机器人是整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物,能实现环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能。机器人代表了科学技术的最高水平,在工业、农业、医学建筑业甚至军事等领域中均有重要用途]。宋健院士在国际自动控制联合会第14届大会报告中指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”2吗。现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(Robot Institute of America,RlA)于1979年给机器人的定义:一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统]。作为机器人研究领域的一个重要分支,双足机器人(Humanoid Robot)由于其广阔的应用空间一直是研究热点之一。所谓双足机器人,又称仿人机器人,是具有人形的机器人,是关节转动灵活,控制系统复杂,能完成高难度的动作的机器人。它是机械、自动控制技术、计算机技术、人工智能、微电子学、模式识别、通讯技术、传感器技术、仿生学等多学科和技术综合的结果,代表着一个国家高科技发展水平。研制与人类特征类似,具有人类智能、灵活性,并能与人类交流,不断适应环境的双足机器人一直是人类的努力的目标]。与传统机器人相比,双足机器人具有显著的优势,比一般机器人有更大的机动性、灵活性,同时也具有更广泛的应用领域。双足机器人的出现是控制科学、传感器技术、人工智能、材料科学等学科的技术进步,以及机器人使用范围的扩大和人类日常生活需要的产物。双足机器人在工农业生产、科学探测、军事侦察、生活服务与娱乐等很多方面都有广泛的应用前景。首先双足机器人在拓展人类的认知范围上发挥着重要作用,在外层空间、深海等人类尚不能到达的环境都有双足机器人的身影;其次双足机器人已经广泛应用在恶劣、危险条件下或其它不适合人类活动的环境中。双足机器人的迅速发展和广泛应用,对人类社会的生活和生产产生了深远的影响。也正是因为双足机器人的广泛的应用背景和商业价值,所以近年来,双足机器人成为机器人研究领域内的一个热点]。
上传时间: 2022-06-18
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摘要:本文通过介绍汽车直流电气系统的构成和直流滤波器的设计原则,针对汽车音响电源滤波器参数的确定进行介绍,尤其是对各种考虑因素(Over Voltage和IS07637-2中的各种脉冲模型)进行Saber和MathCAD仿真分析作为设计的参考。关键词:汽车音响、直流电源滤波器、瞬态传导干扰脉冲、阻抗失配、汽车电气系统、IS07637,TVS1,汽车电气系统简述近年来,随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高,越来越多的电子控制单元(ECU)被引入到汽车设计中,汽车中的电气系统变得越来越复杂,已经成为汽车系统总成的核心。通常,汽车的电气系统分为供电系统和用电设备两部分。供电系统是指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称,它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等,具有低压和直流的特点。汽车用电设备是指汽车电气系统中需要电源供给的设备,如:起动机、空调,音响,车灯,ABS等等,其所需的电能由两个电源供给,即:发电机和蓄电池。其具有单线制供电特点,即:所有用电设备均并联。蓄电池和发电机的电源正极和各用电设备只用一根导线相连,而电源的负极搭接到汽车底盘上,俗称负极搭铁,利用发动机体、汽车车架和车身等金属机体作为一公共电流回路。下图为一汽车的电气系统概要框图(见图1)
上传时间: 2022-06-19
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首先对汽车前方障碍物的检测进行研究,了解到目前市场上主要通过毫米雷达和摄像头来实现该功能,介绍了两种传感器检测车辆方障碍物的工作原理.AEB系统中涉及到车辆的制动过程,由此推导出了制动距离公式。C-NCAP中对AEB系统的测试工况包括自车接近前方静止障碍物、匀速移动障碍物、匀减速移动障碍物三种车辆行驶工况,面对不同程度的碰撞危险,AEB系统采用部分制动和完全制动来进行避撞,开发出各种工况下对应的部分制动和完全制动安全距离模型。然后对于车辆前方碰撞危险程度的不同,为了增强AEB系统的工作效果,本文采用了两级预警和两级制动。为了应对三种不同行车工况,设计出了对应的预警控制策略和制动控制策略,同时设计了对应的预警控制结构图和制动控制结构图。并对于AEB系统中涉及到的相关参数值的选择进行了说明,开发出了AEB系统的控制器。最后对ADAS实验平台进行了介绍,主要包括该平台的功能、软硬件组成、性能指标、平台结构,以及如何在该平台进行相应的车辆模型建立。通过将AEB系统模型导入到ADAS实验平台,选择C-NCAP中对于AEB系统的测试工况进行仿真实验,实验结果衣明本文开发的AEB系统能实现车辆前方障碍物的避撞功能。
上传时间: 2022-06-20
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本设计通过采用单片机控制液晶屏进行车速里程表的设计,能够有效降低车速里程表的电源功率损耗,从而降低了能源消耗,使电瓶的使用时间更加长久.本课题对于车速里程表的技术发展具有非常重要的意义。本设计主要完成了以AT89C52为核心的数字显示式车速里程表的研制。硬件电路设计,绘制出控制系统电路原理图、绘制出控制系统PCB图;软件设计,绘制出软件流程图、编写并调试软、硬件.FC总线作为中行扩展总线,它的推出为新一代单片机设计带来了极大的方便,有利于系统设计的模块化和标准化,而AT89C52作为ATMEL公司新一代8位COMS微处理器,拥有8K字节的可编程存储器和可擦除只读存储器。PCF8566是真正的不需要外围器件即可工作的LCD驱动器,加上二总线rC数据传输结构使其与微控制器的连线也减至最低,因而最大限度地减少了显示系统的开销由本设计可以看出单片机控制系统MCU在电子产品设计、开发中的作用越来越重要。该产品的研制推动了微处理器在汽车仪表行业中的应用速度,同时该产品同时该产品具有很好的市场竞争力和广阔的应用前景。
上传时间: 2022-06-20
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本文开展的主要工作如下:1,设计实现了可通过蓝牙、语音和Wi-Fi三种方式控制的智能家居电源开关控制器。设计了元器件电路、PCB线路和Android UI界面,可应用于Android手机、平板、蓝牙程式实施进程控制,改变了传统家居布线模式,可免开关布线,也可相容已有线路布局,还可与各种智能家庭系统实现无缝连接。借助热成像实验测试了环境温度对该控制器的影响,并对控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于稳定性、安全性、易于扩展及便于施工的原则,规划了整个智能家居终端控制系统的通信协议和组网方式,选用支持OpenWrt系统的哦耶路由器改装成中控智能家庭网关。以CO传感器监控报警为例,实验验证了整个系统的可行性。3本文使用蓝牙组网,相对于ZigBee功耗更低。在消费电子领域,蓝牙具有更多优势,也得到了越来越多的青睐。随着蓝牙自组网技术(BLE Mesh)的发布,进一步规范了基于IPv6数据包的交换设备间的蓝牙通信,克服了短距离通信和限制通信拓扑结构的缺陷,可免疫电磁干扰。蓝牙的另一大优势就是可直接与手机连接,必将成为近程通信发展的主要方向。注:本文第三章电源开关控制器是独立开发准备投放市场的产品,后来和蓝牙CSR厂商有合作,其提供了CSR1010蓝牙芯片及开发API,所以在架构整个智能家居终端控制系统时,整个系统内所选用的蓝牙芯片都用的是厂商提供的CSR1010芯片,组建BLE mesh网络。
上传时间: 2022-06-23
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本书中,系统地介绍了现代电力电子变换装置及其PWM控制策略,具有内容系统全面、范例丰富详尽、原理深入浅出、理论与实际紧密结合等特点。第1~9章主要关注脉宽调制技术;第10~16章主要关注电流控制技术。其中,第1章和第2章讲述两种基本的PWM控制策略;第3章介绍PWM控制中的三相逆变器的过调制问题;第4~6章是对不同PWM控制方法的详细介绍;第7章介绍了PWM控制中的电磁干扰问题;第8章和第9章讲述了多重与多相功率变换器的PWM控制策略;第10~15章分别以同步电机和直流电源为例详细介绍了各种不同的电流控制方法;第16章介绍了多电平变换器的电流控制方法。 译者序 引言 第1章用于两电平三相电压型逆变器的载波脉宽调制1 11引言1 12参考电压va ref、vb ref、vc ref3 13参考电压Pa ref、Pb ref、Pc ref6 14va、vb、vc与Pa、Pb、Pc之间的联系8 15PWM信号的产生8 151反锯齿波8 152传统锯齿形载波11 153三角形载波12 154说明16
上传时间: 2022-06-23
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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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三相无刷直流电机是近年来迅速发展起来的一种新型电机,它利用电子换相代替机械换相,既具有直流电机的调速性能,又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点,并且体积小、效率高,在许多领域已得到了广泛的运用。本文首先介绍了三相无刷直流电机在国内外的发展及其控制系统的研究现状,详细论述了三相永磁无刷直流电机的构成、运行原理、特性分析和其转子位置信号的检测方法;然后设计了控制系统的硬件电路及相应软件,最后对设计的控制系统进行调试并分析了影响系统可靠性的因素及给出了相应解决的方案。根据控制系统的设计参数、成本及灵活性等各方面的要求,本控制系统设计了以Atmega8L单片机及ECN30206集成驱动器为核心的硬件平台。Atmega8L单片机对由ECN30206构成的功率驱动电路进行转速PID闭环控制、并定时采集电流信号对电流进行过流保护及采用Max7219串行显示转速、电流、相关故障信息,通过光电隔离对永磁无刷直流电机诸如转向等控制及接收外部信息,通过RS-485总线接口与外部其它系统交换信息、对各种信息进行分析处理、协调各部分的工作。
标签: 三相无刷直流电机控制系统
上传时间: 2022-06-27
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随着电力电子技术、微处理器技术以及新的电机控制技术的发展,交流调速性能日益提高,变频调速技术的出现使交流调速系统有取代直流调速系统的趋势。但是国民经济的快速发展要求交流变频调速系统具有更高的调速精度、更大的调速范围和更快的响应速度,一般的通用变频器已经不能满足工业应用的需求,而交流电机矢量控制调速系统能够很好的满足这个要求。矢量控制(Ficld Oricnted Control),能够实现交流电机电磁转矩的快速控制,本文对三相交流异步电机的矢量控制系统进行了研究和分析,以高性能数字信号处理器为硬件平台设计了基于DSP的三相交流异步电机的矢量控制系统。并分析了逆变器死区效应的产生,实现了逆变器死区的补偿。本文介绍了交流调速及其相关技术的发展,变频调速的方案以及国内外对矢量控制的研究状况。以三相交流异步电机在三相静止坐标系下的数学模型为基础,通过Clarke变换和Parke变换得到三相交流异步电机在两相旋转坐标系下的数学模型,并利用转子磁场定向的方法,对该模型进行分析,设计了转子磁链观测器,以实现交流电机电流量的有效解耦,得到定子电流的转矩分量和励磁分量。仿据直流电机的控制方法,设计了矢量控制算法的电流与速度双闭环控制系统。设计了以TMS320LF2407A为主控制器的硬件平台,在此基础上实现了矢量控制算法,论述了电压空间矢量调制(SVPWM)的原理和方法,并对其进行了改进。最后对逆变器的死区进行了补偿。实验表明基于转子磁场定向的矢量控制(FOC)系统,结构简单,电流解赫方便,动态性能好,精度较高,能够基本满足现代交流电机控制系统的转矩和速度要求。
上传时间: 2022-06-30
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近年来地球的环境恶化问题使得新能源汽车受到人们的重视。动力电池是决定着纯电动汽车的各方面性能的核心部件。电池管理系统(BMS)与整车控制器和充电机进行通讯,对动力电池组的充放电过程进行控制和保护,对各单体进行均衡控制,并根据一定的算法来估计动力电池组的电量状态(SOC),为驾驶员提供续航信息。整车企业及电池厂商需要针对电池管理系统的测试设备来验证考核BMS系统,以选配合适的BMS应用于动力电池组的管理。然而,电池管理系统作为一个技术尚未完全成熟的部件,其测试验证还没有统一的行业规范。本文首先对BMS的必要性和主要功能作了详细的分析,BMS的主要功能有对动力电池状态数据的采集、对动力电池进行充放电保护和热管理、估算动力电池的SOC、对动力电池中各单体电池进行均衡及与整车和充电机通讯。本文研究了锂电池Thevenin模型的参数识别方法并将开路电压法、安时积分法和扩展卡尔曼滤波法结合起来用于SOC估计。在这些工作的基础上,为某混合动力公交车的动力电池开发了一款BMS。该BMS采用主从式结构,主控制模块主要对负责总电压总电流的信号采集、动力电池的SOC进行估计、绝缘检测、与整车通讯等功能,从控模块实现单体电压、电池组温度采集和单体均衡等功能。为了检测该BMS的功能和精度,为电池组选配合适的BMS系统,创新性地设计了BMS测试验证系统。本文详细说明了该系统的总体方案和设计原理,并对BMS验证系统的输出精度作了详细的测试,数据表明其输出信号具有良好的精度,可以用于BMS产品的测试试验。
上传时间: 2022-07-05
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