移动机器人路径规划仿真平台设计

路径规划问题是智能机器人研究的关键问题之一。笔者开发了一个智能机器人路径规划的仿真平台,该系统可用作机器人离线路径规划研究。系统的路径规划器首先将障碍物体变换到位姿空间中,再在位姿空间中进行路径搜索,根据指定的机器人起始位置及目标位置产生准优化路径。主要应用时变势场法、遗传算法、栅格法3种规划算法对机器人行走路线进行了模拟。同时,提出了一个有效的引入遗传算法的(FNA)算法,并给出了仿真结果。

基于FPGA的数字舵控系统设计与实现

为满足飞行器对舵机系统的数字化、高精度、实时性、控制效率的要求,电动舵机采用三相无刷直流电机+谐波减速器的结构形式,控制系统采用一个控制器控制四路舵机。介绍了一种数字化舵机控制系统的硬件组成和控制策略,以FPGA为控制核心,包括中央处理电路,驱动电路,反馈电路等,采用位置环、速度环和电流环三环控制策略,实现一个控制器对四路舵机的独立控制。试验表明,该舵机控制系统易于实现,控制精度高且控制效率高。

变结构球形机器人系统设计

本文针对一种具有球态、涡扇轮态和轮态三种基本运动形态的变结构机器人进行了系统研究,从机器人机构原理、信息感知、控制系统三个方面进行了深入分析,研制了一种具备自主侦察能力的变结构球形机器人模型,并给出了基于该模型机器人的实验分析。实验表明:该机器人系统方案可行,机器人具有防护性好,机动性好等特点,并有一定的侦察能力,适用于机密侦察及军用监控领域。

超声波电动舵机数字舵控系统设计

文章介绍一种超声波电动舵机控制系统的设计与实现方案,该方案以FPGA为控制核心,并采用变速积分PID控制策略来提高系统品质,将舵机控制系统与驱动系统进行一体化设计,从而实现了对超声波电动舵机的一体化控制。实验表明,该超声波舵机系统具有性能稳定、集成度高、精度高等特点,且其性能指标满足使用要求。

直进轮式微型管道机器人的行走系统设计

微型管道机器人是一种适合小口径管内移动作业的微型机器人,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。介绍了直进轮式微型管道机器人行走机构的设计。提出了管道内受限微机器人的动力学模型,并分析了微型管道机器人的动力学稳定性。该移动机构具有结构紧凑,驱动效率高,安装方便,工作可靠,成本较低的特点。

微型管内机器人的研究现状

在发电厂、核设施、化工、制冷等领域中,对微型管道进行检测和维修是一项至关重要的工作。微型管内机器人是微型机器人领域的一个重要的研究方向,使用微型管内机器人可以提高管道检测的效率和精确度。介绍了微型管内机器人的发展现状,分析了一些重要的设计思想和研究成果,进而总结了微型管内机器人的研究内容、发展方向与亟待解决的关键技术。

基于线性扩张状态观测器的电流谐波抑制

永磁同步电机(PMSM)的矢量控制系统中存在着齿槽转矩、逆变器电压死区和传感器检测误差等非理想因素,在电流环中引入了电流谐波,造成电机转矩脉动。本文构造了电流环线性扩张状态观测器(LESO)来抑制电流谐波;分析了LESO和整个电流环的稳定性,给出了电流环参数整定的依据;随后对采用LESO的电流环与采用传统PI控制器的电流环的谐波抑制性能进行了对比分析。最后通过仿真验证了采用LESO的电流环可以较好的抑制电流谐波,进而抑制了电机转矩脉动。

探讨影响市政道路质量的因素及质量保证措施

市政道路的质量关系到城市市容以及政府形象,与城市居民生活密切联系在一起,因此必须受到重视。近些年,随着城市化进程的不断加快,筑路技术不断优化,市政道路建设的质量也不断提升。但由于市政道路的修建会受到诸如行政管理、地质条件以及人流量等多方面因素的影响,依然会存在道路质量难以保证的状况。本文主要分析当前影响市政道路质量的因素,并探究市政道路质量保证的措施和方法。

基于FPGA的谐波式电动舵机滑模控制研究与应用

根据谐波式电动舵机工作原理,推导了其数学模型;并针对谐波式电动舵机的特殊结构,在建模时充分考虑了摩擦和间隙非线性对舵机系统性能的影响。针对舵系统中存在的非线性问题,提出了一种滑模控制(SMC)算法;进一步为了解决滑模控制固有的抖阵问题,采用边界层与低通滤波器技术共同消除控制量的抖阵,并仿真验证了该算法的有效性。最终,采用数字芯片FPGA实现了该控制算法,并加以实验验证。实验结果表明:与传统比例积分微分(PID)控制相比,基于滑模变结构控制的电动舵机的抗干扰和鲁棒性等有较大改善;且在偏转小角度时,由摩擦和间隙非线性导致的空回和时间延迟问题也得到了较好的抑制。