多传感器空瓶检测机器人的控制系统设计

本文根据多传感器检测机器人的要求,提出了一种由工控机进行上层监控和通讯,PLC进行底层控制的控制系统。文中介绍了系统的基本结构,阐述了工控机按照USS协议通过RS-485网络与西门予变频器通讯的方法,最后论述了使用PLC进行控制的方案。     

高压线路除冰机器人越障识别定位算法研究

针对高压线除冰机器人越障时机械臂对中问题,提出了一种基于电缆线纹理特征的定位算法。根据复杂背景下沿电缆线方向纹理具有周期性的特征,通过对原始图像做同态滤波,减少高光反射和阴影的影响。用方向场估计纹理的方向,利用Gabor变换进行纹理信息提取,以纹理图像作为感兴趣区域,在感兴趣区域内使用线性最小二乘拟合方法获取电缆线最终位置。通过在不同光线背景下对电缆线定位的对中实验,证明了算法的有效性。     

一个混沌系统的同步控制研究

研究了一个混沌系统的混沌同步控制问题。分别采用线性反馈控制方法、非线性反馈方法、脉冲控制方法对该混沌系统进行同步控制。基于Lyapunov稳定性理论和脉冲控制技术,对同步的充分条件进行了讨论,并给出了相应的理论证明。数值仿真证明了这三种不同方法的有效性。     

无人机集群联合拓扑控制的智能路由规划方法

针对现有无人机集群路由协议拓扑适变能力弱,易产生包重传、能量空洞和高时延,严重恶化了数据路由性能的问题,针对无人机集群中集群拓扑与路由的耦合特性,提出了一种联合拓扑控制的智能路由规划（IRPJTC）方法。该方法由基于虚拟力的自适应拓扑控制（VFATC）和基于近端策略优化的地理路由规划（PPO-GRP）组成。其中,VFATC使各无人机根据邻居运动状态信息自适应调整与邻居的距离,保证集群中链路的稳定连接;进一步,PPO-GRP引入VFATC中的链路稳定性指标,并结合端到端时延与能耗指标,设计多目标奖励函数,采用深度强化学习中的近端策略优化算法训练路由策略。仿真实验结果表明,IRPJTC相比于现有路由方法,能在保证分组传输成功率的同时,使端到端时延降低12.11%,无人机集群能耗降低4.56%,且具备更强的能耗均衡能力。     

基于属性关系图优化匹配的多运动目标跟踪

针对复杂监控场景中往往无法准确检测前景目标,导致难以有效跟踪目标的问题,提出了一种基于属性关系图优化匹配的多运动目标跟踪方法,将目标跟踪问题转化为前景目标跟踪标记的优化问题,实现多运动目标跟踪.将前景区域按颜色、空间特征一致性划分为多个碎片;采用属性关系图描述目标模型,分析计算出属性关系图外观模型的属性相似度;提出通过概率松弛法计算目标函数并采用遗传算法进行优化匹配,得到前景碎片最优的跟踪标记,从而完成多目标跟踪.在多个监控视频上的实验结果表明,本方法能大大提高跟踪性能,实现复杂监控场景中的多目标跟踪.     

无速度传感器感应电机滑模磁链与速度观测新方法

基于滑模变结构技术提出一种新的滑模电流与磁链观测策略,用于感应电机的高精度转速估计.以定子电流与转子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立了误差状态方程,设计了合理的滑模流形面,根据Lyapunov稳定性条件,推导出定子电流和转子磁链观测方程,分析得到观测器的收敛条件,证明了其稳定性,进而得到转速和转子时间常数估计表达式.该策略能对转速和转子时间常数进行高精度的在线估计,并能克服电机参数变化与负载扰动而引起的性能下降问题,具有估计精度高、收敛速度快、鲁棒性强等优点.     

新型感应电机自适应观测与滑模控制策略

基于感应电机在二相坐标下的数学模型,使用滑模变结构与非线性分析方法设计出由1个基于滑模的转矩与磁链控制器和1个速度自适应磁链观测器非线性控制系统.首先以定子电流与定子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立误差状态方程,然后在使误差渐近收敛为零的原则下设计滑模流形面,根据Layapunov稳定性条件,推导出电阻估计表达式及用于逆变器输入的定子电压控制规律.利用基于模型参考与状态反馈的速度自适应磁链观测器来完成转速辨识与磁链的准确观测,分析得到观测器的收敛条件及自适应率,证明了其稳定性,其估计值作为滑模控制器的输入完成系统的闭环控制.Matlab的仿真与分析结果证明了控制策略的正确性与有效性.     

基于视觉特性的多聚焦图像融合

本文提出了一种考虑人眼视觉系统特性的多聚焦图像融合算法.融合过程是首先将配准的源图像分割成若干个块,计算出每个块的对比度方差,作为图像均匀度参数,通过选取两幅图像中清晰的图像块形成融合图像.文中讨论了分解图像块的大小和阈值参数对融合性能的影响.实验结果表明本文提出的算法实时性好,对于严格配准的多聚焦图像能够达到甚至超过基于小波分解的融合算法.     

基于PLC变频调速的包装印刷位置控制系统的实现

以快速、高精度跟踪为主要目标的位置伺服系统是广泛应用于高精度位置控制的主要控制方式之一,其驱动信号为代表位置命令的脉冲信号。介绍了以全数字式交流伺服MINAS系列为执行结构,利用S7-200CPU214/DC的高速计数器与PTO集成脉冲输出功能实现对包装印刷位置伺服系统驱动的方案和软件的开发。