基于傳感器和模糊規則的機器人在動態障礙環境中的智能運動控制基于傳感器和模糊規則的機器人在動態障礙環境中的智能運動控制 oIlI~0(、r> 王 敏 金·波斯科 黃心漢 ,O、l、L (華i 面面辜寫j幕.武漢,43074) \I。L上、o 捌要:提出了一種基于傳感器和模糊規則的智能機器人運動規劃方法 .該方法運用了基于調和函數分析的人 工勢能 場原 理 .采用模糊規則 可減少推導勢能函數所 必須的計算 ,同時給機器人伺服 系統發 出指令 ,使它能夠 自動 地尋找通向目標的路徑.提出的方法具有簡單、快速的特點,而且能對 n自由度機械手的整個手臂實現最碰.建立 在非線性機器人動力學之上的整 個閉環系統和模糊控制器 的穩定性 由李雅普諾 夫原理 保證 .仿真結 果證明 了該方 法 的有效性 ,通 過比較分析顯示 出文 中所提 出的最障算法的優越性 . 美t詞:基于傳感器的機器人運動控制;模糊規則;人工勢能場;動態避障;機器人操作手 1 叫啞oducd0n R。boIsarewjdelyusedfor詛sb inchasma~ia]b柚· 血 , spot : ng, spray Ijl岫 1g, mech卸icaland elec咖 icas搴enlb1y,ma al塒 IIovaland wa時 cut· ring 咖 . ofsuch tasks_堋 llldea pri|柚ary ptd 眥 of 她 ar0botto e oncpositiontoanother withoutbur叩inginto anyobstacles. s 曲km,de. notedasthefDbotm ∞ pJan,liDgp∞ 舶1,hasbeen the倒 娜bj0ct鋤l哪gIeseat℃ll∞ . Every method o0血∞rI1ing 如b0tmotionplanninghas itsownadv∞ngesandapplicationdoma~ asweftasits di戤ldvaIIta麟 and constr~dnts. Therefore it would be ratherdifficulteithertoc0Ⅱ】paremethodsorton~ vate thechoio~ofan dl0‘iupon othP~s. 0州 d眥 :1999—07—29;Revised~ :2000一∞ 一絲 In conU~astto many n~ hods,rob
上傳時間: 2022-02-15
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摘要: 智能機器人仿真系統,由于智能機器人受到自身多傳感器信息融合和控制多樣性等因素的影響,仿真系統設計主要都 是以數學建模的形式化仿真為主,無法實現數學建模與場景實現協調仿真。為此,首先分析兩輪移動機器人數學運動模型, 然后設計與機器人控制系統相關的傳感器數據采集分析、機器人智能自動控制和人工控制等模塊,以實現機器人控制的真 實場景。仿真系統利用 LabVIEW 設計控制界面,并結合 Robotics 工具包的建模、計算和控制功能。仿真結果表明設計的平 臺更適合教學和實驗室研究,并可為實際的物理過程提供數據參考和決策建議。 關鍵詞: 機器人; 虛擬; 系統仿真 中圖分類號: TP242 文獻標識碼: B1 引言 隨著測控技術的發展,虛擬儀器技術已成為工業控制和 自動化測試等領域的新生力量[1]。而機器人作為一種新型 的生產工具,應用范圍已經越來越廣泛,幾乎滲透到各個領 域,是一項多學科理論與技術集成的機電一體化技術。目前 機器人仿真系統主要集中在復雜的機器人數學模型構建與 形式化仿真,無法實現分析機器人運動控制的靜態和動態特 性,更加無法實現控制的真實場景[2]。為了改善專業控制軟 件在硬件開發周期較長的缺點,本文擬建立一個基于通用軟 件的實時仿真和控制平臺,以更適合教學和實驗室研究。本 文以通用仿真軟件 LabVIEW 和 Robotics [3]為實時仿真與控 制平臺,采用 LabVIEW 搭建控制界面,利用 Robotics 在后臺 進行系統模型和優化控制算法計算,使其完成機器人控制系 統應有的靜態和動態性能分析,不同環境下傳感器變化模擬 顯示以及目標路徑形成等功能。 2 系統構成 仿真系統的構成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 礙檢測、智能控制和人工控制模塊。其中主要對人工控制和 智能控制進行程序設計。仿真運行時,障礙檢測一直存在, 主要是為了在智能控制模式下的智能決策提供原始數據。 在人工控制模式下,障礙檢測依然存在,只不過對機器人行 動不產生影響,目的是把環境信息直觀
標簽: 智能機器人
上傳時間: 2022-03-11
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數字電子技術基礎實驗+標準集成電路數據手冊--TTL電路 高速CMOS電路接口電路 電子書4本合集電子、通信、計算機、信息與自動控制等專業開設的《數字電子技術 基礎》及其實驗等專業基礎課,旨在加深學生對理論知識的理解,培養學 生分析、設計、組裝和調試數字電路的基本技能,掌握科學的實驗方法, 為以后其它專業課的學習打下堅實的基礎。為此,應加強各種形式的實踐 活動。 隨著科學技術的發展,尤其是微電子技術和計算機技術的發展,數字電 路的實驗手段不斷得到更新、完善和發展。除了采用常規的 TTL、COMS 器件 (邏輯門電路,觸發器,計數器等)進行實驗外,以后將逐步走向使用 PLD (可編程邏輯器件)進行實驗、開發。采用 CPLD/FPGA 可編程邏輯器件,借 助計算機輔助設計軟件進行數字電路的設計,這種硬件軟件化的方法具有設 計容易,修改和調試方便的優點,有效的提高了實驗效率。 本書根據教育部啟動的“面向 21 世紀高等工程教育教學內容和課程體 系改革計劃”的要求,在廠家所提供的資料及設備基礎上編寫而成,涵蓋了 《數字電子技術基礎》課程全部實驗內容,建立一種綜合性、開放性、設計 性和創造性的實驗教學模式,可根據專業教學要求選擇實驗內容。 實驗內容的安排遵循由淺入深,由易到難的原則,考慮不同層次需要, 既有測試、驗證的內容,也有設計、研究的內容,可以充分發揮學生的主動 性和創造性,進一步提高學生的實驗技能和理論分析能力。
上傳時間: 2022-03-20
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近年頻繁出現的霧霾天氣,加深了人們對肺癌的關注,迫切需要一種能對肺癌高危人群進行早期篩查和檢測的儀器。卟啉類化合物能與氣體中的某些分子發生明顯的顯色反應,該方法能有效地檢測出肺癌呼出氣體中的標志物。軟件系統是各類儀器功能實現的前提。針對肺癌檢測,本文基于ARMI設計開發了一套嵌入式肺癌呼吸氣體檢測軟件系統。結合軟件工程開發的相關技術思想,通過需求分析,在嵌入式Lnux平臺下對軟件系統進行開發設計,最終軟件系統能通過串口正常控制LED燈、氣泵、電磁閥等硬件設備,還能通過圖像采集設備實現視頻監控和圖像采集功能,并合理協調下位機微控制系統各部件的運作時間,最終實現了肺癌檢測系統的軟硬件一體化,實現了肺癌氣體檢測系統從進氣到檢測到結果處理全套控制功能。文章最后對軟件系統進行了相應測試。文章主要內容包括以下幾點:①結合下位機微控制系統的氣路設計,從用戶角度采用統一建模語言與用例圖對嵌入式系統軟件的設計進行需求分析與模型建設②搭建嵌入式 Linux系統環境并對其構架進行剖析,完成系統開發核心的接口驅動程序—視頻傳輸驅動程序和串口驅動程序進行設計。③以α t-Creator作為開發平臺,對系統中氣體富集模塊,氣體檢測模塊,圖像處現模塊,氣體吹掃模塊進行了開發設計,并對各模塊的控制流程與核心技術進行了詳細描述①在6410目標板上搭建Linu系統環境,并移植交叉編譯后的肺癌檢測系統控制軟件。針對第二章中提出的開發需求對系統軟件設置相應的測試用例,完成系統軟件測試得出測試結果。
上傳時間: 2022-03-31
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電子產品的設計一般先從功能框圖開始,然后細化到原理圖,還要經過很復雜和繁瑣的調試驗證過程,最終才能完成。為了驗證原理圖的正確性,都要焊接實驗板(樣板),或使用易于插件的“面包板”,每個節點都必須正確和可靠,連接或焊接過程都是細致而耗時的工作,在器件很多時幾乎是不可能完成的任務,而每次調整都要打樣,耗時長而成本高,在設計集成電路時更是如此,急需在制造之前驗證集成電路的功能。這種現實需要就迫使人們想用他辦法來解決。 根據電路理論,人們可以建立起節點方程和回路方程,通過解這些方程組成的方程組就可以得到結果,也就是說可以通過計算來獲得電路的工作情況。但包含電感、電容等器件的電路形成的是一組微分方程組,人工計算依然是累人的活,而計算機則可以大展身手,通過其強大的存儲、計算和圖形顯示能力就能輕松完成,很快得到結果。基于這種思想,人們開發出電路仿真軟件,通過快速的仿真,代替耗時且累人的反復調測,提高設計速度和效率,也節省了時間和成本。最早、最出色的仿真軟件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的縮寫,由美國加利福尼亞大學伯克利(Berkeley)分校的電工和計算機科學系開發,骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel,開始是使用FORTRAN語言設計的仿真軟件,用于快速可靠地驗證集成電路中的電路設計以及預測電路的性能。第一個版本SPICE1于1971年推出,通過圍繞晶體管建立電流和電壓變量來仿真電路的行為,稱為模擬仿真或電路級仿真,且只能模擬100個晶體管的電路。1975年SPICE2發布,開始正式實用化,1983年發布的SPICE2G.6在很長時間內都是工業標準,它包含超過15000條FORTRON語句,運行于多種中小型計算機上。1985年SPICE3推出,轉為用C語言開發,易于運行于UNIX工作站,還增加了圖形后處理工具和原理圖工具,提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定為美國國家標準。Spice仿真器采用修改的節點分析法來建立電路方程組,提供非線性直流分析,非線性瞬態分析(實域分析)和線性小信號分析(頻域分析)等。其中瞬態分析是最費時的驗證方法,通常是利用數值積分法把非線性微分方程變成一組代數方程組,然后用高斯消去法來求解,因為這些線性方程僅僅在積分時刻點是有效的,而隨著仿真器進展到下一個積分步長,積分方法必須重復來得到新的線性方程組,如果信號變化得特別快,積分步長應該取得非常小以便積分方法能收斂到正確的解,因此瞬態分析需要大量的數學操作。隨著SPICE的發布,其他一些機構也加入研究行列,更有一些軟件供應商也看中這個商機,紛紛推出基于SPICE3的各種商業軟件,如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等,功能更強,更方便使用,使SPICE成為電子電路仿真的主流軟件,一些軟件公司也是通過SPICE相關軟件得到發展,并逐漸成為現在的EDA軟件公司,成為知識創造財富的實例。因為SPICE仿真需要相關的元器件仿真模型庫,還催生了依靠提供器件模型為生的公司和個人,但中國人都樂于奉獻,沒錢當然不會買,這種公司在中國是無法存在的(http://www.aeng.com/spicemodeling.asp )。SPICE軟件也有一定局限性,有些電路無法仿真或仿真時因不能收斂而失敗,特別是用于數模混合電路及脈沖電路時尤其如此。就算通過仿真,最終還是要通過實際制作電路板調試和驗證,仿真只是使這個過程大大縮短,次數大大減少,也就降低了成本。軟件能提高效率和降低成本,所以就有相應的價值,但中國人的人工費低廉而有的是時間,干得好干得快才讓人討厭,軟件在中國也就不值錢了。
上傳時間: 2022-05-25
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1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz,超音波(Ultrasonic wave)即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動,因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源,其成份是由鉛(Pb)、結(Zr)及鈦(Ti)的氧化物皓鈦酸鉛(Lead zirconate titanate,PZT)製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體,如銅或不銹鋼,並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源,以激振彈性體,稱此結構爲定子(Stator),將其用彈簧與轉子Rotor)接觸,將所産生摩擦力來驅使轉子轉動,由於壓電材料的驅動能量很大,並足以抗衡轉子與定子間的正向力,雖然伸縮振幅大小僅有數徵米(um)的程度,但因每秒之伸縮達數十萬次,所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲:1,轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2,低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3,不受磁場作用的影響。4,構造簡單,體積大小可控制。5,不須經過齒輸作減速機構,故較爲安靜。實際應用上,超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性,因此在不適合應用傳統馬達的場合,例如:間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所;另外包括一些高磁場的場合,如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。
標簽: 超聲波電機
上傳時間: 2022-06-17
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摘要:隨薦電力電子設備、交直流電弧爐和電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷的大量接入電網,引起了電網無功功率不足、電壓波動與閃變、三相供電不平衡以及電壓電流波形畸變等其它一系列電能質景問題,并嚴重威脅著電力系繞的安全穩定運行。首先,本文介紹了無功功率的基本概念,介紹了無功功率對電力系統的影響以及無功補償的作用,并詳盡的閘述了國內外無功補償裝置的歷史以及現狀。其次,本文詳細分析了靜止無功補償器(SVC)和靜止無功發生器(SVC)的基本結構,控制方法和工作原理,以及各自優特點。并且闡述了它們的工作特性。再次,本文著重進行了對SVG型靜止無功補償器提高系統電壓的理論研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真軟件對SVG工作方式及利用SVG動態提高系統電壓的原理進行仿真研究。并對仿真結果進行了全面外析VRe,本完成了(利t功補t控制器的設計,該控a器a系統硬件上采用了由STC生產的STCIOFO8X單片機作為主控制器。采用ATT7022作為電能檢測芯片,實現電網參數的精確深樣與計算,在系統軟件上采用品剛管控制投切電容器,實現了電容器的快速,無弧的投切。采用全中文液品顯示界面實時顯示系統運行狀況.關;無,SVG,svc,STC10FO8X隨著現代電力電子技術的飛速發展,大量大功率、非線性負荷的接入電網中,使得電網供電質量受到了嚴重的威脅。特別是一些像電弧爐、軋機、整流橋等非線性和沖擊性負荷的大量使用是導致電能質量惡化的最主要來源,造成了一系列嚴重的影響理想狀態的電力供應要求頻率為50Hz,電壓幅值穩定在額定值的標準正弦波形。在三相電網供電系統中,A,B.C三相電壓電流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但當電力用戶的各種用電裝置接入電力系統后,電力供應由理想的電力供應變成了電壓電流偏離這種狀態的非理想狀態。電網中的許多用電負荷都具有低功率因數、非線性、不平衡性和沖擊性的特征,這些特征嚴重地危害著電網的電力供應,可表現在:電壓值跌落或浪涌、各次諧波含量大、電壓波形發生閃變、電壓電流波形失真等,這樣便出現了電能質量問題。實際電網中的電能質量問題主要表現如下:
上傳時間: 2022-06-17
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本文論述的藍牙射頻自動測試系統,以Visa構架的遠程控制技術為理論基礎,依據藍牙國際標準和國家無線電管理委員會發布的藍牙技術測試標準,基于Visual Basic環境,集成測試T控機、頻譜分析儀Agilent E4440、藍牙綜測儀Agilent 4010、射頻切換單元等測試儀器,實現藍牙終端型號核準射頻性能的自動化測試。本測試系統由用戶在工控機上操作自動化測試軟件進行測試,包含數據采集、數據處理、測試結果顯示和自動生成測試報告等功能。1本文從理論入手,首先介紹了測試技術的國內外現狀和發展方向,然后介紹了自動測試系統的設計原則和總體結構,接下來著重論述了藍牙射頻自動測試系統的硬件選擇和軟件開發。軟件開發部分主要分為以下幾項工作:1,上層操作界面的編寫:2.底層儀表驅動函數的編寫;3.測試用例的編寫:4.后臺數據庫的編寫。軟件設計過程中充分利用慮擬儀器技術和平臺化模塊化設計方案保證系統的擴展性,移柏性和重用性。最后,本文給出了實際測試過程中測試結果的分析,可以看出,本藍牙射頻自動測試系統具有極強的穩定度和準確性,并且極大的提高了測試效率,節省了大量的人力資源和時間資源,符合現代化測試的需求。
上傳時間: 2022-06-20
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目前以IGBT為開關器件的串聯諧振感應加熱電源在大功率和高頻下的研究是一個熱點和難點,為彌補采用模擬電路搭建而成的控制系統的不足,對感應加熱電源數字化控制研究是必然趨勢。本文以串聯諧振型感應加熱電源為研究對象,采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實現電源控制系統的數字化。首先分析了串聯諾振型感應加熱電源的負載特性和調功方式,確定了采用相控整流調功控制方式,接著分析了串聯諾振逆變器在感性和容性狀態下的工作過程確定了系統安全可靠的運行狀態。本文設計了電源主電路參數并在Matlab/Simulink仿真環境下搭建了整個系統,仿真分析了串聯譜振型感應加熱電源的半壓啟動模式及鎖相環頻率跟蹤能力和功率調節控制。針對感應加熱電源的數字控制系統,在討論了晶閘管相控觸發和鎖相環的工作原理及研究現狀下詳細地分析了本課題基于DSP晶閘管相控脈沖數字觸發和數字鎖相環(DPL)的實現,得出它們各自的優越性,同時分析了感應加熱電源的功率控制策略,得出了采用數字PI積分分離的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作為系統的控制芯片,搭建了控制系統的DSP外圍硬件電路,分析了系統的運行過程并編寫了整個控制系統的程序。最后對控制系統進行了試驗,驗證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間: 2022-06-20
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1,使用wireshark獲取完整的UDP報文打開wireshark,設置監聽網卡后,使用google chrome瀏覽器訪問我騰訊微博的i http://p.t.qq.com/welcomeback.php?lv=1#!/ist/qqfriends/5/?pgv_ref-im.perinfo.pe rinfo.icon?ptlang-2052&pgv-ref-im.perinfo.perinfo.icon,抓得的UDP報文如圖1所示。分析以上的報文內容,UDP作為一種面向無連接服務的運輸協議,其報文格式相當簡單。第一行中,Source port:64318是源端口號。第二行中,Destination port:53是目的端口號。第三行中,Length:34表示UDP報文段的長度為34字節。第四行中,Checksum之后的數表示檢驗和。這里0x表示計算機中16進制數的開始符,其后的4f0e表示16進制表示的檢驗和,把它們換成二進制表示為:0100 1111 0000 1110.從wireshark的抓包數據看出,我抓到的UDP協議多數被應用層的DNS協議應用。當一臺主機中的DNS應用程序想要進行一次查詢時,它構成了一個DNS查詢報文并將其交給UDP,UDP無須執行任何實體握手過程,主機端的UDP為此報文添加首部字段,并將其發出。
上傳時間: 2022-06-20
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