控制精度低、故障处理机制差和掉电丢失信息等缺点.设计出以dsPIC30F系列数字控制器为核心,配合其他相关功能芯片的智能型电动执行机构的控制系统.该控制系统具有优良的故障处理和报警机制、更好的人机界面和掉电保持执行机构的信息等优点.实验检测和对比表明,该控制系统达到了预期的功能和精度.     

禽蛋工业化腌制温度控制方法设计

为提高禽蛋腌制的工业化水平,确保腌制液温度稳定和产品品质,以禽蛋腌制温度控制为研究对象,设计了一种温度控制系统.该温度控制系统主要包括腌制箱、电加热炉、温度传感器和调压模块等.利用调压模块改变电加热管功率进而调整炉水温度,通过换热器调节腌制装置内部腌制液的温度.基于三阶滑模变结构设计了一种温度控制器,引入辅助变量项构建三阶微分动态方程,可消除传统滑模控制存在的抖振问题.仿真和试验结果表明,与常规 PID 控制相比,三阶滑模控制在稳定性、超调量和调节时间等方面均具有一定优势.腌制温度更加平稳,温度调节更加迅速,温差比较小,实际温度和设定温度之间的偏差小于 ０.５℃ .     

基于TMS320LF2407A的模型四轮转向控制系统设计

分析了电动四轮转向汽车的必要性和可行性。以TI公司TMS320LF2407A的DSP为核心,介绍了基于TMS320LF2407A的电动模型车控制器的硬件设计电路,其包括电源转换模块、输入输出模块以及射频芯片的无线通信模块的设计。诠释了电动模型四轮转向汽车的控制策略与编程,本控制器利用电机驱动芯片控制直流电机的转动来实现四轮转向模型车的运行,同时应用射频芯片完成模型车的无线控制功能,实际应用表明该控制器的性能良好。     

自抗扰锁相跟踪系统设计与仿真

针对锁相跟踪中的抗扰问题,提出了一种新的方案,通过二阶广义积分器将参考信号分解为 ２路正交信号,在滤波的同时得到精确的相位.数字频率合成器作为信号发生器具有高稳定性和高精确性,可以通过比较参考信号和 DDS 的相位误差,引入自抗扰控制算法,适应锁相跟踪系统对算法进行改进,输出DDS 的频率控制字.最后,通过 MATLAB 仿真结果表明,该控制器具有很强的鲁棒性和高抗扰性,能够有效地抑制不确定负荷扰动的影响.     

液压机器人作动器建模及关节转角跟踪控制

针对液压四足机器人作动器伺服精度较差问题,分别推导电液伺服作动器在摆动相、刚性支撑相和弹性支撑相的等效模型,分析各作动器模型特点,提出比例内环自适应幅相控制外环的复合控制策略,应用比例控制器保证位置内环的稳定性,采用自适应幅相控制器进行幅值和相位补偿。通过机器人单腿测试平台进行控制策略验证,实验结果表明:所提控制策略可使系统幅值衰减小于2%,相位滞后小于4°,验证了此方法的有效性。