基于K60的自平衡智能车设计研究

两轮自平衡车结合了两轮同轴、独立驱动、悬架结构和倒立摆模型的自平衡原理,是一种在微处理器控制下始终保持平衡的新型代步工具。设计了一款基于MK60DN512ZVLQ10的智能小车系统,在无人控制的情况下,有效地控制两轮小车的运动速度,实现了两轮小车自平衡、自动变速、自动避障、自动停车、翻越坡道等功能,并沿着赛道实现自动循迹。     

两轮自平衡机器人运动平衡控制研究

对两轮自平衡机器人的运动平衡控制进行研究。通过搭建两轮自平衡机器人实验平台,采用Newton-uler法建立动力学模型以及针对机器人的运动控制、平衡控制和伺服控制设计相应的PID控制器。物理实验表明,机器人在外界冲击干扰和阶跃干扰的作用下,能够维持自身平衡同时可以执行相应的运动控制命令。结果表明,提出的两轮自平衡机器人运动平衡控制的方法是合理有效的。     

基于CCD的自平衡智能车循迹系统的设计

介绍了一种基于线阵CCD两轮自平衡的智能车循迹系统。基于第八届飞思卡尔智能车大赛准则,该系统以飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128作为核心控制器,以CCD作为路径识别装置检测路径信息,通过陀螺仪与加速度计测量智能车姿态,单片机获得传感器采集的路面信息及智能车姿态信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车自平衡和速度调节。在控制算法上采用模糊设定速度和PID调整速度相结合的算法,使智能车能够在自平衡状态下快速平稳的行驶。     

一种PID自调整系统的设计法

针对工业控制中大量应用的PID控制,本文提出了一种用微型计算机完成对过程进行PID自调整控制的设计法。本法首先用递推最小二乘法对过程进行辨识,在求出实际过程的离散参数之后,按照模型匹配的方法,求出离散PID控制器的具体算法,从而自动完成系统的控制。本法的优点是简单,所需内存少。用浮点运算,整个程序只占4k字节(八位计算机)。系统的响应特性也比较满意。     

一种新的基于相位裕度PID参数最优整定方法

提出了一种ＰＩＤ参数最优整定方法,两次采用线搜索分别整定出Ｋｐ和Ｔｉ、Ｔｄ,根据裕度的概念推导出的参数整定公式与基于几何图形推导出的参数整定公式一致,介更容易理解,为了消除一个多余的自由度,规定Ｔｉ与Ｔｄ间成比例关系,并通过参数寻优来寻找Ｔｉ与Ｔｄ间的最佳比例系数,与其他最优整一方法相比,该方法有一个突出的特点,它不需要建立被控对象的数学模型,几乎无需任何有关被控对象的先验知识,仿真实验证明了该方     

四元数矩阵的行列式的一种新定义及其应用

利用四元数矩阵的一种实表示,给出了四元数矩阵的行列式的一种定义及四元数矩阵的伴随矩阵的概念,讨论了四元数矩阵的行列式与伴随矩阵的性质,将四元数矩阵的这两个问题转换成实数矩阵的相应问题加以解决.     

基于四元数的带飞轮航天器的自适应姿态控制

由于各种环境因素的影响，航天器在运行过程中其动力学参数的准确值难以确定．姿态控制系统必须具有自适应性以适应参数的变化．文中针对飞轮控制航天器提出了一种基于四元数的自适应控制方法．与欧拉角比较，姿态运动的四元数表达的主要优点是数值计算过程中不存在奇异位置．这种控制方法在不需提供航天器参数的情况下可保证航天器跟踪期望的姿态变化以实现姿态机动．应用Lyapunov直接方法证明系统的渐近稳定性，并通过航天器姿态机动跟踪的数值仿真证实了这种控制方法的有效性．     

基于神经网络的电机功率平衡控制器的设计

运用改进的BP神经网络实现了电机功率平衡的控制预测,并用位置式PID控制来控制勺杆位置,最终达到功率平衡的要求.     

基于积分分离PID控制的自平衡小车设计

以STM32F103VET6作为控制核心芯片,采用带加速度计的陀螺仪MPU6050构成小车姿态检测装置,采用双路驱动器TB6612FNG驱动带数字编码器的直流电机搭建了自平衡小车系统。采用积分分离式PID算法实现了车身平衡的快速稳定控制。经实验证明积分分离式PID算法能够快速、稳定地控制小车系统达到平衡状态。     

一种积分分离PID控制参数自整定方法的研究设计

PID控制的参数整定是控制系统设计的核心内容.它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小.本文提出了一种基于系统时域性能指标PID控制参数自整定方法,并进行了一定的理论分析扣实验研究.     

一种新的全角度四元数与欧拉角的转换算法

传统的四元数和欧拉角之间的转换只能是 3个轴的欧拉角都在± 90°之间取值 ,或者 2个轴的欧拉角在± 180°之间 ,另一个轴在± 90°之间取值 ,因而不能实现全角度的四元数与欧拉角之间的转换。该文提出了一个新的转换算法 ,该算法能在 3个轴的欧拉角都在± 180°之间进行四元数与欧拉角的转换。仿真结果显示 ,该算法的正确和实用     

四元数矩阵上的几种偏序的研究

利用四元数矩阵的复表示和友向量研究了四元数矩阵上的几种偏序关系;并讨论了四元数矩阵与其平方阵以及四元数矩阵与其任意方幂偏序间的关系,推广了以往文献的结果。     

一种自确认软测量方法的研究与应用

软测量技术在过程工业中得到了广泛应用于代替或部分代替仪表的功能进行监控。但是,长期困扰软测量应用的是其鲁棒性问题。因此,提出了新型的软测量模型即自确认软测量模型。利用主元分析对输入传感器数据进行了在线校验和故障重构,不仅能确保了输入传感器(辅助变量传感器)数据的可靠性。同时,利用一定的状态参数来指示当前输入传感器的状态。此外,通过输出方差和归纳区间估计两种方法对软测量输出的不确定性进行了描述。模型的输出将不是单个预测值的输出,而是同时输出五种信息:带概率区间的输出、模型的状态(故障状态,重构状态和迷失状态等等)、不确定性、故障信息和校验输出值,并对发生故障的输入传感器进行数据重构和修复以达到模型自校验和自诊断的目的。所提出方法在污水处理过程中得到了有效应用。     

连续排液式自动平衡头的自适应模糊PID控制算法研究

针对持续注液平衡头系统控制对象的大惯性、非线性、纯滞后等特性,设计了一种改进的模糊PID控制器所设计的控制系统比常规PID控制系统具有较强鲁棒性,系统具有良好的适应能力,其有很好的快速性和很小的超调。     

一种基于闭环响应的加权PID参数自整定方法

通过系统的闭环响应曲线辨识系统的临界参数及标称参数，按Ｚｅｉｇｌｅｒ－Ｎｉｃｈｏｌｓ法和人的经验自整定加权ＰＩＤ控制器的参数及加权系数，得到一种智能的自整定方法。     

一种基于四元数正交设计的极化空时分组编码

构建了一种四元数正交设计的极化空时分组码（orthogonal space time polarization block code,OSTPBC）,该码满足正交设计关系,能够通过极化天线进行发射和接收,并且可以进行满码率发射.在速率和传输速率相同的情况下,对正交极化空时分组码和发射天线数为4的复正交设计空时分组码进行仿真比较,结果表明正交极化空时分组码在不增加发射天线和接收天线的情况下可以有效降低误码率,提高系统性能.     

基于单片机的小球平衡控制系统实验设计

针对综合设计型实验课程,研制了一套小球平衡控制的实验系统.该系统以单片机STC12C5A60S2为核心处理器,通过外设PWM占空比的调整控制风扇转速,从而调整风速的大小,利用超声波测量距离传感器测量小球在管内位置并反馈给单片机,单片机通过PID算法计算出所需要的PWM占空比驱动风扇,形成完整的闭环控制系统.PID系数整...     

一种基于遗传算法的单神经元PID控制器参数优化

文章分析了神经元PID控制器存在的问题,提出了一种用遗传算法对单神经元控制器进行参数寻优,并利用种群数N和交换概率Pc逐次递减的方法来提高计算效率和收敛速度,在搜索空间内获得全局最优点的方法。试验仿真结果表明,基于遗传算法的单神经元PID控制器参数优化方法能获得很好的控制效果。     

结构模糊有限元平衡方程的一种解法

利用区间数的分解和模糊分解定理，研究了一种结构模糊有限元平衡方程的求解方法。计算分析表明，该解法是正确可行的。     

基于WebGL的牙颌模型交互控制与实现

目前三维模型的可视化主要是基于OpenGL和DirectX实现的,但传统工具最大缺点是存在跨平台的兼容问题。随着互联网技术的发展,浏览器平台的兼容性越来越好。针对上述问题,提出一种基于WebGL的牙颌模型交互控制方法。该方法具有良好的跨平台性,解决了传统工具对插件或第三方组件的依赖,可直接在浏览器上实现牙颌模型的平移、旋转和缩放功能;利用四元数实现旋转算法,大大减小了存储空间,降低了计算过程中的复杂性;同时避免旋转中常见的万向节锁问题。最后通过实验证明,该方法可以展现给人一种清晰、直观、流畅的鼠标控制效果。