三维运动平台的直流伺服控制系统设计

[摘要]以TMS320F2812为核心处理器组建多路直流数字PID伺服控制系统,并利用VS2010编写基于串口的上位机控制界面与DSPTMS320F2812的增强串口模块进行通讯,实现对下位机的灵活控制;同时,将系统运行过程中的位置、速度等数据即时回传并以实时曲线的方式进行显示,以利于PID参数的整定．系统应用于XYZ三维空间运动平台,实验结果表明,系统具有高速高精度的控制能力以及良好的稳定性．     

结晶器振动电液伺服系统设计与仿真

为了提高结晶器振动装置的整体性能,采用先进的电液伺服系统驱动方案,设计了液压系统原理图,建立了系统的数学模型并进行仿真。结果表明,动态元件参数对系统的控制精度、相对稳定性和响应速度有着显著的影响;采用电液位置伺服系统驱动的结晶器振动装置具有信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。仿真结果验证了模型的正确性,可为实际生产提供理论依据。     

Uncalibrated visual servoing design for competitive networked robots

In this paper,a method with an eye-in-hand configuration is developed to hit targets during visual tracking for the TLS （Tele-Light Saber） game.It is not necessary to calibrate camera parameters and predict the trajectory of the moving object.Firstly,the expression of the image Jacobian matrix for the eye-in-hand configuration is proposed,and then an update law is designed to estimate the image Jacobian online.Furthermore,a control scheme is presented and the Lyapunov method is employed to prove asymptotic convergence of image errors.No assumption for the moving objects is needed.Finally,both simulation and experimental results are shown to support the approach in this paper.     

基于图像矩和矢量积法的六自由度机械臂视觉伺服控制

针对眼在手上的六自由度机械臂系统,提出一种基于图像的视觉伺服控制.通过图像矩和矢量积法,建立机器人正向、逆向运动学模型,引入雅可比矩阵解决机器人逆运动学解析问题.建立了图像矩特征变化量和笛卡尔空间的关节角速度之间的映射关系即复合雅可比矩阵,由矩特征变化量得到伺服过程中六自由度机器人各关节角速度.保证在图像逼近期望图像时,机械臂末端到达期望位置,并且此时关节角速度将收敛到零.仿真结果表明,计算复合雅可比矩阵的方法可控制机械臂渐近稳定到期望位置.     

基于TMS320F2812的永磁交流伺服系统设计

为实现高性能的伺服控制,提出了一种基于TMS320F2812数字信号处理器(DSP)的永磁交流伺服系统设计方案.采用了以TMS320F2812为控制核心、以智能功率模块PS22056为功率元件的系统硬件设计,提高了系统的集成度,且易于实现数字化控制;介绍了在CCS(Code Composer Studio)开发环境下采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的系统软件设计,实现了永磁交流电机的空间矢量控制.研究结果表明:系统在电机的转矩、转速和位置的精确控制方面具有明显的优势,动静态性能良好.该系统对各种伺服控制系统和工业生产过程具有很强的应用价值.     

基于极限学习机的未校准图像视觉伺服控制

解决非结构化环境中的机器人视觉伺服控制的主要问题是获得交互矩阵, 而解决交互矩阵的常见问题是交互矩阵伪逆的奇异性问题。 针对该问题, 提出了一种新型的基于图像的视觉伺服控制方法, 并采用增量式极限学习机解决图像雅可比矩阵的伪逆逼近问题。 为提高系统的收敛速度, 采用了具有自适应因子的速度改进控制器。 最后, 采用了六自由度机械手仿真, 验证了所提出方法的有效性和优势, 该算法提高了系统的鲁棒性, 避免了计算雅可比矩阵的伪逆的问题。     

我国第一台光盘伺服槽及预制格式刻划机的诞生——王立鼎院士访谈录北大核心CSCDCSSCI

王立鼎是我国著名精密机械专家,主要研究领域为超精密齿轮工艺与测试技术、激光光盘装备以及微机械等。在这两次访谈中,作为国家"七五"攻关项目"光盘伺服槽及预制格式刻划机"的总负责人,王立鼎详细讲述了我国第一台光盘伺服槽及预制格式刻划机的诞生历程,包括研制的历史背景、当时的国内外研究状况、任务的下达、多项单元技术的创新和突破,以及科研队伍管理理念等方面。王立鼎的回忆再现了我国第一台光盘伺服槽及预制格式刻划机许多鲜为人知的历史细节,希望对我国今天碰到的"卡脖子"技术的创新与突破有所启发。     

基于遗传算法的二自由度液压伺服系统模型降阶方法的研究

用遗传算法对二自由度液压伺服系统工程模型的降阶进行了研究,并通过编制进化程序进行仿真试验.结果表明:用该方法可以有效地解决系统中考虑结构柔度时,特征方程将变为五阶或者更高而无法按经典理论进行动态分析的问题.     

远程导弹鲁棒最优预见伺服地形跟踪控制器设计

设计一种基于多面体不确定性的导弹鲁棒最优预见伺服地形跟踪控制器.在目标值已知的情况下,基于LQ/H∞准则,通过求解线性矩阵不等式(LMI),得到具有状态反馈、积分环节和预见环节的鲁棒控制器参数.仿真结果表明,这种鲁棒最优预见伺服控制器在具有良好地形跟踪特性的同时,比一般最优预见伺服方法具有更好的鲁棒性能.     

基于人工免疫和图像直接反馈的视觉伺服控制

传统的基于图像特征的视觉伺服控制方法通用性差,且图像特征的标记、提取与匹配过程复杂.为此,文中提出了一种基于人工免疫和图像直接反馈的平面视觉伺服控制方法.首先采用人工免疫算法求解期望图像与反馈图像之间的位置与旋转误差,然后将误差信号经视觉控制器转换成机器人空间的位姿增量信号发送给机器人控制器,从而在无需进行图像特征标记与提取的情况下完成视觉伺服闭环控制任务.实验结果表明,采用文中方法能控制机器人准确地跟踪目标物体,控制误差不超过1个像素,说明文中方法是有效和正确的.