基于DSP和μC/OS-Ⅱ的采摘机器人视觉系统设计

近年来,国内机器视觉发展速度较快,应用广泛。由于视觉系统需要处理视频图像信息,计算量较大,因此当前该系统多采用计算机系统进行搭建。为此,提出将嵌入式与视觉系统结合应用的思想,并利用视觉系统和嵌入式智能系统易于信息集成的特点,设计了一种基于DSP和uC/OS-Ⅱ的视觉系统。该方案主要包括硬件软件及操作系统的设计,大大提高了生产的效率和自动化程度,对实现视觉系统在采摘机器人中的应用具有重要意义。

基于FPA控制系统的多指多关节采摘机械手设计

针对传统机械手爪存在抓持动作单一、自由度少及通用性较差等缺点,设计了一种新型的由FPA直接驱动的多指多关节采摘机械手,有效地提高了机械手的灵活性和对不同果实采摘的自适应能力。从静力学的角度,建立了弯曲关节的转角及输出力的静态模型,并利用多目标优化方法对各个关键受力的均匀性进行了优化设计,分析了三自由度手指的输出力特性。最后,通过实验方法建立了机械手的苹果抓持实验,分析了气压值与抓持能力之间的关系。实验结果表明:随着待采摘果实目标半径的增大,机械手抓取关节角度有所减小,机械手抓取关节手指内腔的压力有所降低,为新型采摘机械手的研究提供了理论借鉴和技术参考。

高速电主轴永磁同步电动机的矢量控制算法研究

随着工业技术的发展,永磁同步电机因其高精度且超高速等优点而被广泛应用,针对高速电主轴永磁同步电动机的矢量控制,结合永磁同步电机特点,采用基于电流双闭环的无位置传感器控制方法,再通过对转子位置的开环估计,实现了对高速永磁同步电动机的无传感器矢量控制。仿真分析和试验结果显示,该矢量控制方法准确性高、稳定性好。

基于DSP的电液伺服实验台控制系统的研究

电液伺服控制系统在工业自动化、国防等领域中得到了广泛应用,为了扩大其应用范围,提高利用率,需提高电液伺服控制系统的动态响应特性。针对目前的电液伺服控制系统综合实验台,设计出DSP控制系统,以CAN总线为底层网络,制定出通信协议,实现了DSP与上位机的通信,对实验台系统实时监控,最后在实验室模拟实际应用系统及环境,对实验台系统的各个功能模块及开环、闭环控制进行测试,对电液伺服系统的可行性进行了准确的验证。

基于XRD技术太阳能电池TiO_2-La(NO_3)_3薄膜表面性能研究

为了抑制、减小暗电流的生成,并且提高电子的注入效率以及传输的速率,提高太阳能电池的光电转换效率以及转换稳定性。基于SEM图像以及XPS技术对水热法制备得到TiO_2浆料的外形及其主要成分进行表征分析,结果显示出对TiO_2浆料进行La_2O_3覆膜可以对电极间的电子反应进行十分有效地控制,使得太阳能电池的光电化学性能得到较大幅度的提升。

移动机器人在非高斯噪声条件下的实时跟踪定位研究

在移动机器人跟踪定位系统中,环境中存在非高斯噪声,导致跟踪精度低、稳定性差,针对以上问题,应用了改进的粒子滤波算法。该算法引入退化因子,解决了迭代过程中引起的"单样本非零权重"的问题,并采用序列重要性采样对输出的粒子进行重采样,提高跟踪定位的精度。仿真结果证明该算法使机器人跟踪定位精度明显提高。

项目教学法在《供配电技术》课程中的应用

介绍了为适应高职教育的发展,以培养学生的实践动手能力为目标,对课程内容进行"模块化"整合,采用项目教学法的应用过程。

基于S7-300的矿井主通风机变频调速监控系统研究

采用S7-300 PLC控制通风机的变频调速,上位机利用组态王实现在线监控。系统实现主通风机的风压、风量的状态参数和电气参数的实时检测和通风量的动态调整,保证主通风机连续、可靠、安全的运行。

农业机器人轨迹优化自动控制研究——基于BP神经网络与计算力矩

以农业机器人精密轨迹优化自动控制为目标,在优化算法中引入BP神经网络与计算力矩法结合的自动控制器,旨在减少作业过程中的运动误差,提高其工作效率。首先,建立农业机器人数学模型,分析其运动学和动力学原理;然后,设计了农业机器人运动控制系统,引入BP神经网络对不确定动力学因素进行判断,并提出解决该因素的自适应学习法;最后,对该系统运用Mat Lab进行了仿真。试验表明:以BP神经网络与计算力矩法结合的自动控制器可以有效优化机器人运动路径,提高机器人整体作业效率,系统运行稳定、可靠性强,且对外部环境的干扰因素具有较强的自适应学习能力。

一种新型滞环电流的空间矢量控制方法

针对有源滤波器在主电路中出现的一系列问题,综合矢量控制及滞环电流控制的优点,提出了一种新型滞环电流的空间矢量控制方法,通过三相平均电流、波形以及开关损耗等参数的仿真模拟及试验研究,结果显示,该方法有效的调节了每相的滞后,并降低了有源滤波器的开关损耗,提升了有源滤波器电路的整体性能。

水果采摘机器人自主寻径避障轨迹优化研究—基于启发式智能算法

寻径避障是水果采摘机器人中一个重要的经典问题。随着我国机械自动化、计算机控制系统和测试计量行业突飞猛进的发展,对水果采摘机器人自主寻径避障有了更高的要求。为了更好地满足现代农业种植生产的需要,启发式智能学习型寻径避障成为采摘机器人研究的热点。为此,基于启发性智能轨迹优化算法,采用传感器检测系统,设计和研究了水果采摘机器人自主寻径避障系统,并利用Mat Lab仿真软件进行了验证分析。结果表明:在复杂路况环境下,针对不同目标和路径要求,该采摘机器人能灵活避开作业途径中障碍物,具有很强的学习和适应能力,且系统运行稳定、可靠性强。

一款基于ARM的多自由度人形教育机器人控制系统的设计

针对以往教育机器人自由度少、控制不灵活、教育功能弱的缺点,使用高集成度ARM芯片设计了一个简洁的17自由度人形机器人控制系统。规划了机器人的软硬件结构,设计了控制电路和驱动系统,采用1个定时器产生17路PWM驱动信号。重点以实例讲解了波形产生及驱动函数的编写方法和技巧。设计的机器人能够完成整套体操运动。这种方法在多自由度机器人操控和教学中具有广泛的借鉴意义。

锅炉压力控制系统模糊控制的研究

以锅炉压力控制系统为研究对象,利用MATLAB/RTWT搭建了锅炉压力控制系统的实时仿真模型,设计了离散论域的模糊控制器,对锅炉压力控制系统进行模糊PID控制算法仿真。实验结果表明,改进后的模糊PID控制器可以缩短调节时间、减小超调量,控制效果优于常规PID控制器。

动态电压恢复器控制策略的研究

介绍了动态电压恢复器的基本结构和工作原理。在此基础上,使用三相瞬时无功dq检测算法和前馈控制加反馈控制的混合控制策略来控制动态电压恢复器,并进行了系统的仿真。仿真结果验证了检测算法和控制策略对动态电压恢复器补偿电压跌落具有良好补偿特性,达到了保护负荷,治理电压跌落的目的。

一种新型可编程多轴控制器PMAC的设计

通过SOPC Builder搭建出的Nios II微处理器软核及外围设备控制器作为可编程多轴控制器硬件平台,本文较详细地介绍基于μC/OS-II的多轴控制器的软件设计思想。系统将μC/OS-II与片上可编程技术SOPC的特点充分结起来,很好地解决了可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的程序结构复杂以及实时性差难题。实验结果表明,改善了传统系统软件单任务顺序机制,系统安全性、实时性都得到了显著的提高。

基于SOPC的舵机控制器研究

研究一种开放式全数字舵机控制器。控制器采用了全数字三闭环控制,实现了舵机位置伺服控制功能,其中位置环采用PID参数模糊自整定的算法,电流环、速度环作为内环采用PI调节的算法,并对采用PID参数模糊自整定的算法和传统PID算法所得的结果进行了对比分析。实验结果表明,系统有较好的鲁棒性和动、静态性能,可达到位置跟踪效果。

交互式多模型算法的远程控制机器人设计

设计了一种远程控制机器人,并采用了交互式多模型(IMM)算法,使操作人员在远离危险的情况下完成控制操作,提高了机器人服务器跟踪目标的能力。实验证明:机器人系统在远程可控性和实时性上有良好的表现。

动态电压恢复器控制策略的研究

介绍了动态电压恢复器的基本结构和工作原理。在此基础上，使用三相瞬时无功dq检测算法和前馈控制加反馈控制的混合控制策略来控制动态电压恢复器，并进行了系统的仿真。仿真结果验证了三相瞬时无功由检测算法和控制策略对动态电压恢复器补偿电压跌落具有良好补偿特性，达到了保护负荷、治理电压跌落的目的。