基于改进RBF神经网络的机械臂运动轨迹跟踪控制方法

机械臂运动轨迹跟踪控制在工业自动化领域具有重要应用价值。为了提高机械臂运动轨迹跟踪的精度和稳定性,提出了一种基于改进径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的控制方法。在改进的RBF神经网络中,引入了自适应学习率和动态节点数量调整机制,以增强网络的适应能力和泛化能力。此外,针对机械臂运动控制中的非线性特性,提出了基于误差反向传播算法的网络训练方法,以优化网络权重。最后结合实际应用案例对相关方法进行解析。

新型高频纵振减摩气缸的滑模运动轨迹跟踪控制

为了改善气缸的运动伺服控制精度,设计了一款基于压电叠堆逆压电效应和振动减摩原理的新型高频纵振减摩的气缸,期望通过高频振动减弱气缸摩擦的不确定性和负阻尼特性。考虑到阀控缸气动系统是一个强非线性系统,基于模型的非线性控制器是实现高精度运动轨迹跟踪控制的首选。滑模控制作为一种较常用的非线性控制算法,对建模误差、未建模动态和外部扰动有很强的鲁棒性,于是构建了一个基于模型的积分滑模控制器进行轨迹跟踪实验。实验结果表明:高频纵向振动不仅能减小气缸的摩擦力,还能有效提高气缸的运动轨迹跟踪精度;所设计基于模型的非线性滑模控制器是有效的,在跟踪频率为0.25、0.125Hz的正弦参考轨迹时,最大轨迹跟踪误差分别减少了19.61%、20.55%。采用高频振动减少摩擦的方式能够提高气缸运动控制精度,可满足对气缸高精度控制要求的场合。

一种改进的运动目标跟踪与轨迹记录算法

针对目前运动目标的跟踪与记录方法占用存储空间较大的缺点,提出了一种减少存储空间的记录算法,即先用三帧差分算法和Snake算法相结合检出运动物体的轮廓,再利用Hausdorff算法对提出的轮廓进行匹配,并将匹配后的轮廓和运动轨迹以文本文件存储,大大降低了运动目标轨迹记录存储容量.实际运用表明,改进后的记录存储空间相当于通常视频文件的万分之一.该算法适于长时间记录运动目标轨迹.

激光传感器融合的复杂环境机器人运动轨迹跟踪研究

提高机器人运动轨迹跟踪的精度与稳定性,增强抗干扰能力,研究激光传感器融合的复杂环境机器人运动轨迹跟踪,通过单目视觉传感器获取目标物三维信息,依据三维信息构建单目视觉定位模型,检测识别目标物,为激光传感器提供角度信息;利用激光传感器融合角度信息,精准测出目标物距离值;通过加入序列重要性采样改进粒子滤波算法,结合目标物距离值,实现机器人运动轨迹跟踪。实验证明:所研究方法对目标行人距离测量更为精准,在不同高斯噪声与闪烁噪声环境下,机器人运动轨迹跟踪偏差较小,稳定性高,抗干扰能力强。

比例阀控气缸系统确定性鲁棒反步运动跟踪控制器

为实现气缸运动轨迹的高精度鲁棒控制,建立了比例阀控缸系统的数学模型,并基于反步法设计了一种能够有效抑制系统模型参数不确定性、未建模动态和外界扰动等因素影响的非线性确定性鲁棒控制器。利用MATLAB中的Simulink模块构建气缸运动轨迹跟踪控制系统仿真模型。采用MATLAB/Simulink中的xPC-Target开发了基于非线性确定性鲁棒控制器的气缸运动轨迹实时控制系统。仿真结果表明所设计控制器是可行的。试验结果表明该控制器能够有效地跟踪参考轨迹,跟踪0.3 Hz正弦轨迹时的最大跟踪误差为0.89 mm,约为幅值的2.97%;跟踪0.4 Hz正弦轨迹时的最大跟踪误差为1.02 mm,为幅值的3.4%。

基于三帧差法的人体水中运动轨迹跟踪系统设计

为了解决传统的人体运动轨迹跟踪系统在进行水下跟踪时模型三维重建时间长,得到的跟踪轨迹与人体实际运动轨迹不符的问题,基于三帧差法设计一种新的人体运动轨迹跟踪系统。该系统针对水下环境进行深入研究,在硬件架构中设立了初始化层、运动检测层和人体跟踪层,并构建三维人体模型、运动特征提取模块和运动特征分割模块,以此确定人体的边界特征、灰度特征、轮廓特征和肤色特征。引用三帧差法设立系统软件流程,共分为图像检测、差分图像获得、阈值处理、连通性分析、图像判别五步。为检测跟踪系统效果,与传统跟踪系统进行实验对比,结果表明,基于三帧差法设计的人体水下运动轨迹跟踪系统可以在短时间内构建出三维模型,绘制的跟踪轨迹与实际运行轨迹相似度高于传统跟踪系统。

现代传感技术的运动轨迹实时跟踪研究

针对运动轨迹实时跟踪方法在图像处理部分具有一定的不足,造成跟踪效果不佳的问题急需改进,设计基于现代传感技术的运动轨迹实时跟踪方法。完成光传感器选型工作,设定光线矫正函数并使用此设备获取运动图像,采用灰度阈值分割法完成运动目标检测,在确定运动目标后,使用Kalman滤波算法对图像进行处理并完成运动目标跟踪,通过与目前使用的跟踪方法对比可知,所设计方法的跟踪效果更好,可有效弥补原有方法的不足。

大型射电望远镜馈源体轨迹跟踪系统的力学分析

给出了悬挂重物的悬索系统悬链线的曲线方程及其受力分析,在此基础上,运用作复合运动的刚体的运动学和动力学的方法,对大型射电望远镜的馈源系统进行了力学分析及馈源体轨迹跟踪运动的控制研究,给出了控制馈源体轨迹跟踪运动的方法及步骤.算例验证了理论及方法的正确性、可行性.

基于多项式展开及Harris角点的轨迹跟踪系统

提出了一种基于多项式展开帧间估计和Harris角点检测的运动轨迹跟踪系统。系统先将视频监控图像输入系统,转化为灰度图,以便进行特征提取;接下来确定兴趣区域抓取目标点,提取ROI内角点坐标;最后确定角点的新坐标,定位目标在下一帧的位置,从而实现对目标的跟踪。通过对常用的光流检测算法和角点判断方式进行分析比较,最终选择多项式展开帧间估计和Harris角点检测算法作为图像配准和角点跟踪的方案,并进行参数优化,使系统的鲁棒性和得到了提升,并更能够适应复杂的环境条件。

轮式移动机器人轨迹跟踪控制的特点与方法

基于传感器的轮式移动机器人已经被广泛地应用于制造、服务、农业、探测等多种领域中。轮式移动机器人的控制问题得到了广泛的关注。轨迹跟踪控制是轮式移动机器人控制的基本问题之一。由于具有非完整条件约束、机器人系统自身的严重的非线性特性、以及控制系统自身的不确定因素和存在各种内部与外部的干扰等使得轮式移动机器人的轨迹跟踪控制非常的困难。本文主要论述了轮式移动机器人轨迹跟踪控制的难点,并且结合这些难点介绍了轨迹跟踪控制的一般方法。最后指出了轮式移动机器人轨迹跟踪控制中存在的一些问题。

基于多源信息的机器人移动轨迹智能跟踪系统

为了解决当前机器人移动轨迹智能跟踪方法信息分析能力差,导致机器人移动轨迹跟踪结果偏差大问题,提出基于多源信息的机器人移动轨迹智能跟踪系统。选用MPC控制原理作为模型构建依据,确定机器人的移动特征,将数据控制模拟控制值应用到机器人动力学模型中,使用神经网络完成多源信息融合,将多源数据融合结果视为机器人运动特征,对机器人运动轨迹展开追踪,计算轨迹数据相似度确保降低轨迹跟踪误差。仿真实验结果表明,本方法的移动轨迹跟踪结果偏差小于对比,移动轨迹智能跟踪时间短,具有比较明显的优越性。

双轴伺服太阳能跟踪系统的设计

为了更充分、高效地利用太阳能,设计了基于PLC的双轴伺服太阳能跟踪系统。该系统采用视日运动轨迹跟踪方案,控制器根据相关的公式和参数计算出白天太阳的位置,再将高度角和方位角转化成相应的脉冲发送给伺服驱动器,驱动伺服电机实时跟踪太阳。同时,系统使太阳能板随着太阳的高度变化而倾斜,从而获得最大的太阳能。理论分析表明,采用该跟踪技术可以有效地提高能量接收率。

基于单片机的太阳跟踪控制系统设计

传统的太阳跟踪方式多采用光电跟踪或视日运动轨迹跟踪控制方式,存在着跟踪精度低、有累积误差等缺点。为了改进对太阳的跟踪精度和消除累积误差,提高太阳能的利用率,设计了一种基于Atmega16单片机为控制核心的跟踪控制系统,采用光电跟踪和视日运动轨迹跟踪互补的控制方式。在跟踪策略上,晴天采用光电跟踪,阴天采用视日运动轨迹跟踪,实现了全方位、高精度、全天候的实时精准跟踪。试验结果表明,该控制系统工作性能稳定,实现了实时精确的太阳跟踪。

基于头部检测和跟踪的人数统计方法

提出一种基于头部检测和跟踪的人数统计方法。方法利用Adaboost算法进行头部检测,将头部检测分成了头顶检测、侧面检测、正面检测和后脑勺检测等多个子检测过程。此外,利用图像特征直方图的信息进行头部跟踪,排除了对静态误检目标的统计,提高了检测的精度。实验结果验证了该方法的有效性。

自动跟踪式独立光伏发电计算机监控系统设计

跟踪式太阳能发电装置的能量接收率比固定式的可提高35%。因此,研制技术经济性能良好的太阳自动跟踪系统具有积极的生产实践意义。在研究太阳能跟踪器原理的基础上,采用光线跟踪和按方位角控制调节太阳自动跟踪方法,并结合计算机技术,实现了对太阳方位检测、光强检测的数据处理及跟踪机构的驱动控制。

自动跟踪式光伏发电计算机监控系统的设计

目前太阳能光伏发电的一个主要的问题是发电效率低,这个问题很大程度上制约了光伏发电的应用和发展。提高光伏发电效率的一种重要途径是设计自动跟踪的光伏发电系统,使太阳光线尽可能垂直地入射到太阳能电池板,最大限度地获得太阳辐射能量。从工程应用实际出发,针对多种类型跟踪器的普遍特点,选取双轴跟踪器作为跟踪器类型,基于嵌入式技术设计出一种通用型自动跟踪控制系统。

斯特林太阳能发电阳光跟踪控制系统设计

针对碟式斯特林太阳能发电系统阳光跟踪问题,设计了基于DCS体系的阳光跟踪控制系统。该系统采用PSD传感器和硬件计算电路实现光电检测,采用ARM处理器实现UI控制器模块、数据中心模块和运动控制模块的设计,各模块独立完成运算和处理功能,通过CAN总线进行通讯。在所设计硬件平台上,设计光电跟踪测控程序和视日运动轨迹跟踪程序。所设计测控系统成功应用于实际斯特林太阳能发电系统,运行稳定可靠,精度高。

光伏发电太阳跟踪装置设计

在了解日地相对运动规律的基础上,采用光电传感跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的方法,设计了自适应太阳跟踪装置控制系统。实验表明,该装置提高了对多变环境的适应能力和跟踪精度,实现了全天候全自动的太阳跟踪。

基于PLC的碟式太阳能跟踪控制系统设计

设计了一种以FX3U系列PLC为控制核心的太阳能自动跟踪控制系统。该跟踪控制系统将视日运动轨迹跟踪与传感器跟踪相结合,即第一级采用视日运动轨迹跟踪,初步跟踪太阳的运行轨迹,第二级采用传感器跟踪校正,并采用双轴式跟踪调整装置。系统还设计了时间显示模块,能够显示实时时间,同时也可以对时间进行实时调整。

迭代学习在运动台控制系统中的应用研究

为了满足晶圆缺陷检测设备运动台对运动轨迹的精确跟踪需求,在重复作业的系统中常采用迭代学习控制,缩短运动台运动的稳定时间,提高半导体检测设备的产率。针对普通的全局PD迭代算法的局限性可能造成系统在特定环节的劣化,实际应用中迭代时间长、次数多,滤波器型迭代学习应用中被控对象模型难以获得等问题,通过拟合实测传递函数,提出基于模型迭代学习的一种前馈控制算法。给出被控对象建模方法,提出改良后的滤波器型迭代学习控制,有效缩短迭代次数,降低运动台的跟踪误差和运动台稳定时间。实验结果表明,改进滤波器型迭代学习控制算法可以减小原来的轴运动的稳定时间30%左右,轴粗动时位置误差的均方根减小了原来的25%,改善了半导体检测设备运动台的轨迹跟踪性能,可以提高半导体检测设备的产率。