基于干扰观测器的Fuzzy-PID控制及应用研究

针对大射电望远镜(LT)悬索粗调系统为一变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出柔性结构系统的特点,提出了一种Fuzzy-PID控制和干扰观测器相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪策略。这种方法通过构造干扰观测器来预测该柔性结构系统的各种干扰,并根据预测到的干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响,同时引入Fuzzy控制算法来自适应整定PID控制器的参数实现具有最佳组合的PID控制。最后,对LT悬索-馈源舱控制系统进行了数值仿真,结果表明该控制算法可以较好地满足馈源系统轨迹跟踪精度要求,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

一种非线性融合系统中的传感器管理方法

针对非线性非高斯动态跟踪系统,提出一种基于序贯蒙特.卡洛粒子滤波的传感器管理方法。该方法首先利用粒子滤波计算目标的协方差;然后利用信息熵计算目标的信息增量;最后利用信息增量大小实现传感器资源对目标的分配。仿真结果表明,在非线性系统下,该方法对传感器管理具有较高的精确性、实时性和鲁棒性。     

组网雷达系统对于高加速机动目标的精确跟踪研究

针对多基地雷达系统跟踪近距离高加速机动目标的场合,提出了一种并行扩展卡尔曼滤波算法。该算法首先建立起组网雷达群跟踪目标运动形态的观测模型,然后将三维加速度矢量引入到目标的运动模型中,通过并行计算的方式,在对加速度进行合理估计的基础上对量测数据进行卡尔曼滤波跟踪分析,获得目标的精确轨迹。仿真结果表明,该算法不仅能快速精确计算目标的位置和速度,而且具有很好的瞬态特性和稳态特性。     

异构双腿机器人步态规划与控制实现

为了给智能仿生腿的开发提供一个理想的研究平台,提出了异构双腿行走机器人(BRHL)这一全新的类人机器人模式.首先阐述了BRHL的概念及研究意义,然后基于分割建模思想给出了BRHL的协调动力学模型.提出了修正的Sigmoid磁流变阻尼器建模方法并进行了实验建模.详细阐述了基于步态跟随的BRHL步态规划方法并进行了仿真.最后给出了BRHL的控制系统设计,利用Pro/E,ADAMS及MATLAB/Simulink对BRHL进行了虚拟样机联合控制仿真.仿真结果表明,基于MR阻尼器控制的仿生腿能够很好地实现对人工腿的步态跟随.     

巨型望远镜的鲁棒控制策略研究

介绍了大望远镜机架控制系统的特异性,分析了影响控制系统性能的非线性干扰.比较了两种鲁棒控制理论,指出H∞控制更适用于望远镜的机架伺服系统.基于H∞控制理论,将非线性摩擦转矩处理为标称系统的输出端乘法摄动,把克服非线性摩擦转矩的影响转化为提高系统对模型摄动的鲁棒性;同时也考虑了系统对风扰力矩的抑制能力.通过MATLAB编程得到了一个H∞速度控制器,仿真结果表明,该控制方案相比传统的PID控制有更高的鲁棒性及可以实现更高精度的跟踪与校正.     

基于DSP的超声冲击电源控制系统设计

为解决现有超声冲击模拟电源频率跟踪性能差、恒幅调节步长不可控的缺陷,以TI公司生产的TMS320LF2407A型数字信号处理器(DSP)芯片为控制核心,研制了一套数字化超声冲击电源控制系统.实验证明该设计可以实现精确的频率跟踪、恒幅控制并完成液晶显示,使整个冲击过程维持在良好的谐振状态,从而得到均匀一致的理想冲击表面.     

基于视线跟踪技术的眼控鼠标

利用基于图像处理技术的视线方向识别、跟踪方法,通过近红外光线在眼睛角膜反射产生的光斑和瞳孔中心的位置关系来确定视线方向,推导出人眼在计算机屏幕上的注视点,进而实现人眼对鼠标的定位与操作,其在显示屏上定位精度可达到40×40像素.     

白线焊缝跟踪系统中的图像处理方法

设计了适合于白线焊缝跟踪系统的图像处理算法,利用同态滤波、二值化等方法实现对采集图像的预处理,运用Hough变换法提取图像的特征边缘,并由此确定边缘位置,通过D/A转换将位置偏差量反馈成电压,控制伺服电机推动探架转动,保证探头实时跟踪焊缝。实验结果表明,该图像处理算法检测效果理想,检测精度达到±1 mm内。     

视频对象分割技术的研究

叙述了采用视频标准MPEG-4和MPEG-7进行视频分割技术的一些基本概念和常用的分割方法,同时针对每种方法的优缺点进行了分析,并对发展趋势进行了展望。