双动力臂爬壁机器人运动吸附控制系统设计

本文设计了一种能够适应多种壁面、安全性高的爬壁机器人运动吸附控制系统.首先介绍了机器人的结构和运动原理,并详细描述了机器人吸附机理和真空回路控制原理.在此基础上,设计出一种通用双动力臂爬壁机器人运动吸附控制系统.分析表明,该控制系统工作性能良好,使该机器人吸附系统安全可靠,有较强的越障能力,能较好地适应各种材质和倾角壁面的作业要求.     

小型爬壁机器人系统设计与应用

针对一种小型的双足爬壁机器人,设计开发了基于DSP2812处理芯片的控制系统.该机器人系统采用双足真空吸盘式结构和用3个电机驱动5个关节的欠驱动结构.双足真空吸盘式结构使其可以在光滑的墙面和天棚行走,又能够在交接面之间完成跨步行走.而欠驱动结构减少了电机的数目,从而减小了机器人的尺寸和降低了机器人的质量和能量消耗,但它也给机器人的控制和运动规划带来了新的挑战.已完成的系统设计包括运动模式设计、关节控制、通信模块设计和吸盘足控制等.实验结果证明了所提出方案的可行性.     

湿吸型仿生六足机器人的设计

基于昆虫湿吸力的理论模型,利用BIOLOID机器人套件设计了一种用于爬壁的仿生六足机器人,参考昆虫足垫特性设计了机器人的湿吸足垫,并基于胶带剥离原理规划了机器人步态及吸附、剥离动作.结果表明:机器人能严格按照三角步态,行走于小于等于50°的坡面,且方向正确、姿态平稳,腿部能顺利吸附、剥离地面;通过对机器人爬坡实验的分析表明:为了增加足垫吸附力,必须选择质地柔软的材料作为足垫,在足垫上雕刻适当深度与密度的凹槽,着地后对足垫施加一定的压力,选用适当浓度的粘液并产生较薄的液体膜.     

狭窄空间管道外壁检测机器人结构设计

为实现替代人工方法检测过热器管道外壁的目的，本文基于对爬管爬壁机器人的结构原理的分析，考虑到过热器管道空间狭窄形状复杂，设计了一种环抱式管道检测机器人。本文阐述了狭窄空间管道外壁检测机器人工作原理，设计了机器人的机械结构，分析了机器人手臂和手指的夹持力，分析了机器人的爬管升降力，并利用有限元仿真分析对其进行验证。研究结果表明：该结构设计合理，满足所需运行条件要求。     

一种坞内船体外板喷涂新方法研究

以某船厂实际工艺为案例,分析了船舶岸壁坞内外板喷涂作业现状,探讨了基于国内外爬壁机器人技术的坞内船体外板喷涂的成套设计策略构想,包括成套系统设计、爬壁机器人设计、可行性设计思想.最后,应用某船厂实际算例,对参数指标、机器人本体设计、射流及漆雾回收设计、自动控制及轨迹规划设计、防坠防刮碰安全设计等方面进行了新方法研讨.研究表明,此种坞内船体外板喷涂新方法研究可行.     

立式金属罐容积检定机器人控制系统设计

介绍了一种用于立式金属罐容积检定的爬壁机器人控制系统设计方案.爬壁机器人采用了非接触永磁吸附结合四轮驱动的方式实现壁面运动.其控制系统由上下位机组成,上位机控制系统主要完成爬壁机器人控制系统的管理、运动轨迹的规划、工作状态的实时显示、系统的安全诊断保护、运行、停止等;下位机控制系统则实现对运动的控制,由AT89C51微控制器为核心构成直流电机驱动电路、倾角检测电路、电源电路等模块组成.现场实验表明:该机器人不但运动灵活,而且解决了爬壁机器人运动偏斜的缺点.     

基于Lyapunov稳定性的爬壁机器人路径跟踪双环滑模控制

针对爬壁机器人路径跟踪控制问题,提出一种双环滑模控制算法。该算法是以建立的爬壁机器人运动学模型为基础,设路径跟踪偏差信息为滑模切换函数,结合backstepping思想设计了控制率,通过Lyapunov函数验证其稳定性,实现了外环位置和内环姿态的准确跟踪。对于环境的不确定性,采用提高内环增益大于外环的方法解决。将设计的双环滑模控制器与一般滑模控制进行轨迹跟踪仿真比较,并对直线轨迹跟踪进行了实验验证,结果表明:本文设计的路径控制器能较快达到零误差跟踪,整个控制过程和过渡过程准确且平滑,所以该算法可有效提升爬壁机器人工作水平。     

可越障爬壁机器人研究与设计

为了解决爬壁机器人越障性问题,本文根据爬壁机器人的吸附类型介绍了国内外足腿式、蠕动式以及飞吸式机器人越障能力的研究现状,以及本团队研制的3款越障式爬壁机器人的性能特点,对比了各类机器人越障性能的优劣性。在此基础上探讨了爬壁机器人设计时的重点问题,对未来设计越障爬壁机器人起到了一定的引导作用。     

多翼自治水下机器人动力学建模与姿态控制

为了提高多翼自治水下机器人姿态自主控制的稳定性和控制性能,设计了基于多翼水下机器人全参数控制模型的姿态控制系统.首先对多翼自治水下机器人进行运动学和动力学分析,建立多翼自治水下机器人的全参数运动控制模型;在此基础上建立多翼自治水下机器人整体控制系统,设计基于线性二次型最优控制的多翼自治水下机器人姿态控制器;最后进行多翼自治水下机器人姿态控制仿真实验.结果表明:在给定的外界干扰下,多翼自治水下机器人能够快速稳定跟踪目标姿态,所建立的控制器以及控制模型能够满足多翼水下机器人姿态的自主控制需要,达到设计目标.     

基于TMS320LF2407的电动汽车直接转矩控制系统

介绍了一种用于电动汽车驱动的直接转矩控制系统硬件和软件结构.根据电动汽车的驱动要求和感应电动机直接转矩控制原理,设计了一种基于DSPTMS320LF2407的全数字化交流电动机直接转矩控制系统.首先,利用MATLAB软件对直接转矩控制系统进行建模和仿真.通过对系统的仿真分析,得到了电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形,证实了系统设计是正确的.然后,对系统进行了实验研究.实验结果表明,基于DSPTMS320LF2407的全数字化电动汽车直接转矩控制系统的设计是可行的.     

电阻炉温度的智能化控制

针对提高电阻炉温度的控制质量,研究了利用单片机实现以微分先行、P-PI为控制算法的智能化控制方案,给出了单片机的硬件组成和控制算法。实践证明该控制方案在性能指标如超调量、稳定时间和稳态误差等方面,取得了较为满意的结果。     

土木工程结构振动控制的概况与新进展

对土木工程结构振动控制的发展概况进行了综述,介绍了国内外该领域的主要研究成果和最新进展及未来的发展方向。     

两种新型pH值的控制方法研究

根据酸碱滴定曲线本身非线性的特点 ,提出了三区段非线性变增益PID控制算法和积分模糊控制 (IFC)算法 ,通过对带有时滞的pH值中和反应过程进行数字仿真研究 ,控制结果表明新型算法具有鲁棒性强、响应速度快和控制精度高的优点 ,尤其是IFC控制方法能克服pH值中和过程中的较大时滞 .     

PID型大范围预测自校正控制器的设计与实现

本文通过对一般的大范围预测控制中目标函数的改进，导出了具有ＰＩＤ结构的新型大范围预测自校正控制计算法，使得控制器的动态性能及鲁棒性得到加强。本文还给出了这种方法的实现步骤，进行了数值仿真实验。仿真结果验证了该项控制器的有效性。     

一种离散非线性随机系统模型的非线性结构的自校正控制器

本文给出了一种描述离散非线性随机系统的数学模型,它是CARMA模型的一种扩展,双线性系统模型是它的一种特殊形式,并给出了新模型下自校正控制器的算法,它将CARMA模型下的算法结构从线性扩展到非线性。     

浅谈市政工程项目管理中的施工控制

市政工程项目管理是指工程中标后,承包人对工程实施项目管理的全过程。对市政工程项目管理中成本、质量、进度和安全目标4项工作之间的运作情况及它们之间的相互关系进行探讨,旨在提高工程项目管理水平。     

交通信号灯智能控制系统设计与实现

研究了运用PLC技术的交通信号控制系统，用简洁的软硬件使其智能化程度更高。采用PLC与计算机之间的通讯链接技术，完成交通对象的复杂控制。并运用模糊控制原理，将人的控制经验及推理过程纳入系统自动控制当中，使车辆行驶和道路导航实现智能化。     

速度控制系统一类闭环控制策略

比例积分（ＰＩ）控制已被广泛应用于速度控制系统．一种较新的控制策略积分比例（ＩＰ）控制却具有超出ＰＩ控制的优点．文中对基于模拟电路的这两种控制策略及方案进行了对比研究．研究结果表明,ＩＰ控制不但具有一些明显超过ＰＩ控制的优点,而且保留了ＰＩ控制的优点．     

一种新型自学习智能控制器研究

本文结合工程实践经验，基于传统控制方法和智能自学习控制思想，提出了一种切实可行的新型智能控制器，并应用锥稳定性定理为闭环系统建立了稳定性分析，给出了ｌ２稳定性结果。     

待机控制--随机控制的一个新方向

从一个实例出发引出了待机控制思想，其实质是以牺牲部分控制时机来提高控制精度。该文给出了待机控制的一些基本概念，描述了待机控制的常见目标函数集，指出了研究待机控制的基本命题：目标函数集的相容性与待机控制策略的设计。以矩形目的域为例，按满意控制的思想，利用线性矩阵不等式(LMI)技术，给出了待机控制策略求解的方法与实例。