基于ARM9与MCX314As的嵌入式数控系统

提出了一种基于ARM嵌入式微处理器和DSP运动控制芯片MCX314As的嵌入式数控系统的设计方法。介绍了系统的硬件原理及构成，并分析了系统软件的主要功能。该设计采用ARM处理器为主CPU，运动控制芯片为从CPU，系统可以很好地进行多任务处理，保证运动控制的实时性。该数控系统具有低功耗、高性能、低价位等特点，是未来经济型数控机床的发展趋势。     

基于ARM的采摘机械手运动控制及避障研究

通过对采摘机械手位姿描述和运动学分析,以及对机械手运动控制和避障方法的深入研究,针对采摘机器人在作业过程中容易和树枝、非目标果实发生碰撞这一问题,设计了基于ARM的机械手运动控制及避障系统,并采用Mat Lab进行了机械手末端执行器的三维仿真实验。结果表明:该控制系统达到了预期的要求,并具有较好的实时性、稳定性和可靠性。     

基于PC+运动控制卡的开放式控制系统设计

设计了一种基于固高GTS运动控制卡的二维平台控制系统,阐述了系统硬件部分构成和软件开发。该系统以运动控制卡为核心,采用“PC＋运动控制卡”结构,在VB6.0环境下开发人机交互软件,通过调用运动函数库中的函数,动态改变脉冲频率,控制电机的转速和转向,并采用光栅尺作为直线位移传感器,实现工作平台的精确控制。这种设计既提高了实时性和快速性,又方便使用。      

基于STM32的视觉追踪控制运动平台的实现

文章提出了一种基于STM32F4芯片的自动及运动控制的交互平台,系统通过摄像头采集到跟踪物体的图像,并对其影像进行图像处理,计算出目标物体的实时坐标,控制运动平台移动.利用USB或蓝牙接口和手机连接,实现人机交互.该系统具备低成本、灵活定制,能快速跟踪物体,实现运动控制.     

无人驾驶高速AWID-AWIS车辆运动控制研究

无人驾驶AWID-AWIS车辆是一种全部车轮均可独立驱动/制动、独立转向的先进车辆，对其运动控制这一基础问题进行了研究。首先建立一种适于无人驾驶AWID-AWIS车辆的分层式运动控制体系结构，其上层为运动控制器，中层为控制分配器，底层为独立车轮伺服控制器；然后使用扩张状态观测器（ESO）和自抗扰控制（ADRC）方法设计车辆运动学/动力学集成式运动控制器；最后开展多种工况下的运动控制仿真，证明了控制方法的有效性，指出运动控制目标不能被简单地确定。     

无人驾驶高速AWID-AWIS车辆运动控制研究

无人驾驶AWID-AWIS车辆是一种全部车轮均可独立驱动/制动、独立转向的先进车辆,对其运动控制这一基础问题进行了研究.首先建立一种适于无人驾驶AWID-AWIS车辆的分层式运动控制体系结构,其上层为运动控制器,中层为控制分配器,底层为独立车轮伺服控制器;然后使用扩张状态观测器(ESO)和自抗扰控制(ADRC)方法设计车辆运动学/动力学集成式运动控制器;最后开展多种工况下的运动控制仿真,证明了控制方法的有效性,指出运动控制目标不能被简单地确定.     

四冲程自由活塞发电机活塞运动控制方法

为实现四冲程自由活塞发电机的连续稳定运行,提出并研究了基于直线发电机工作状态切换和冲程终点预测的自由活塞往复运动控制方法.在混杂系统范畴内,完成了运动控制系统仿真模型的建立,结合自由活塞发电机仿真模型和循环燃烧波动仿真模型,对控制过程进行了仿真研究.基于高性能数字信号处理器建立了四冲程自由活塞发电机的电控系统,对所设计的运动控制方法进行了实验验证,分析了失火对活塞往复运动的影响.研究结果表明:该运动控制方法稳定可靠、算法简单,满足了四冲程自由活塞发电机对活塞运动控制的要求.     

采摘机械手运动控制及避障研究——基于PLC和物联网远程控制

近年来,无线通信技术发展迅猛,无线通信数据传输速度越来越快,远程控制的延时大幅降低,几乎可以忽略不计,因此远程控制逐渐被广泛应用于各个领域。为此,结合物联网远程控制技术和PLC实时控制系统优势,实现了采摘机械手的运动控制及避障系统。实验表明:所设计研究的采摘机械手运动控制及避障系统避障能力强,路径优化平滑,具有很高的可靠性和稳定性。     

自动嫁接机运动控制仿真系统设计

为了避免自动嫁接机设计过程中的机械干涉问题,提高对机器设计的预见性,采用先进的视景仿真软件——OpenGVS,并结合面向对象技术,设计开发了蔬菜嫁接机运动控制仿真系统。测试结果表明,所建立的仿真系统能够直观的观察到由于设计失误所造成的静、动态机械干涉,仿真效果逼真,能满足嫁接机运动控制仿真的需要。     

基于DSP的三自由度采摘机械手控制系统研究

通过对采摘机械手进行运动学分析,针对采摘机器人运动控制难度大这一问题,设计了基于DSP的三自由度采摘机械手控制系统,并从硬件和软件等方面搭建了系统平台。MatLab仿真结果表明:采摘机械手在控制系统的驱动控制下,可以准确从起点运动到终点,且轨迹比较圆滑,可以到达预期目标,满足采摘机器人作业需求,证实了该方法的可行性。     

CAN总线在温室控制系统中的应用

CAN是全数字式现场控制设备互连的串行通信网络,能有效支持分布式控制和实时控制.CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性,被公认为世界上最有前途的现场总线之一.为此,提出了将CAN总线应用于温室控制中的研究方案.基于CAN总线的智能温室控制系统的建立,不仅改善了温室控制系统的通讯性能,而且为提高温室控制系统的性能提供较大的空间.     

基于实时操作系统的发动机控制软件开发平台设计

将实时操作系统和有限状态机理论引入到电控发动机控制软件的研究中,依据发动机工况调度和管理控制软件的相应功能模块,基于优先级的调度算法,使所有事件均得到快捷有效的处理,软硬件资源得到充分的利用。形成了发动机控制软件V型开发平台:用Matlab/Simulink/Stateflow工具编写程序框图,用TargetLink工具生成程序代码,缩短了调试阶段,降低了发动机控制软件的开发费用。     

客车柴油机排放控制技术的研究

对客车柴油机排放控制技术进行了综述,对现有的排放控制技术分燃料、燃烧和后处理三个方面进行了分析对比,通过阐述当前满足欧Ⅳ标准的两条柴油机排放控制路线,得出综合的排放路线更适用于当今环境及排放法规的要求。     

履带式拖拉机运动控制系统设计与试验

我国拖拉机主要以手动操作为主,为提高拖拉机的作业强度、精度和效率,替代人工操作,为无线远距离控制、高精度自主导航、机械视觉导航和物联网等相关作业技术提供拖拉机运动控制接口,提出了在柴油发动机驱动履带式拖拉机底盘上搭载电子油门控制装置和电控液压转向装置的设计方案,可实现远程无线遥控固定角度转向、车速控制和实时返回状态数据等功能。试验表明:电子油门控制装置对油门拉杆控制响应速度快、控制准确,固定角度转向误差在±3°范围内,调试遥控器稳定控制距离350m,上位机无线接收稳定数据距离200 m。研究成果可为拖拉机运动控制系统设计与改进提供参考。     

柴油机GD-1系统油压控制策略仿真

基于GD-1高压共轨燃油喷射系统,对共轨油压的控制策略进行了研究和仿真。根据发动机工况分别进行开环与闭环的控制策略设计,仿真中引入控制字以在开环与闭环中进行切换,闭环控制中设计了多种控制模式,采用PID控制方法,通过试验进行在线参数整定。利用Matlab/Simulink工具对控制策略进行编程实现和初步仿真,仿真结果表明设计的控制策略能满足发动机实时运行的要求。     

基于CAN的汽车低附路面稳定性控制测试系统

基于汽车稳定性控制系统现场快速测试和控制策略调试的需要,搭建了由车身位置姿态模块、汽车稳定性控制器模块和CAN节点数据采集模块组成的低附路面试验测试系统。各模块间基于GPS接收机输出的秒脉冲同步信号完成数据同步,并通过CAN方式进行数据传输。详细给出了汽车侧偏角测试方法、惯性测量单元车上安装和初始对准方法、GPS惯性测量单元数据转换和传输延迟补偿方法,以及串口转CAN的快速实现方法。系统的道路试验验证了系统工作的可靠性。该测试系统构建CAN节点或基于车身CAN总线方式获取基于ESC和发动机管理系统配置传感器的信息,对了解汽车极限工况下的状态提供了真实数据,为汽车稳定性控制分析提供了有效手段。     

汽油HCCI发动机HCCI/SI模式过渡控制的研究

由于HCCI燃烧不能覆盖发动机全部工况,因此一台实用的发动机必须具有HCCI/SI模式过渡的功能。针对目前开发的进排气门升程和相位均独立连续调整的汽油HCCI发动机模式过渡的需要,开发了基于CAN总线分布式的HCCI汽油机控制系统,在此基础上对HCCI/SI模式过渡控制进行详细地研究,本文详细地介绍了其结构及其控制策略。由于该控制系统采用自适应PID策略控制进排气门升程和相位,神经网络预测模式过渡中的发动机进气量。实验结果表明:该控制系统解决了HCCI模式过渡中的进排气门升程、相位和空燃比的控制问题,通过细化气门参数能较好地管理混合放热率型线,满足HCCI/SI模式动态平滑过渡的控制需求。     

农用车发动机冷却水温度控制系统的设计

针对当前农用车的发动机冷却水温度控制电路的缺陷,设计了一种基于单片机的水温控制系统。这种系统采用ATMEL 89C51单片机作为控制系统的核心控制器;以性能优良的DS18B20作为温度传感器,实现对冷却水温度的精确采集;选用1602型LCD液晶显示器作为温度显示装置,准确显示发动机各部位的冷却水温度,从而实现实时监控的作用;以发光二极管、蜂鸣器作为温度警报系统;通过继电器控制在大电流情况下工作的电动风扇的正常运行。     

汽油机怠速转速闭环控制系统的研究

分析了影响汽油发动机怠速稳定性的因素,设计了一个以发动机转速作为反馈信号的怠速控制系统。该系统以ＭＣＳ８０９８单片机作为中央控制器,通过步进电机带动旁通气道中的阀门旋转来调节缸内混合气量,以达到稳定怠速转速的目的。台架对比实验验证了所设计的怠速控制系统的有效性。     

联合收获机CAN总线架构设计与试验

针对国内外农机装备智能化发展及设备物联远程网控需求,基于ISO 11783系列标准,提出并设计了联合收获机智能CAN总线方案及其应用系统。根据联合收获机的作业特点和智能控制需求,建立了由动力CAN总线、设备管理CAN总线、专用设备CAN总线1和专用设备CAN总线2组成的模块化、可扩展的智能农机CAN总线网络结构。基于ISO 11783 CAN总线应用层协议标准,制定了智能化联合收获机远程网控通信协议。最后,进行了联合收获机CAN总线应用系统网络负载和实时性的通信试验及工程应用试验验证。试验结果表明,在500 kb/s波特率下,所有总线的负载率均小于30%,数据在3层CAN总线之间传输总延时小于1 ms,满足联合收获机智能远程网控CAN总线系统的设计要求。