本文为一个名叫 Besiding的双足机器人建立了完整的力学模型和控制模型,使机器人能在平面上实现稳定的动态行走。并且对模型的可靠性和实用性进行了仿真计算,结果证实了文中模型的合理性和可行性。这个名为 Besiding的机器人有10个自由度,从机械学的角度看,其结构能实现基本的步行动作为了使建立的模型利于计算机控制和编程计算,文章采用了一种递推的 Newton Euler方法来建立机器人的力学模型,这种方法的特点是利用递推计算的办法来形成力学方程中动力矩阵和关联矩阵的元素,这就使得非常复杂的动力学方程在编程计算的时候显得非常简洁、有效,在这个基础上,文章对步行策略进行了设计,并得到了实现稳定的动态行走所必须满足的力学条件在 Besiding机器人的控制问题上,文章采用的是跟踪式的PD控制法,具体措施是首先把机器人的行走过程按一个很小的时间区间分成许多时间域,其次把机器人的力学方程在每个时间领域里线性化,然后在这个时间域内对机器人进行PD控制。其实这种控制方法允许对机器人控制系统的特性参数进行设计,这就更容易使控制系统达到我们的要求:另外,Besiding还添加一个控制环节,使其具有一定的鲁棒性,来抵消由于实际机器人的某些力学参数很难精确测量所带来的对稳定性的负面影响文章的最后对力学模型和控制用Maab进行了仿真计算,列出一些重要的计算结果,对稳定性、跟踪误差、响应性能等重要的控制指标进行了分析。其结果显示,文章所采用的建模方法、行走策略和控制措施是合理的、有效的实用的。关键词:双足机器人、力学模型、动态步行、行走策略、控制模型、仿真计算
上传时间: 2022-06-19
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[导读]从能耗角度来看,消费类电子产品和工业设备从传统的AC马达过渡到体积更小、更为高效的BLDC马达具有重大意义,但设计BLDC控制算法的复杂性阻止了工程师们实现这种过渡的积极性。关键词:马达设计FOCBLDC控制技术从手机中的小型振动马达到家用洗衣机和空调中使用的更复杂的马达,马达已成为消费领域中的日常装置。马达同样也是工业领域中的一个重要组成部分,在很多应用中广泛运用,如驱动风扇、泵等各种机械设备。这些马达的能量消耗是非常巨大的:研究表明,仅在中国,马达所消耗的能源占工业总能耗的60%至70%,其中风扇和泵所消耗的能源占中国整体功耗的近四分之一。尽管这个数字在其他国家可能没那么高,但降低电子系统中的马达能耗已在全球成为必须优先考虑的议题。一个多世纪以来,传统的交流(AC)马达已被广泛使用。交流马达是设计最简单的感应马达,但他们却造成了大量能源的浪费。这是因为交流马达只输出恒定速度,不能随工作条件的变化进行自适应。现在已有一些调节交流马达速度的简单方法(例如,可以提供三种速度选择的标准家用风扇),但这些方法的应用范围有限,而且难以转移到更为复杂的系统。
上传时间: 2022-06-25
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摘要:现代电机控制的发展在提高性能、降低损耗、减少成本和其它不断出现的新的技术指标及特殊应用上的要求越来越高,因此有许多新的复杂的控制算法产生,交流电机有许多直流电机所没有的优点,但是寸于交流电机的控制相对直流电机更为困难,而DSP的应用使得交流电机控制系统无论是在结构复杂程度、成本和效率上都有很大改观。本文结合了交流感应电机的速度控制中较为有效的控制方法即磁场导向控制(FOC)理论和T1公司的DSP控制器TMS320LF2407介绍了DSP在电机闭环控制中的应用。关键词:电机控制磁场定向理论DSP矢量控制1引言交流感应电机因为其很多优点如结构牢固,运行稳健可靠,成本低廉和高效率等而被广泛使用,但是交流电机的可控制性不如直流电机,而在很多应用中有如精确定位、转距控制、速度控制等要求。为了实现这些功能和提高控制精度,需要采用闭环控制系统和采用较为复杂、有效的控制算法,这些复杂的控制方法中包含了大量的数据运算及系统的适时性要求,对微处理器运算能力和速度要求更高。传统方法在成本和性能上已经很难满足人们的要求。随着电子技术的发展,数字信号处理器的(DSP)应用解决了处理器的运算能力和速度问题。一些电机控制专用DSP如TI的TMS320LF2407,其中集成了电机控制的许多必要的外围器件,如模数转换器、脉宽调制发生器和一些专用逻辑电路,给开发更高性能价格比的控制系统带来极大方便。
标签: dsp foc控制算法 交流电机调速控制系统
上传时间: 2022-06-26
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最近两天在考虑一般控制算法的C语言实现问题,发现网络上尚没有一套完整的比较体系的讲解。于是总结了几天,整理一套思路分享给大家。在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一,是当之无愧的万能算法,如果能够熟练掌握PID算法的设计与实现过程,对于一般的研发人员来讲,应该是足够应对一般研发问题了,而难能可贵的是,在我所接触的控制算法当中,PID控制算法又是最简单,最能体现反馈思想的控制算法,可谓经典中的经典。经典的未必是复杂的,经典的东西常常是简单的,而且是最简单的,想想牛顿的力学三大定律吧,想想爱因斯坦的质能方程吧,何等的简单!简单的不是原始的,简单的也不是落后的,简单到了美的程度。
标签: pid控制
上传时间: 2022-06-26
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摘 要:针对传统工业机器人控制系统开放性差、内部结构复杂和技术升级困难等弊端,在保证系统实时性和稳定性的前提下,构建了基于ROS和LinuxCNC的工业机器人控制系统软件架构。根据系统的功能要求和所选平台的特点.软件分为三部分:任务调度模块、实时任务模块和EtherCAT主站模块。通过实验证明原型控制系统具备控制工业机器人完成基本工作的能力。
上传时间: 2022-07-12
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温度是工业中极为常见的参数,几乎所有的工业系统中都有对温度比较严格甚至非常严格的要求,因此温度的控制在工业控制过程中占用很重要的地位。本文所选电阻炉模型是工业生产中十分常见的系统,同时也是一个具有非线性滞后性、惯性、不确定性等特点的被控对象。传统PID控制具有结构简单,参数调整方便等优点,所以应用十分广泛,但传统PID控制效果的好坏是基于对象数学模型建立的准确与否,所以对于像电阻炉这种对象模型复杂和难以确定精确模型的控制系统,就存在很大的局限性。因此会直接影响到系统的控制效果,达不到工艺要求。随着智能控制的发展,以模糊控制为基础的模糊PID控制发展日益完善,并且在温度控制中取得了比较好的控制效果。本设计以电阻炉为控制对象,以常规PID控制算法和模糊PID控制算法为理论依据分别对电阻炉进行温度控制。运用MATLAB软件仿真控制过程,通过在控制过程中不断改变普通PID控制器以及模糊PID控制器的三个参数来达到温度控制的目的。我们通过仿真结果可以看出,模糊PID控制无论在响应的快速性、抑制系统超调量,还是在抗干扰方面都具有比常规PID控制更好的优越性。本论文以实际对象进行控制,起到了良好的控制效果,对现实也具有一定的借鉴意义。
上传时间: 2022-07-18
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四旋翼无人直升机由于其飞行控制相对容易,安全性也得到了较大的改善,越来越受到研究人员的关注。而四旋翼无人直升机的飞行控制系统是四旋翼无人直升机至关重要的组成部分,它决定了四旋翼无人直升机飞行性能的优劣。本课题围绕四旋翼无人直升机的自主飞行控制问题,以遥控航模为飞行平台,设计飞行控制系统的总体方案,建立其动力学数学模型;在此基础上,完成了以TMS320F2812为核心的飞行控制系统的软硬件设计,包括器件选型、硬件电路设计、模块化软件设计,并做了大量调试工作,基本解决了设计中存在的问题。同时初步研究了四旋翼无人直升机自主飞行控制方案的设计,为以后执行更复杂的任务例如定点飞行、避障和多机协调飞行等打下一定的基础。建立完善的四旋翼无人直升机飞行控制系统平台,将有助于进一步拓展对四旋翼无人直升机飞行导航、控制算法和控制系统开发等方面的研究,为未来进一步研究开发满足不同条件的新型的多用途无人机打下坚实的基础。
上传时间: 2022-07-23
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随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。传统的电梯控制系统采用的是继电器逻辑控制电路,这种控制易出故障,维护不便,运行寿命短,占地空间大,正逐步被淘汰。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率,设计了一套以PLC为核心控制器的电梯自动控制系统,用来取代以往的较复杂的继电器一接触器控制。系统的核心部分(控制部分)使用了日本三菱公司生产的FX2N-80MR型PLC,因为在核心控制部分采用的是软件程序控制,从而在保证电梯正常运行这个要求的情况下,大大的提高了电梯故障检查与维修的方便性和容易性,同时还克服了手动操作所带来的一些人为干扰因素,取得了良好的经济效益和社会效益.关键词:PLC;电梯;逻辑控制;程序设计
上传时间: 2022-07-25
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首先,本文对几种传统MPPT控制算法进行了研究、分析和比较,总结出这些算法存在的共同缺点是无法适应光伏阵列P-V曲线呈现多峰的情况,由此引出新颖MPPT算法研究的必要性。对光伏阵列在各种复杂条件下进行了人工遮挡实验,观察所得大量数据后发现5条重要规律,它是新颖MPPT算法实现的基础。其次,根据系统设计要求给出了本系统总体设计方案,并详细介绍了硬件、软件设计方案。再次,依据硬件设计方案搭建硬件电路。硬件电路设计采用TI公司的DSP TMS320F28027作为主控芯片,设计光伏阵列的电压、电流采集及信号处理电路,并根据MPPT控制算法输出PWM信号,再经隔离、驱动电路放大后驱动DC/DC电路功率管的通与断。由PWM占空比的不断变化动态的调整了光伏阵列的等效负载阻抗,从而达到最大功率点追踪的目的。随后,基于CCS开发环境,编程实现新颖MPPT算法,该算法主要由主程序、AD采样子程序、改进扰动观察法子程序,全局峰点追踪子程序及定时中断子程序等五部分组成。最后,分别对各个模块电路及新颖MPPT算法进行测试,并给出必要的测试结果图。测试结果表明,硬件、软件算法都满足设计要求,而且新颖MPPT算法较传统MPPT算法能够更正确、快速的追踪到光伏系统在复杂条件下的全局最大功率点,这对以后光伏系统控制算法的进一步研究具有很大的技术参考价值。
上传时间: 2022-07-26
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先进PID控制MATLAB仿真
上传时间: 2013-05-15
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