基于模糊控制的LED路灯控制系统的理论研究

针对城市夜晚道路行驶车辆较少时路灯的使用情况,提出了建立一个利用雷达测速仪和照度传感器相结合的城市LED路灯节能控制系统。通过GPRS与ZigBee技术相结合,实现了智能路灯控制器和监控中心数据的无线通信,主要探讨了运用模糊控制算法,优化路灯使用过程中的节能问题。

一种用于先进过程控制研究的半实物仿真系统

为解决流程工业先进过程控制研究、开发与实施等方面问题,该文提出一种用于先进过程控制研究的半实物仿真系统。该半实物仿真系统将真实工业自动化控制系统与虚拟计算机仿真模拟系统相结合,利用不同功能站点,以PCS7系统作为集散控制系统承担计算机模型过程控制任务,结合Profit Design Studio先进控制软件与Matlab辅助分析工具,实现在该半实物仿真系统下的先进过程控制研究。通过实验表明,该半实物仿真系统为模型预测控制、控制系统性能评价与故障诊断等方面的研究提供重要的实施环境与验证平台,为先进过程控制研究提供重要思路。

基于模糊增益调整的双关节机械手滑模轨迹跟踪控制

为了消除双关节机械手系统中存在的摩擦、外界扰动及负载变化等问题,得到高精度的快速位置跟踪轨迹,可采用保证系统稳定性的滑模控制来实现,但在控制过程中系统会存在抖动问题。为此,引入了自适应模糊系统,实现系统滑模控制中切换增益的自适应逼近,完成控制区间范围内的抑制抖动。仿真结果表明:该方法通过选取控制律和李雅普诺夫函数,证明了系统具有渐进稳定性;并且实现了系统位置及速度等参数的高精度轨迹跟踪控制,又很好抑制了滑模控制中存在的抖动问题,满足了系统高精度的轨迹跟踪控制。

基于行为的多机器人队形控制仿真研究

采用基于行为的控制方法,设计了多机器人队形控制的五个子行为:奔向目标、躲避障碍物、围绕障碍物、保持队形和随机扰动。在子行为设计中引入了阶梯控制区法,提高了队形控制的容错性。使用Teambots仿真平台对典型的直线队形控制进行了仿真。针对单向虚拟参照点法队形控制不稳定的情况,采用双向虚拟参考点法对控制方法进行改进,根据运行时间对改进的队形控制方法进行了评估,实验结果表明,改进的方法大幅提高了队形控制的稳定性与系统运行效率。

基于指令滤波反步法的再入飞行器姿态控制

针对再入飞行器,提出一类新型的简洁的指令滤波反步法,设计动态的状态反馈姿态控制器。所设计的指令滤波反步控制器中,构建积分滑模滤波器逼近虚拟控制输入及其导数,避免传统反步法中复杂的解析推导过程,解决传统反步法中“计算爆炸”问题。在闭环系统中,采用输入状态稳定性和非线性小增益定理分析并保证闭环系统的稳定性和状态信号的有界性。最后,在仿真中验证了所提出姿态控制方法的有效性。

多机器人队形保持与变换仿真研究

针对多机器人的队形保持与变换任务,采用基于行为的控制方法,设计了五种子行为,即奔向目标、躲避障碍物、围绕障碍物、随机扰动和保持队形。对有障碍物环境下的队形保持进行了仿真,并针对机器人队伍无法保持队形通过的地形,采用邻居参照点法与领航参照点法相结合的策略,改进了控制方法。仿真结果表明,使用改进的控制方法,机器人队伍可以安全地通过大直径障碍物,并且提高了队形稳定性。

DeviceNet-Modbus协议转换器的设计及实现

为了实现Modbus设备接入到DeviceNet网络中,研究设计DeviceNet-Modbus协议转换装置,从而实现两种总线间的互连具有重要的研究意义。参照Modbus和DeviceNet协议规范,介绍了协议转换器的软硬件设计方法。对Modbus和DeviceNet协议转换的关键问题进行了分析,提出了基本的解决思路和实现方法。最后采用DNSDT协议分析软件和RockWell公司的主站设备以及带有Modbus接口的温度模块对协议转换器进行了测试,并且详细分析了试验数据,证明该协议转换器完全达到了预期设计要求。

基于Ansoft的汽车车窗电子开关PCB电磁兼容性的仿真分析

在汽车电子电路硬件设计中,最突出的问题是由于高频高速所造成的电磁兼容性问题。传统的PCB设计由于缺乏高速分析和仿真指导,信号的质量无法得到保证,本文针对汽车车窗电子开关PCB设计中高频干扰所带来的电磁兼容性问题,提出了一种新的“自上而下”的设计方法,采用软件Protel 99SE和Ansoft Designer相结合的方法对PCB板图进行电磁场仿真分析,根据仿真分析曲线对PCB进行电磁兼容性能的优化改进,通过优化改进以提高产品的电磁兼容性能。