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线性控制

  • 双足步行机器人系统设计与运动控制及虚拟现实仿真实验研究

    双足步行机器人(Biped Walking Robot)是一种仿人机器人,是移动式机器人领域中一类重要的仿生系统。双足步行机器人作为一种移动式机器人,它与轮式,履带式机器人相比有许多优点与优越性。由于双足步行机器人的行走具有独特的适应性和拟人性,其行走控制成为当今研究的热点。步行运动模式与运动控制是影响双足步行机器人技术进步的重要问题,也是双足步行机器人成功而有效地实现稳定步行的理论基础和技术关键。本文针对双足步行机器人步行模式生成与步行控制相关问题进行了研究,并在虚拟现实的实验环境中实现了机器人以给定步行模式的行走。取得的主要科研成果有:第一:基于平面倒立摆线性模型的双足步行机器人步行运动模式生成。本文对双足步行机器人的动力学模型进行了简化,采用平面倒立摆的线性化模型作为双足步行机器人步行模式生成的简化模型。设计了基于倒立摆线性化模型步行模式生成算法,对双足步行机器人前向行走,侧向行走与拐弯行走的腰部重心位置轨迹与速度轨迹进行了规划。对于双足步行具有双脚作支撑期的特点,本文采用了七次多项式插值,分两阶段对具有双脚支撑期的步行运动的腰部运动轨迹进行规划,实现了期望的运动模式。第二:基于小脑模型控制器的双足步行机器人逆运动学控制系统。本文针对双足步行机器人腿部逆模型求解问题,提出一种基于小脑模型连接控制网络CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)的机器人逆运动学控制方法。机器人腿部正运动学模型采用Denavit-Hartenberg方法进行建模,在建立双足步行机器人正运动学模型基础上,设计了基于CMAC的控制系统。系统采用两个CMAC直接控制机器人的腿部运动。两个CMAC逆模型控制器分别逼近步行机器人支撑腿与摆动腿的逆模型,实现了对腰部运动轨迹的跟踪控制。第三:基于虚拟现实环境的双足步行机器人行走控制实验。

    标签: 双足步行机器人系统 运动控制

    上传时间: 2022-06-19

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  • 双足机器人的动力学建模与控制

    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

    标签: 机器人 动力学建模

    上传时间: 2022-06-19

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  • 基于ARM与线性CCD的高速数据采集系统

    摘要:本文介绍了一个基于ARM的线性CCD高速采集系统,系统中选择了高速线性CCD和高速ADC,因为ADC的采祥速度相对ARM的工作时钟频率较慢,所以使用CPLD和FIFO作为A/D和ARM之间的1/0接口,它使电路工作在更加平稳、简洁而易丁控制,同时也提高了ARM的工作效率。为了提高通信速度,这里采用通用申行总线(USB)技术米与PC进行通信。ARM是用来控制主处理器的数据采集,数据的计算和数据传输。结果证明,整个系统能高效运作。该系统可应用于高速数据采集及多路模拟信号的工作环境下。1引言在电气化铁路,为了扩大对电力机车受电弓的寿命,所以要使受电弓滑块磨损均匀,接触线的直线段(电气化铁路供电线)排列为曲折路线(弯段被安排成折线的形式)。之间的接触线的定位点和受电弓轨道中心线距离称为错开值,这是一种接触线的关键指标。错开值是不可忽视的,这个值过小会影响到受电弓滑块磨损的均匀性,从而影响到延长使用寿命的目的,然而,在某些情况下(比如陷入了激烈的风中),造成大范围的在屋部的横向运动(并且速度越快,受电弓的左右摆动越剧烈),按触线将在某些部分将会超过受电弓的有效工作长度,从而使错开,接触线值超出标准范围的错开值,导致了当前连接的破坏,甚至导致了会产生受电弓事故的错识运行。受电马与滑触线发生故障,将导致列车正常运行的中断,从而对铁路运输产生严亚的影响。为了避免这些情况,错开伯及其变化应经常性地予以测试。因此,一个机车的接触线式在线监测系统,及与其配套的数据采集系统被开发出来,它的工作是实时地、迅速地计算错开值。

    标签: arm ccd 高速数据采集系统

    上传时间: 2022-06-23

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  • 系统辨识与自适应控制Matlab仿真 含pdf书及源代码-北航版

    系统辨识与自适应控制Matlab仿真 含pdf书和源代码-北航版 《系统辨识与自适应控制MATLAB仿真》从MATLAB仿真角度出发,系统地介绍系统辨识与自适应控制的基本理论和方法。   《系统辨识与自适应控制MATLAB仿真》内容主要分为三部分:第1部分为绪论;第二部分为线性系统辨识与自适应控制,包括系统辨识(如*小二乘法、梯度校正法和极大似然法)、模型参考自适应控制、自校正控制和基于常规控制策略的自校正控制;第三部分为非线性系统辨识与自适应控制,包括神经网络辨识与控制、模糊控制与模糊神经网络辨识和无模型自适应控制。

    标签: 自适应控制 matlab

    上传时间: 2022-06-24

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  • 无感FOC控制原理

    FOC的控制核心——坐标变换■坐标系口一定子坐标系(静止)一A-B-C坐标系(三相定子绕组、相差120度)一a-β坐标系(直角坐标系:a轴与A轴重合、β轴超前a轴90度)口一转子坐标系(旋转)-d-q坐标系(d轴一转子磁极的轴线、q轴超前d轴90度)口一定向坐标系(旋转)M-T坐标系(M轴固定在定向的磁链矢量上,T轴超前M轴90度)转子磁场定向控制一-M-T坐标系与d-q坐标系重合FOC的控制核心——SVPWM■空间矢量口根据功率管的开关状态(上管导通是“1",关闭是“0")定义了8个空间矢量。其中000和111是零矢量。■扇区口空间矢量构成6个扇区口确定Vref位于哪个扇区,才能知道用哪对相邻的基本电压空间矢量去合成Vref。■参考电压矢量合成口利用基本电压空间矢量的线性时间组合得到定子参考电压Vref。■七段式SVPWM,由3段零矢量和4段相邻的两个非零矢量组成。3段零矢量分别位于PWM的开始、中间和结尾。■非零电压空间矢量能使电机磁通空间矢量产生运动,而零电压空间矢量使磁通空间矢量静止

    标签: foc

    上传时间: 2022-06-30

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  • CK3362N有感三相直流无刷电机控制芯片

    概述CK3362N/S是一款工业级有感三相直流无刷电机驱动控制IC ,其外围电路简单,低成本,应用方便;配合不同的MOSFET和电源电路,可以适配各种电压及各种功率的电机;芯片集成过流保护,堵转保护,限流驱动等多种保护控制机制。CK3362S在CK3362N基础上增加刹车且能量回馈功能。特性  工作电压范围:3.8V~5.5V· 适用于有霍尔电机· 马达升降速速度调节· 转速信号输出· 过载保护· 限流驱动· 堵载保护· 工作温度范围:-40~85度· 正反转转向控制· 转向软换向控制· 缓启动功能· 转速调节(0.02VDD~VDD线性调节)· SOP16无铅封装

    标签: ck3362n 电机控制

    上传时间: 2022-06-30

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  • PID算法及PWM控制技术简介

    PID算法及PWM控制技术简介1.1PID算法控制算法是微机化控制系统的一个重要组成部分,整个系统的控制功能主要由控制算法来实现。目前提出的控制算法有很多。根据偏差的比例(P)、积分(ID,微分(D)进行的控制,称为PID控制。实际经验和理论分析都表明,PID控制能够满足相当多工业对象的控制要求,至今仍是一种应用最为广泛的控制算法之一。下面分别介绍模拟PID、数字PID及其参数整定方法。1.1.1模拟PID在模拟控制系统中,调节器最常用的控制规律是PID控制,常规PID控制系统原理框图如图1.1所示,系统由模拟PID调节器、执行机构及控制对象组成。PID调节器是一种线性调节器,它根据给定值r(1)与实际输出值c(1)构成的控制偏差:e()=r(t)-c(t)(1.1)将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制,故称为PID调节器。在实际应用中,常根据对象的特征和控制要求,将P、I、D基本控制规律进行适当组合,以达到对被控对象进行有效控制的目的。例如,P调节器,PI调节器,PID调节器等。模拟PID调节器的控制规律为

    标签: pid算法 pwm

    上传时间: 2022-07-01

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  • PID控制原理及编程方法

    将偏差的比例(Proportion)、积分(Integral)和微分(Differential)通过线性组合构成控制量,用这一控制量对被控对象进行控制,这样的控制器称PID控制器。1.1模拟PID控制原理在模拟控制系统中,控制器最常用的控制规律是PID控制。为了说明控制器的工作原理,先看一个例子。如图1-1所示是一个小功率直流电机的调速原理图。给定速度n(f)与实际转速进行比较n(),其差值e()=n(0-n(),经过PID控制器调整后输出电压控制信号u),u)经过功率放大后,驱动直流电动机改变其转速。常规的模拟PID控制系统原理框图如图1-2所示。该系统由模拟PID控制器和被控对象组成。图中,r()是给定值,y(f)是系统的实际输出值,给定值与实际输出值构成控制偏差e(t)e()作为PID控制的输入,以)作为PID控制器的输出和被控对象的输入。所以模拟PID控制器的控制规律为

    标签: pid控制

    上传时间: 2022-07-04

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  • 线性系统理论课后习题解答(郑大钟第二版)

    线性系统理论课后习题解答(郑大钟第二版)与其对应的课本相得益彰,对学习线性系统和控制设计的优秀资料。

    标签: 线性系统

    上传时间: 2022-07-26

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  • 线性系统理论(郑大钟)(第二版)

    线性系统理论(郑大钟)(第二版)是国内的线性系统的优秀教材,对于控制相关领域具有重大作用。

    标签: 线性系统理论 控制系统

    上传时间: 2022-07-26

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