多步进电机的变细分加减速控制研究

近些年来,由于步进电机具有精度高、惯性小、工作可靠,并且能实现高精度快速开环控制的特点,因而被广泛应用在舞台灯的运动控制系统中.要求步进电机能够高速、精确的运行,即在保证步进电机在不失步和不过冲的情况下,以最快的速度平稳地运行到指定位置,这就对步进电机的升降速控制以及多步进电机的协同控制提出了很高的要求.     

无刷直流电机的转子位置检测新策略

在电机速度控制系统中,转子位置检测至关重要。通过分析反电动势法及其改进方法可知,当电机在低速运行时,反电动势过零检测法的幅值太小而无法被检测到。对此,本文提出了一种新的转子位置检测方法,并对该方法进行仿真分析。该方法通过检测线端电压差的过零点,然后延迟90°机械角得到转子位置信号。仿真结果表明,当电机低速运行时,新方法均能准确获取到转子位置信号,电机有更宽的运行范围。     

无刷直流电机换相转矩脉动分析及其补偿

针对无位置传感器无刷直流电机的换相转矩脉动问题,做了深入分析。给出了换流时间和转矩脉动的时间函数,并在此基础上,提出了一种新的转矩脉动的补偿方法。从分析的结果上看,换向转矩脉动可以达到平均转矩的50%,这对电机换向平稳产生很大的影响,而采用补偿方法可以在一定程度上降低换转矩脉动,提高电机运行性能。最后通过仿真验证了转矩脉动分析以及所提出补偿方法的正确性。     

基于DSP的电机同步控制系统

本文介绍了一种基于DSP的电机同步控制系统,利用DPS通过CAN总线采集绝对值编码器的位置,取得两台电机运行状态,根据误差对电机速度进行修正,从而实现两台电机的同步运行。     

全位置自动焊机驱动电机控制的研究

着重讨论一种利用脉宽调制线路来实现电机速度控制的方法 ,该方法保证了全位置自动焊机在工作时行走速度的恒定。     

SLAM中机器人定位误差控制研究

在SLAM中,机器人的位置和环境都是未知的,伴随运动距离增大的是自身位置估计误差的增大,而自身位姿的不准确使得创建的环境地图失真,地图失真又将增大机器人的位置误差.为保证机器人定位和地图构建精度,采用逆推法计算机器人运动距离,再与里程计记录的前后时刻位姿计算出的距离相比较,设定误差阈值,校正机器人的实际位姿,通过实验,验证了本方法的有效性,减小了机器人定位误差.     

永磁无刷直流电机霍尔传感器故障诊断与容错运行新方法

针对霍尔传感器运行时的故障,提出了永磁无刷直流电机(Brushless DC motor, BLDC)的容错控制运行方式,并验证其可靠性。根据霍尔传感器的故障后时间间隔的异常判断故障类型,在正确判断故障基础上采用霍尔传感器容错运行方式可以使电机保持稳定运行。Matlab/Simulink仿真结果表明,此方法可有效地判断霍尔传感器的故障类型,并可以使电机在霍尔传感器故障的情况下稳定运行。     

基于线电感非饱和区定位的SRM 无位置传感器智能控制方法

针对开关磁阻电机导通相电感受磁路饱和影响大而导致转子位置角度估算精度不高的问题，提出一种基于线电感非饱和区定位的无位置传感器控制方法建立了开关磁阻电机相电感和线电感的函数关系式，提出了线电感非饱和区定位点的基本概念及其确定方法，并在对两相邻定位点对应区间位置角度所具有的特点进行深入分析的基础上，提出根据两相邻定位点来确定其转子位置角度的具体计算方法，对其效果进行了仿真和实验验证，结果表明：该方法有效克服了磁路饱和对开关磁阻电机转子位置角度估算精度的影响，因而显著提高了开关磁阻电机无位置传感器的控制精度     

一种新的移动机器人动态避障方法

提出了一种新颖、有效的移动机器人的动态避障方法.通过分析障碍物最大包围盒在机器人坐标系的位置以及其相对于机器人的速度,得到障碍物与机器人可能发生碰撞的方位,然后使用基于速度改变最小原则和速度改变最佳原则的第一和第二避障策略来完成机器人的动态避障.仿真结果表明,此方法能够使机器人在具有静态和动态障碍物的复杂环境中安全避障.     

多感知器蛇形机器人避障的智能控制

提出用基于行为的智能控制方法,利用遗传算法获得模糊控制规则,实现了以蛇形机器人左右摆动电机为控制对象的避障运动,作了相应的仿真实验,获得了部分仿真结果,并对该仿真结果进行了分析.     

基于力矩变换的PAA型欠驱动机器人鲁棒镇定控制

针对在第2 关节和第3 关节仅有两个驱动器的PAA（passive-active-active）型欠驱动三连杆机器人,提出一种基于力矩变换的鲁棒镇定控制方法. 首先对第3 关节的控制输入引入一种与第2 关节控制输入和机器人状态相关的力矩变换,以消除第3 关节控制输入对系统的影响,将机器人动力学方程化为更简单的形式,然后基于能量进行摇起控制设计. 在平衡区,将机器人第1 连杆和第2 连杆的角速度看成一种不确定性,得到机器人在不稳定平衡点附近的不确定模型;然后基于线性矩阵不等式推导鲁棒镇定状态反馈控制律,达到较大范围的平衡控制. 仿真结果表明,该控制方法具有稳定时间短和控制力矩小等优点.     

基于神经网络的机械臂自适应输出反馈控制设计

研究了机械臂的位置跟踪问题,提出了基于神经网络的自适应输出反馈控制方法. 该方法无需系统精确的数学模型,适用于具有非线性不确定性和外界干扰的机械臂控制系统. 设计的控制器由三部分组成：基于动态补偿器的输出反馈控制项、神经网络自适应控制项和鲁棒控制项. 神经网络的权值自适应学习率由Lyapunov稳定性理论得出. 仿真结果表明设计的控制器能驱动机械臂精确跟踪期望的位置,验证了该控制方法的有效性.     

基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制——一种参数化方法

给出了基于特征结构配置的输入饱和线性系统分散状态反馈控制的一种参数化方法.基于Syl-vester矩阵方程的参数化解,建立了状态反馈控制矩阵和闭环特征向量矩阵的参数化形式.所提出的方法中包含了部分特征结构配置,这种参数化方法提供了所有的设计自由度.在控制系统设计中,可以利用这些自由度取得希望的系统性能.一个仿真例子显示了所给方法的有效性.     

新型2T2R并联机构及其位置求解

基于五自由度4-UPU并联机构演绎出一种新型四自由度4-UPU/PPS并联机构. 通过螺旋理论分析可得,该机构具有两个移动和两个转动（two-translational and two-rotational, 2T2R）自由度,在此基础上建立了该模型的位置关系方程. 由于位置正解复杂,以机构各驱动支链长度为约束对象,建立了无约束非线性优化适应度函数. 提出一种动态变权重的多目标粒子群优化算法来搜索此函数的全局极小点,从而将位置正解问题转化为一个多目标优化问题. 随机选取20 组并联机构实际输入进行位置正解计算,计算结果与动平台实际位置和姿态吻合,解决了该机构位置正解的求解问题.     

基于PC104总线的直流伺服电动机控制

在PC104总线控制下,应用运动控制芯片LM629和电动机驱动芯片LMD18200实现了直流伺服电动机的控制,本文介绍了电动机控制系统的组成、电机控制板和系统控制软件,该控制系统具有体积小、功能强、反应速度快和控制简单等特点,可以应用在小型移动机器人的运动控制系统上。     

基于虚拟结构的分布式编队控制方法

提出一种用于编队机动运动控制的分布式编队控制方法。以虚拟结构为框架,在编队控制算法里加入队形反馈,邻近的分散编队控制器之间进行通信和协调,使得编队控制器既能控制编队机动运动速度,又能在编队机动过程中较好地维持队形。证明了该编队控制方法的收敛性。对有控制输入饱和约束的机器人组成的编队进行仿真,验证了该方法的有效性。     

分布式多小区联合传输中的自适应反馈比特分配

基于有限反馈的分布式多小区联合传输系统,提出一种自适应比特分配方案. 通过分析有限反馈造成的系统总速率损失,得到速率损失近似上界与用户分配给各信道的反馈比特数的闭式函数关系. 根据该闭式表达提出了一种自适应反馈比特分配方案,该方案基于不同信道的反馈比特数对速率的影响,在用户各信道之间自适应分配反馈比特数,显著减小了有限反馈带来的速率损失,提高了系统速率. 算法复杂度分析表明,该方案无需增加额外的周期性反馈信息,也无需巨大的计算量,易于在实际系统中实现. 仿真结果验证了该方案的性能.     

统一混沌系统的修正投影同步

本文研究两个统一混沌系统之间的修正投影同步.应用李雅普诺夫稳定性理论,在系统参数已知和未知时,分别采用非线性反馈控制和自适应控制方法设计相应的控制器,实现了驱动系统与响应系统各状态的修正投影同步,并且参数未知时可以辨识出驱动系统的未知参数.数值仿真结果进一步验证本文控制方法的有效性.     

基于生物遗传学的机器人位姿控制方法

根据遗传算法提出了一种机器人位姿控制的新算法,并结合机器人位姿控制问题探讨了改善遗传算法参数寻优速度的方法,最后通过仿真实验证明了该方法的有效性.