带时变计算时间和计算误差的倒立摆视觉H_∞控制研究

针对基于视觉传感的倒立摆实时控制系统中,通过每帧图像计算小车位移和摆杆偏角产生的时变计算时间和计算误差直接影响控制系统性能甚至导致系统失稳问题,不同于目前不考虑计算时间和计算误差或将计算时间视为定时滞进行研究倒立摆视觉实时控制方法,本文首先创新设计了新型的倒立摆视觉伺服控制实验平台,然后设计了一种基于事件触发机制的工业图像采集策略,提出了考虑小车和摆杆特征的小车位移和摆杆偏角计算方法,并统计分析了图像处理计算时间和计算误差特性;进一步建立了融合计算时间和计算误差的闭环控制系统模型,理论证明系统的稳定性并建立了反映计算时间与系统稳定性能之间关系,给出了系统对计算误差的H_∞扰动抑制水平γ和控制器设计方法.最后,仿真和实时控制实验验证了所提方法可行且有效.

渣土车车牌字符智能识别研究

考虑渣土车车牌的统一黄底且易生锈或遭受沙泥污染等因素,着重研究车牌字符识别中的关键技术问题。首先针对车牌为黄底黑字特点,基于图像颜色信息实现车牌快速粗定位;然后创新性的运用双线性拟合与错切变换相结合的方法,实现基于彩色车牌图像的倾斜校正;接着,采用改进的统计分析方法有效的消除了间隔符、多垂直边框的影响以及"川"字符难以分割的问题,进一步采用模板匹配法实现字符智能识别。最后,实验测试验证了所提方法的有效性。

带有时变计算时延的倒立摆视觉实时控制研究

针对倒立摆视觉实时控制系统中,通过每帧图像处理检测小车位移和摆杆偏角带来的时变图像处理计算时间,直接影响控制系统采样周期和系统性能的问题,不同于目前不考虑图像处理计算时间或将其视为定时滞进行倒立摆视觉实时控制的研究方法,本文首先构建了倒立摆视觉伺服控制实验平台,考虑倒立摆的小车与摆杆特征,提出了小车位移和摆杆偏角的实时计算方法;然后统计分析了图像处理计算时间的特性并设计了视觉传感事件触发采样策略,进一步刻画了时变时延与计算时间的直接关系,进而建立了带有时变计算时延的倒立摆视觉控制系统闭环模型,证明了系统稳定性并建立了反映图像处理计算时间与系统稳定性之间的关系.最后,仿真和实时控制实验验证了所提方法的可行性和有效性.