基于神经网络补偿控制的PID双闭环球杆位置控制

针对球杆系统的位置控制难题,利用ADAMS软件建立球杆系统的三维虚拟样机模型,由此确定球杆系统的动力学模型,提出一种基于神经网络补偿控制的PID双闭环球杆位置控制方案,基于ADAMS/Controls与Matlab/Simulink进行了球杆位置控制的联合仿真。仿真结果表明:位置定值控制与方波信号跟踪控制时,PID双闭环-神经网络补偿控制较PID双闭环控制的稳态精度分别由0.06 m、0.08 m提高到0.002 m、0.003 m,正弦信号跟踪时,跟踪误差由0.15 m减小到0.05 m,PID双闭环-神经网络补偿控制具有更好的动态性能和较高的稳态控制精度。

基于模糊控制的并网逆变器的研究

并网逆变器采用LCL滤波器可有效滤除高次谐波,但LCL滤波器是无阻尼三阶系统,易发生谐振。采用无源阻尼方式来抑制谐振,并介绍了其原理及各参数的选取原则。采用并网电流与电容电流的双闭环控制策略,提出了以模糊PID双闭环控制技术控制并网电流,并进行了仿真研究。采用DSP作为控制芯片,设计了完整的主电路系统和驱动电路来进行实验验证。实验结果表明,该方法明显降低了并网电流的总谐波畸变率,避免了进网电流谐振,实现了进网电流的高功率因数。

果园作业平台静态防倾翻控制系统的设计

为了提高果园作业平台高空作业时的稳定性,针对我国果园平整度和通过性不佳的特点,设计了一款静态防倾翻的控制系统。以板球控制系统为中心控制系统,以STM32F103ZET6单片机为核心处理芯片,采用PID双闭环控制,对系统的软件和硬件进行设计。研究旨在为果园作业平台静态防倾翻控制系统的设计提供新的思路。

基于STM32的有感直流无刷电机控制器设计

直流无刷电机在工业领域中应用极其普遍,对无刷电机运行的精确性和稳定性研究也是工业控制的热点之一。设计了基于STM32F407IGT6微控制器的有感直流无刷电机实时控制系统,采用霍尔传感器和编码器实现对执行机构速度和位置PID双闭环控制,同时通过整定比例系数、积分系数和微分系数,降低无刷电机转动的超调量,提高系统的控制精度和整体性能。经测试验证和结果分析,该控制器可以驱动电机以平稳的速度变化量到达指定位置,具有高响应、低延迟、抗干扰能力强和鲁棒性高的优点,在工业领域和实际生活中有很高的应用价值。

基于物联网的无人快递车驱动控制研究

针对无人快递车在校园及小区等已知规划路径条件的行驶问题,文中概述基于物联网无人快递车的驱动及控制方法,并从底层硬件电路设计和控制软件设计两个角度进行分析,提出一种更为有效的无人快递车路径循迹方法和应用思路。对于硬件电路方面,概述一种更为高效、安全的设计方案;对于软件控制方面,概述一种双PID闭环控制方法,在路径量化数据已知的条件下实现更平稳、路径跟随更流畅的控制效果。经测试结果表明,该驱动和控制方法可以使无人快递车更安全、准确地实现循径运动。

变电站轨道式巡检机器人驱动系统设计

为解决变电站轨道式巡检机器人运行时转速稳定性差的问题,以控制特性较好的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)为驱动电机,设计变电站轨道式巡检机器人驱动系统,计算机器人的结构参数和运动参数,完成电机选型;结合矢量控制(field oriented control,FOC)与空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略,采用软件MATLAB Simulink搭建比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)速度-电流双闭环控制方式的PMSM驱动系统仿真模型,验证设计系统的稳定性与可靠性,搭建实物试验平台进行电机空载与带载转速试验。结果表明:采用PID速度-电流双闭环控制方式的PMSM驱动系统,变电站轨道式巡检机器人的转速稳定,工作可靠;试验结果与仿真结果吻合,满足预期设计要求,该设计方案可行。

位标器陀螺转子静平衡转台测控系统设计

为了对位标器陀螺转子的静不平衡特性进行研究并对其校准配,从而来提高导弹的制导精度和可靠性。选用多段可编程定位点(PPP)控制模式来控制MOTEcTMα型电机驱动器驱动数控分度盘NRT-200R并配合NI公司功能强大的微控制器PXIe-8101、数据采集卡PXIe-6363及LabView软件,研制了一个位标器陀螺转子静平衡测控系统,重点介绍了水平角位置转台测控系统的设计。应用实践证明该系统不但性能稳定、测试速度快,而且还能以动画、图表和虚拟面板的形式实现测试数据采集、处理、分析和结果的显示。

基于STM32芯片的自平衡机器人

科技发展之快,机器人的种类也越发之多,其中自平衡机器人在控制性、生产经济性、功能拓展性等方面比轮式机器人有明显的优势。STM32单片机是机器人的基础部件,并通过MPU6050陀螺仪模块收集机器人机身的角度和加速度数据,对平衡机器人做姿态检测。机器人的速度数据通过霍尔传感器被反馈到处理器,经处理器的分析处理后调整左右电机转速来维持机器人平衡。经过我们的测试结果表明自平衡机器人控制系统是可以实现的,并且在普通的平衡机器人基础上我们还增加了抗干扰能力,实现了在没有人为干扰下可以自己实现直立和平衡。

正弦波车载逆变器的设计与实现

逆变器具有广泛的应用场景,避免逆变器对电器设备造成高频电磁干扰、产生电磁污染等,是其设计难点。针对车载逆变电源应用需求,设计与实现了一种正弦波车载逆变器。设计了以Boost升压电路、全桥逆变电路为核心的硬件框架结构;优化设计了LC滤波器,计算了串臂阻抗和并臂阻抗,得到了低通滤波器的系统函数,使输出波形更接近正弦波;采用了电压差分反馈等控制技术,由数字控制器SMT32采用双极性SPWM数字控制方式产生驱动控制信号,利用PID双闭环控制调节,实现了输出电压的快速稳定。对设计的正弦波车载逆变器进行测试,结果显示:输出功率可达200 W以上,效率超过85%,总谐波失真(THD)值在阻性负载时小于1%,在感性负载时小于3%,完全可以满足各种负载类型电器设备的应用需求。