基于STM32的无人艇自主导航控制系统的设计

针对无人艇远程操控和自主导航问题,设计了基于STM32的无人艇自主导航控制系统.船载系统以STM32微控制器为核心控制单元,采用互补滤波算法完成了无人艇陀螺仪角速度数据、加速度数据和磁力计数据的解算,并通过串级PID算法对航向角进行闭环控制,最后通过LABVIEW软件平台设计开发出地面站控制系统,实现了对无人艇的远程操控和自主导航功能.     

网络环境下基于观测器的无人水面艇航向控制研究

控制中心-执行器网络通道中存在的网络诱导时延、数据丢包等网络诱导特性以及外部环境干扰均会对无人艇的水面航行产生影响,进而使系统性能显著降低,航向控制系统稳定性受到影响,提出一种基于观测器的无人艇航向控制准则,以使无人艇在既定航向上快速、稳定地航行。在建立基于网络的无人艇航向控制系统模型的基础上,采用Lyapunov稳定性原理和凸分析方法,对能使网络环境下基于观测器的无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制准则进行推导,设计出基于网络的航向控制器和观测器。仿真实验表明了所提出方法以及设计的控制器、观测器具有较好的性能。     

基于系统理论过程分析方法的无人艇航行安全性分析

近年来,水上交通正朝着无人化、自主化方向发展.水面无人艇是水上交通工具中尺度较小、自主化程度较高的一类.面对复杂的海洋环境,高度集成的无人艇难免由于组件交互失效、内外干扰等造成航行安全事故.在无人艇设计过程中提高其安全性成为面向水上应用的无人艇研发的重要环节.为此,采用系统理论过程分析方法评估无人艇航行安全并给出安全优化对策.针对Pixhawk无人艇软硬件架构搭建事故致因模型.采用系统理论过程分析方法分析系统级危险、不安全控制行为及原因.最后,从三个方面提出了提高航行安全性的设计建议,从控制系统角度提高了Pixhawk无人艇航行安全设计能力.     

远程无人值守通信系统

远程无人值守通信系统由相互支持的两大部分组成，一部分是运行于通信服务器上的服务器软件，另一部分是运行于远程客户机上的客户软件。该系统的重要特点是：（１）通信服务器可以是无人值守状态；（２）以拨号方式通过电话网实现远程异地计算机间的信息传输；（３）对所传输文件的登记、整理及其它所需功能的实现完全自动进行，无需手工操作。该系统集文件的传输和管理于一体，实现了在无人值守状态下远程异地计算机之间的文件传输，满足了现代办公自动化系统的需要。     

工业现场无人值守控制系统的实现

结合WT温度控制系统的开发 ,提出一种远程超温报警的无人值守控制系统方案 ,详细介绍该方案的软硬件设计 ,以实现工业现场仪表通过公用电话网进行远程通信技术     

分布式多线程模拟屏控制服务器的研制

模拟屏控制系统是调度自动化的重要人机接口,为解决实时数据服务器与分布式模拟屏之间一对多的不匹配通信问题,研制了一种多线程通信服务器。利用Java多线程和RMI远程调用的分布式技术,从硬件接口、通信规约、软件编码与工程应用等方面,进行了关键通信服务过程的交互控制设计实现和运行测试研究。该多线程通信服务器已作为分布式模拟屏控制系统的核心模块,在铁路电力调度中心牵引供电远动系统工程中投入了实际应用,在工程现场取得了良好的效果。     

无人艇航迹跟踪控制系统设计与验证

针对复杂湖面环境干扰下的无人艇自主航行控制问题,设计了一种有效的无人艇航迹跟踪控制系统。该系统从航迹跟踪控制算法、数据融合处理、上位机监控三个部分展开设计。在算法设计层面,将航迹跟踪控制问题分为外环和内环两部分,外环部分提出了一种自适应视线(Line of sight,LOS）制导算法,以求解目标航向角作为航向控制器的输入;内环部分设计了无模型自适应PID航向控制器,以实现无人艇稳定的航行。在数据处理层面,采用卡尔曼滤波算法对传感器信息进行融合,实现了对无人艇位置和姿态信息的准确估计。在监控层面,设计了一种可视化上位机软件,实时监测无人艇航行状态,保证航行安全。最后,利用实艇进行湖测实验,验证了该控制系统的有效性,结果表明该系统具备在内湖执行任务的能力以及应对复杂环境干扰的能力。     

水面无人艇环境感知技术及应用发展

 水面无人艇的环境感知能力是其执行任务的前提和基础。介绍了水面无人艇的发展现状，特别是近年来中国在无人艇领域的研发成果；总结了当前水面无人艇在本体状态感知和外界环境感知（主动式感知、被动式感知、融合式感知）领域的研究现状，分析指出各类环境感知技术的优势和不足。根据未来发展需求，提出基于水面无人艇的高精度水文信息反演、海-空协同观测、海洋中尺度现象观测、海洋军事信息搜集等环境感知技术和应用方向的关键技术。     

基于网络的远程测控系统的研究

本文以工业设备的远程控制为研究对象,拟为设备的使用者服务,以保证设备的安全稳定为目标,提出一种基于Internet网络的远程测控系统应用方案。用基于Lab VIEW虚拟仪器软件来模拟远程设备的方案,用服务器连接设备,让服务器负责执行控制指令并完成被控设备的通信任务。将网络通信技术与虚拟仪器仿真相结合,提出一种可以在无人值守的情况下为管理者管理,维护和使用工业设备,使其快速响应远程控制指令和完成远程信息交互的方案。     

移动机器人远程控制系统的模式研究和实现

针对目前基于网络的远程机器人控制系统普遍采用公共网关接口 (CGI)作为服务器端技术 ,而CGI具有平台相关性、低效率 ,以及开发难度大的缺点 ,提出了采用Java小服务 (servlet)取代CGI,运用模型 -视图 -控制器(MVC)模式和纯Java技术快速建立网络机器人远程控制系统的方案 ,构建了一个包括超文本传输协议 (HTTP)服务器、视频服务器和机器人服务器的远程移动机器人控制系统 ,实现了远程示教、可编程的机器人运动和复杂环境的目标搜索等远程控制功能 ,为Internet上的远程访问及人机合作提供服务 .本系统分别在局域网、校园网和Inter net范围内进行了测试 ,实验结果证实了本系统软件结构的有效性和正确性 .     

基于嵌入式系统的汽车制动参数采集与监测系统

为解决汽车在行驶过程中的制动参数难以获取问题,基于硬件检测单元以及labview虚拟仪器开发了汽车制动参数采集与监测系统,系统中的硬件部分由GPS导航模块、制定参数检测装置构成,基于labview开发的软件部分由数据采集端、服务器以及客户端三部分构成,基于TCP网络通信协议将车辆在行驶过程中的位置信息、运行速度、制动行为数据以及车辆纵向减速度数据进行实时采集、存储、远程监控以及在线分析。系统具有便于编程和操作、成本低廉、扩展性强、安全可靠的特点。实车试验结果表明,该系统可实现汽车在行驶过程中的制动参数的数据采集与远程监控,为相关方面的研究提供数据支持。     

电动多旋翼无人机转向能耗测试系统设计与试验

本文针对电动多旋翼无人机的能耗测试,设计了一种基于单片机的无人机转向能耗测试系统。该测试系统主要由角速度传感器,功率测量模块,无线通讯模块以及单片机等部分组成,并基于LabVIEW软件设计了上位机程序,以实现对测试过程数据的实时显示和保存。对系统进行试验表明：系统数据采集频率为100 Hz,电压测量精度为99.93 %,电流测量精度为99.87 %,转向角度测量精度为98.10 %,可见该系统测量精度较高,能满足电动多旋翼无人机转向能耗的测试及相关数据的获取。     

基于视觉的无人驾驶车自主导航控制器设计

以DUTIV-Ⅰ型无人驾驶车为研究对象,建立了基于视觉的无人驾驶车自主导航控制数学模型,应用根轨迹法分析了预瞄距离对该控制系统的影响.设计了由线性二次型最优跟踪控制理论得到的状态反馈控制律和用于补偿参考路径曲率扰动的前馈控制律组成的导航控制器.针对DUTIV-Ⅰ型无人驾驶车横向速度的不可测性,根据Kalman滤波理论构造了横向速度观测器.仿真和实验结果表明,该方法可保证无人驾驶车准确地跟踪参考路径,且具有较强的鲁棒性.     

恶劣环境下无人机双旋翼故障的智能监测系统设计

当前无人机双旋翼故障检测系统在恶劣环境下的抗干扰性能差,无法正常运行。设计一种小型、智能的适用于恶劣环境下的无人机双旋翼故障监测系统。首先规划了系统的总体结构,将便携式工控机作为系统运行的核心,用于对故障进行检测、提取故障数据进行存储和分析。然后利用数据采集模块对恶劣环境下无人机双旋翼相关数据进行采集,通过RS485总线完成主机和被监测无人机之间的数据传输。利用信号测试卡模块对数据采集模块接收的数据进行逻辑测试和故障诊断。最后采用无人机双旋翼故障检测算法对故障进行检测。实验表明,所设计系统具有较高的监测效率和精度,诊断效果良好。     

基于GPRS的汽车状态与故障监控终端

为了实现汽车生产销售服务中心对汽车状态的跟踪, 并对出现故障的汽车进行远程控制, 将嵌入式系统与GPRS（General Packet Radio Service）无线通信技术相结合, 实现了新型汽车状态与故障监控终端的设计。终端能在汽车行驶一定里程数以及在出现故障特征时利用GPRS网络信号以特定的数据帧格式将汽车状态与故障信息发送给中心, 中心通过与标准参数对比的方式对大量汽车状态数据进行分析, 解决汽车的安全隐患并远程控制出现故障的汽车。同时, 分析了汽车运动对数据传输可靠性的影响, 并通过实验测试证明了该系统的有效性。     

无人驾驶车辆智能控制技术发展

无人驾驶车辆可看作是具备一定自我学习能力的轮式智能机器人,体系结构可分为感知和决策,在智能控制技术的加持下,无人驾驶车辆控制技术正在阔步前进.为了优化车辆控制技术,使无人驾驶车辆控制子系统的实际执行效果达到决策系统的期望值;借助CiteSpace研究了中外无人驾驶车辆控制技术的发展、接着列举智能控制在无人驾驶中的先进应...     

基于ARM的远程实时视频监控系统的研制

为解决传统车辆监管系统不能对行驶中车辆实时视频监控的问题,研制了一套基于ARM11的远程实时视频监控系统.系统采用了基于客户机/服务器（C/S）结构的整体设计方案,在车载客户端完成车辆信息的采集、视频信息的压缩编码,通过3G无线网络将数据发送到远程服务器,在服务器实现实时显示.实验表明,系统运行稳定,服务器可以获得良好的视频质量和定位精度.     

基于Cortex-M3远程智能控制系统的设计与实现

随着物联网技术的迅速发展,人们对远程控制的需求越来越多,文中以Cortex-M3为核心处理器,嵌入uCOSⅡ实时操作系统,采用CGI技术完成Web服务器的构建,并移植TCP/IP协议栈,应用NRF2401无线通信模块组建无线控制终端网络,最终实现了一个简单实用的远程智能控制系统;系统的控制终端通过传感器采集现场数据信息实施智能化控制,用户可通过PC机或移动终端的Web浏览器登录服务器来实现对远程控制终端的监测控制。该远程智能控制系统具有性能稳定、实时性好、设计成本低等特点,在智能家居、工业远程监测控制等领域具有较好的应用前景。