倒立摆系统是研究控制理论的一种典型实验装置，具有成本低廉，结构简单物理参数和结构易于调整的优点，是一个具有高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性的不稳定系统。在控制过程中，它能有效地反映诸如稳定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多控制中的关键问题，是检验各种控制理论的理想模型。迄今人们己经利用经典控制理论、现代控制理论以及各种智能控制理论实现了多种倒立摆系统的控制稳定倒立摆系统的最初研究开始于二十世纪五十年代，麻省理工大学电机工程系设计出单级倒立摆系统这个实验设备。后来在此基础上，人们又进行拓展，产生了各式各样的倒立摆：有悬挂式倒立摆、平行倒立摆、环形倒立摆、平面倒立摆倒立摆的级数有一级、二级、三级、四级乃至多级：倒立摆的运动轨道可以是水平的，也可以是倾斜的：倒立摆系统已成为控制领域中不可或缺的研究设备和验证各种控制策略有效性的实验平台。同时倒立摆研究也具有重要的工程背景：如机器人的站立与行走类似双倒立摆系统：火箭等飞行器的飞行过程中，其姿态的调整类似于倒立摆的平衡。由于倒立摆系统与双足机器人、火箭飞行控制有很大相似性，因此对倒立摆控制机理的研究具有重要的理论和实践意义。而就这两方面而言，从目前的研究情况来看，大部分研究成果又都集中在第面即倒立摆系统的稳定控制的研究早在上个世纪五十年代，国外就开始了倒立摆的研究，我国学者也从80年代初开始倒立摆系统的研究。1966年 Schaefer和 Cannon应用bang-bang控制理论，将一个曲轴稳定于倒置位置，实现了单级倒立摆的稳定控制，在60年代后期，作为一个典型的不稳定严重非线性证例，倒立摆的概念被提出，并将其用于检验控制方法对不稳定、非线性和快速性系统的控制能力，受到世界各国许多科学家的重视，寻找不同的控制方法实现对倒立摆的控制。目前，倒立摆的控制方法可分如下几类
上传时间： 2022-04-05
上传用户：
在过去的几年，人们共同见证了科学技术为社会发展所带来的奇迹。人们对生活水平有了更高的追求，而智能家居就扮演了一个很重要的角色。智能家居将家庭生活中的各种电器结合成一个有机的整体，进行统一控制，给人们提供了一个高效、优质的生活环境。但随之而来的问题是，如何提出一套符合标准又被大众接受的智能家居系统。本课题聚焦于目前智能家居所面临的价格高昂，布线复杂等问题，设计出一种以MSP430作为主控芯片的无线智能家居控制系统。 本课题主要研究的是一款以超低功耗MSP430单片机作为主控制器，融入各种传感器技术，利用nRF24L01与PT2262/PT2272无线收发芯片组建家庭内网，通过GSM模块实现远程通信的实用经济型智能家居控制系统。系统的研究的内容主要是实现检测与安防的功能，实现数据的远距离与近距离无线传输。系统将硬件设计分为主控模块与从控模块的设计，利用Altium Designer软件分别绘制出主控模块与从控模块的电路连接原理图。在硬件电路设计的基础上，确定软件工作流程，根据软件流程编写C语言程序代码，并且在IAR Systems开发环境中进行编译。通过软、硬件联合调试，确保系统工作的协调性。最后，通过Proteus仿真软件进行仿真，确定方案的可行性，之后进行硬件系统的测试。测试结果表明系统实现了家居周围环境监测、环境异常情况下的报警、家居内部的无线通信以及家居外部的远程通信等功能。 本文研究的智能家居控制系统，融入了无线通信的技术，避免了家庭布线的繁琐，实现了三种环境检测与四种异常情况报警。尝试构建一套成本低，功耗低，操作简单，便于安装的适用于普通家庭的家居智能化操作系统，具有很大的现实意义。
上传时间： 2022-05-22
上传用户：
本文所研究的课题是电磁炉IGBT驱动智能同步系统的设计，并在同步系统的基础上引入电磁炉的低功率连续加热设计。论文介绍了电磁炉的发展历史和工作原理，并基于美的电磁炉的硬件设计，介绍了美的电磁炉的硬件模块电路设计和美的定制的单片机以及关键程序结构等等。目的是为了开发一款能够自动识别使用时不同锅具的特性，从而根据程序功能程序智能调功率的电磁炉具有低成本、多功能、低功率连续加热等优点，具有一定的市场竞争力。 电磁炉的发展已经完全进入了其产品演化的成熟阶段，近年来各大品牌都没有太大的技术创新，创新更多的是在优化产品使用体验及成本上优化方面。论文从产品智能化的角度，先从实现电磁炉的IGBT驱动智能同步，来实现锅具的自动识别出发，找系统中的一个状态及功率基准点，以此基准点来实现电磁炉功率及功能的智能化操作。在此研究，先是对基本电路方案进行研究，对IGBT驱动智能同步方案进行研究，并且在实现过程中，引入了过零启动方案，从而更好的实现了IGBT的热损耗管理。由此，看到了低成本实现电磁炉低功率连续加热的可能性，并对此研究了斩波方案，同时为了解决噪音问题，从多种方案中选择了台阶驱动方案进行研究。 IGBT驱动的智能同步，更是让电磁炉可以直接识别不同的锅具，且都有赋予其良好的加热控制，这个完美的解决了当前电磁炉的一个痛点。低功率连续加热的实现更是解决了当前电磁炉的另一个痛点。同时由于方案都是基础研究方案，可以全平台导入，且各方案相对独立，可以根据实际需求拆开来导入。
上传时间： 2022-05-29
上传用户：
经济的发展与技术的进步带动着人们更加渴望高品质的生活质量，作为当今产业大热门的智能家居逐渐成为市场关注的焦点，很多科技公司纷纷开发出自己的产品。不过由于浮夸的宣传，不合理的定位和高昂的价格，导致了消费者纷纷对智能家居产品望而却步，行业呈现出叫好不叫卖的现象。鉴于此种情况，本文定位于智能家居中低端产业，开发设计出一款简单实用、价格低廉的智能家居控制网关系统，目的是在于让普通人也可以享受科技发展的成果。 该网关系统综合了电子技术、计算机技术、通信技术等多种技术，从硬件和软件两个方面对控制网关进行深入研究，最终实现对家居环境远程监测的目的。 在硬件方面，该控制网关系统采用以单片机为硬件控制平台，以供电模块、时钟模块、EEPROM模块等众多外围电路模块为辅助，结合ZigBee与WiFi无线通讯技术，完成对智能家居网关系统的搭建工作。该网关系统的单片机采用功能强大、价格低廉基于ARM32位CortexTM-M3的STM32F103RCT6，它主要负责对家居环境的任务调度，智能控制;ZigBee部分采用主芯片为CC2530的无线通信模块，该模块主要包括两个部分:协调器和终端节点，终端节点除了通信部分，还包括温湿度传感器、光线传感器、烟感传感器等部分，它负责完成对数据的采集、打包和发送工作，协调器则负责把终端节点发送的数据进行重新打包然后通过串口传送给主控模块;WiFi部分采用的是价格低廉、功能实用的ESP8266WiFi通信模块，该模块有三种工作模式:STA、AP和STA/AP，使得WiFi部分兼具连接热点和发送热点两种功能，该模块负责智能家居控制单元和外界通信的工作，它通过串口和控制单元通信，然后通过WiFi网络发送接收信息。 在软件方面，控制网关采用以Keil和IAR为开发环境，以uC/OS-Ⅱ操作系统为程序运行环境，结合C语言及少量汇编语言，共同完成系统的软件控制工作。Keil和IAR作为开发环境可以进行程序检测、烧录等辅助工作，大大减轻了工作量;uC/OS-Ⅱ操作系统短小精炼、功能强大的特点，使得硬件资源可以更加合理的利用，有助于节约成本，同时也让控制网关系统可以实时多任务执行，增强了系统功能;此外充分合理利用了网络库函数资源，大大节约了学习与开发进度。...
上传时间： 2022-05-30
上传用户：
传统农业生产不仅受到气候与季节限制，而且严重受天气变化的影响，特别是像北方这样的春冬季节光照时间短、雪雨天气较多的地区，农作物的生长受到很大地限制。温室大棚的出现很好地解决了农业生产中的季节与天气问题，不仅显著的提高了农业的生产效率，而且将农业生产从自然生态束缚中解脱了出来。但是目前的温室大棚对部分环境因素的控制过分依赖于人工干预，而随着智能设备的发展，这样的温室大棚满足不了农业生产技术的智能化、信息化要求。 本文通过分析温室大棚中植物补光灯的应用问题，针对现有补光灯的补光量不准确、光质不纯、节能效果差等缺陷，提出了一种采用补光光源绿色环保、多变幻、寿命长等诸多优点的LED灯具，并结合实际补光需求设计了一款以LED为光源的温室大棚中智能补光控制系统。通过对植物生长所需的光源和光谱进行分析，选择易于被智能化控制的LED灯具，然后对单颗光源特性进行测试与研究，进而设计出不仅满足实际的需求，而且在整体均匀性方面达到最优的补光系统。依据LED的光电特性，利用STM32主控制器产生的PWM（脉冲宽度调制）来控制补光进而实现定质定量的补光。 这一款智能补光控制系统的设计实现了光质可调、光强的检测、智能化调光与控制等目标。设置不同的对照组实验来进行对比，实际测试表明，该系统也达到了预期的差额补光的设计目标，不仅补光效率高，而且操作方便，明显给温室大棚的发展带来了新的契机，同时该系统具有很强的实用性，在温室种植中必将具有广阔的前景。
上传时间： 2022-06-01
上传用户：jiabin
摘 要:让智能机器人在多变的光线与温度环境中沿预定线路行走, 在工业生产和学术研究中均有重要意义, 笔者阐述了实现该功能的可靠方法. 通过讨论关键传感器件的选用、检测原理的合理应用、抗环境光干扰的实现、自适应调整算法及其实现等内容, 分析了竞赛机器人的巡线技术. 以这些技术思想为主体的竞赛机器人在国内外竞赛中均取得优异成绩, 表明所述硬软件方法简洁可靠, 对智能机器人的应用研究有一定的参考意义.关键词:智能机器人;巡线;可靠性;反射式红外传感器 为了使人工智能与机器人技术能在更广泛、更深入的层面展开研究, 并使其研究成果尽快转化为生产力, 在机器人足球成为人工智能与机器人学的标准问题并被广泛开展的同时, 近年来, 国内外开展了多种形式、多个层面的机器人比赛. 把这些竞赛机器人中涉及到的一些共同问题进行深入研究, 无疑对学术研究和生产应用都有很强的实际意义。在亚广联亚太地区机器人大赛中, 首届日本东京规则——— “攀登富士山顶”、第二届泰国曼谷规则———“藤球太空征服者”、第三届韩国汉城规则——— “鹊桥相会”、以及2005 年的北京规则——— “攀长城、点圣火”中都有在绿色地面寻白色引导线行走的问题. 这也是移动机器人的标准问题之一, 是解决移动机器人在自由环境自主行动的基础. 经过细致的理论设计和反复的实验验证得到了简洁可靠的竞赛机器人巡线方案, 这也是西南科技大学参赛队在第二、三届国内比赛中蝉联“最佳技术奖” , 并在第三届国内大赛中夺得冠军, 在亚太地区获得亚军及“最佳技术奖”的核心技术之一. 这里重点对其“准确巡线、可靠巡线及其简洁实现”进行详细分析..
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-06-09
上传用户：ttalli
研究开发一个基于Android系统的远程多人监控智能家居系统.系统包括智能家居控制台终端、后端云数据处理平台、智能家居移动终端三大部分组成.智能家居移动终端使用Android 5.1系统,后端云数据处理平台使用Bmob后端云平台,智能家居控制台终端使用Android 4.0系统.智能家居控制台终端获取家具状态,通过网络传输模块将家具状态数据上传到Bmob后端云平台和获取Bmob后端云平台上智能家居移动终端的请求信息,智能家居移动终端获取Bmob后端云平台的数据和发送请求数据到Bmob后端云平台,从而可实现多台智能家居移动端实时远程监控家居状态.
上传时间： 2022-06-13
上传用户：ttalli
随着人类社会的进步，科学技术的发展日新月异，模拟人脑神经网络的人工神经网络已取得了长足的发展。经过半个多世纪的发展，人工神经网络在计算机科学，人工智能，智能控制等方面得到了广泛的应用。当代社会是一个讲究效率的社会，科技更新领域也是如此。在人工神经网络研究领域，算法的优化显得尤为重要，对提高网络整体性能举足轻重.BP神经网络模型是目前应用最为广泛的一种神经网络模型，对于解决非线性复杂问题具有重要的意义。但是BP神经网络有其自身的一些不足（收敛速度慢和容易陷入局部极小值问题），在解决某些现实问题的时候显得力不从心。针对这个问题，本文利用遗传算法的并行全局搜索的优势，能够弥补BP网络的不足，为解决大规模复杂问题提供了广阔的前景。本文将遗传算法与BP网络有机地结合起来，提出了一种新的网络结构，在稳定性、学习性和效率方面都有了很大的提高。基于以上的研究目的，本文首先设计了BP神经网络结构，在此基础上，应用遗传算法进行优化，达到了加快收敛速度和全局寻优的效果。本文借助MATLAB平台，对算法的优化内容进行了仿真实验，得出的效果也符合期望值，实现了对BP算法优化的目的。关键词：生物神经网络：人工神经网络；BP网络；遗传算法；仿真随着电子计算机的问世及发展，人们试图去了解人的大脑，进而构造具有人类思维的智能计算机。在具有人脑逻辑推理延伸能力的计算机战胜人类棋手的同时，引发了人们对模拟人脑信息处理的人工神经网络的研究。1.1研究背景人工神经网络（Artificial Noural Networks，ANN）（注：简称为神经网络），是一种数学算法模型，能够对信息进行分布式处理，它模仿了动物的神经网络，是对动物神经网络的一种具体描述。这种网络依赖系统的复杂程度，通过调节内部大量节点之间的关系，最终实现信息处理的目的。人工神经网络可以通过对输入输出数据的分析学习，掌握输入与输出之间的潜在规则，能够对新数据进行分析计算，推算出输出结果，因为人工神经网络具有自适应和自学习的特性，这种学习适应的过程被称为“训练"。
上传时间： 2022-06-16
上传用户：jiabin
随着现代计算机技术的高速发展，人们越来越关注人机交互界面的可用性和用户使用效率的提高，人机交互已经成为国际计算机界最热门的研究领域。“以人为本”、“自然和谐”的交互方式已经成为人机交互学的基本理念。另一方面，进入二十一世纪以来，基于嵌入式的数字化产品在全球范围内得到了突飞猛进的发展，产生了许多形态各异的嵌入式设备，如PDA、智能手机、机顶盒等等。嵌入式系统由于其体积小、屏幕尺寸小、操作界面简单、实时性要求高、处理器资源匮乏、存储空间不大等特点，其用户交互界面设计方法与PC平台有很大不同。论文首先从传统的人机交互学出发，根据嵌入式系统的特点，阐述了人机交互基本设计原则在应用于嵌入式产品设计时产生的困境，阐述了本文的研究意义。继而以嵌入式软件的角度，并结合心理学、人机工程学等多个学科的知识和大量研究人员的经验，研究嵌入式人机交互的界面分析方法、设计原则、开发方法与测试方法。在上述基础上，从提高界面可用性角度出发，在Windows Mobile5.0平台上进行了一些嵌入式人机交互的界面构思和原型设计。最后经过严格的用户可用性测试，得到界面原型的可用性评估结果。本文的特色之处在于：将传统的人机交互学应用于嵌入式平台，提出嵌入式人机交互界面理念，在原型实验的基础上考察嵌入式人机交互界面的基本设计方法与评估原则，并通过大量丰富的案例以及实际的设计、测试过程加以证明，具有一定的建设性、归纳性、实践性。
上传时间： 2022-06-18
上传用户：shjgzh
本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究，根据加工车间具体的需要，设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手，研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式，采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板，设计了嵌入式DNC智能终端系统，详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换，支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输，实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式，创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法，通过操作数控设备的控制面板，实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议，将软插件技术应用到DNC系统中，针对不同的数控系统，编制不同的驱动程序。通过软件的控制，实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计，加大了智能终端的存储器容量，深入研究“程序再开，功能，实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计，解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：
