基于单摆的自动平板控制系统

根据单摆大角度运动的特点,为保证单摆上固定的平板运动的稳定性,定量分析摆角与平板运动的关系,设计以MC9S12XS128为核心的自动平板控制系统,利用角度传感器采集摆角信息,采用先进的二项步进电机进行平板角度控制,系统控制精度高,经测定,平板运动稳定性大大提高。     

基于ARM平台的智能小车控制系统的开发与实现

介绍了在由ARM内核微处理器芯片LM3S615构成的EasyARM615开发平台的基础上,运用PWM直流电机调速技术,进行外围电路的扩展,实现简易智能小车系统。同时通过灰度传感器检测路面黑线,利用外扩液晶显示器显示出传感器采集的各个参数,完成对运动轨迹跟踪等一系列控制。重点叙述了系统设计原理,调试过程中出现的问题及解决方法。     

无传感器感应电机模糊自校正速度控制

感应电机控制中,采用物理速度传感器来检测电机速度不适合于高危场合和低转速状况下的电机控制.文 中给出了一种优化的解决方案.不采用物理传感器来检测电机的输出速度,而是基于Lyapunov稳定性理论和向量 分析方法,应用估计算法来计算定子电压和转子磁通,然后在线采样相关数据来计算转子速度.采用模糊控制来解 决电机运行的随机扰动和速度变化过程的非线性问题,结合自校正控制来完成对电机给定速度的跟踪.仿真结果 表明:实施给出的控制方案,使电机的输出速度具有优异的响应特性.     

线性CCD智能车的控制系统设计

该智能车控制系统由电源稳压模块、直流电机驱动模块、赛道信息识别模块、速度检测模块、倾角检测模块、OLED显示模块和串口调试模块组成。采用32位Cortex-M4内核的微处理器MK60DN512ZVLQ10作为核心控制单元,在此基础上应用相应控制程序来实现直立、方向、速度控制。通过自平衡小车动力学建模,获得小车平衡条件;利用陀螺仪和加速计获得车体的倾角和角速度;对小车倾角进行PD控制实现小车的基本直立;通过光电编码器测得小车的速度,并对速度进行PID控制;将转速控制信号与平衡控制信号叠加到后轮两电机上,实现小车的静止和直立行走;采用TSL1401线性CCD获得赛道图像信息,经过对图像的去噪处理,准确快速的提取出的赛道中心线,获得小车的方向偏差控制量;通过对方向控制量和转向角速度进行PD控制来调节左右两轮的差速实现小车的转向和自主寻迹。     

电动汽车电池管理系统的设计

以Freescale系列单片机MC9S12XS128为中央管理单元主控芯片,以智能传感器MM912J637为电池监测终端核心,设计了面向12V铅蓄电池组成的电动汽车动力电池管理系统。由于选用面向车载系统的专用芯片,系统具有较好的电池兼容特性和电气安全特性。中央管理单元中扩展了大容量存储器SD卡接口,可进行SOC估计算法的测试和监测数据的存储。     

基于CAN总线技术的客车远程监测系统设计

为保障营运车辆安全运行,提高运营企业的管理水平,避免财产损失和灾难性事故的发生,本设计整合了MC9S12DG128B微控制器及DS-8104HM-M嵌入式车载录像机,采用CAN总线技术及3G无线通信技术等,开发了营运客车运行状态远程监测系统。通过系统研究和多次试验表明:该系统能实时采集并上传CAN总线信息和视频数据流,监控管理平台可实时监测到营车辆状态参数及车内影像,完成了预期的各项功能。     

基于CAN总线的发动机状态监测系统设计

采用带CAN总线控制器的Freescale MC9S12DG128建立了发动机状态监测系统。通过设计的CAN节点对发动机的关键参数如油压、转速以及故障码信息等进行采集,并通过GPRS模块将这些参数传输给远程监控中心。经实车试验证明,该系统能实时采集CAN总线信息并通过GPRS无线通讯模块将数据传输到监控平台,完成了预期各项功能。     

高速插秧机无线遥控驾驶系统的设计

针对2ZG630A型插秧机设计了一套基于STC单片机和NRF24L01无线数传模块的遥控驾驶系统。遥控驾驶系统采用带位置传感器的电动推杆来控制速度的大小与方向,通过步进电机带动方向盘达到控制插秧机转向的目的,并设计了控制发动机的点火/熄火电路。系统下位机软件采用模糊控制算法实现了对插秧机转向和速度的精确控制,利用基于VB.NET2008编写的上位机软件,通过2.4G无线模块来与下位机进行通讯,达到遥控插秧机的目的。经试验,在100 m遥控距离内,系统运行可靠,响应速度快,控制平滑灵敏。     

基于MC9S12XS128MAA的温室远程监控系统设计与实现

针对传统小型温室大棚规模化、智能化、远程化管理改造的需要,运用无线Wi-Fi、因特网VPN技术,并采用Freescale公司的MC9S12XS128MAA微控制器作为本地客户端核心芯片,构建了分散小型温室大棚远程异地监测和控制的硬件系统。此外,重点阐述了系统客户端的硬件、系统数据传输协议、系统上位机软件的设计与实现。该系统建构简单、操作方便,在实现了农业现代化和减少劳动力成本的同时提高了经济效益,为小型温室或大棚的异地远程监测与控制提供了支持。     

基于贝叶斯正则化BP网络的粮虫分类识别研究

以粮虫为对象,研究了利用数字图像处理技术与BP神经网络技术实现分类识别的方法。首先对4类常见粮虫进行图像采集、预处理及特征提取,然后将提取到的9个形态学特征参数作为神经网络的输入参数,对应的粮虫类别代号作为输出参数,建立BP神经网络,并在网络学习过程中采用贝叶斯正则化优化算法对其进行改进。最后通过仿真试验表明:该方法在粮虫识别算法中收敛速度快,预测精度高,稳定性好,泛化能力优,从而证实了该方法在实际应用中的可行性。     

多功能红外遥控开关的设计

本设计将红外遥控与单片机AT89C51相结合实现一款多功能红外遥控开关,利用单片机AT89C51的编程实现的控制电路,实现按键显示,工作状态显示,自动报警等功能。以遥控小车为例,利用红外遥控器使小车能够前行、倒退、左转、右转、高低档、停止和启动,以及小车的工作状态和小车速度显示,使用PWM对小车进行调速。力求将理论联系实际结合,并通过实践验证理论的可行性,设计一款多功能红外遥控开关,使人们的生活方式更加便利。     

基于自动定向的苹果品质智能分级生产线设计

设计了一种基于自动定向原理的用于苹果品质动态、实时检测的智能化分级生产线,由苹果输送系统、自动定向小车、计算机视觉识别控制系统和分级执行装置组成。其中,苹果输送系统将苹果按分级节拍输送到自动定向小车上,由自动定向小车将苹果果梗花萼轴线定向到垂直于水平面的位置,位于圆周分布的3个摄像头一次性采集苹果表面信息,通过计算机识别控制系统进行智能识别,根据国家标准判断每个苹果的等级,并确定苹果的位置信息,通过计算机识别控制系统发出指令传输给分级控制装置,完成苹果的分级。     

基于模糊PID算法的草籽喷播机自动转向控制系统

针对喷播机转向控制系统中,基于驾驶员经验建立模糊控制器计算期望转向轮偏转角进行控制时,出现调整过量或调节不足,以及在转向控制中应用经典PID控制器时,存在超调量大、调整时间过长等问题,设计输入值加权因子控制器调节模糊控制器输出,并将模糊思想应用到PID参数调节中,对导航系统中转向控制器进行相关研究。结果表明:1)在原控制器不改变的基础上,应用加权因子控制器改变输入值权重,调节控制器输出,实现对模糊控制器的优化;2)将模糊原理应用到PID参数调整,根据输入值大小对PID参数进行优化,超调量减少了20%~50%,加快了响应速度;3)对于恒速液压转向系统,转向响应速度与转角大小成正比。     

基于DSP线控液压转向系统的研究

设计了线控液压转向系统的转向模块、液压系统模块和主控制器模块,搭建了其实验台架。该液压系统模块核心元件电液比例换向阀采用基于DSP2812发射的PWM占空比控制,并采用模糊PID算法提高其转向控制的精确度。结果表明:该系统能更好地结合路况实现对车辆的转向控制,减少液压震颤。     

电动拖拉机双电机驱动单元控制系统设计与实验

针对电动拖拉机双电机驱动系统的模式管理需求,设计了一种双电机驱动单元的控制系统及其控制器DMU(Drive Manage Unit).基于ISO 11783协议制定了整车控制网路结构,并以此确定了DMU子CAN总线各节点,设计各节点传输报文ID和PGN.在驱动单元中,通过控制驱动箱齿轮啮合状态和电磁离合器通断电来实现双电机动力分离和耦合,完成工作模式配置. DMU采用MC9S12XEP100为核心,完成硬件电路设计和软件编程.搭建双电机驱动系统实验平台,进行了犁耕作业、旋耕作业和子CAN总线数据分析实验.实验结果表明,驱动管理单元可以实现控制电机1和电机2的转速转矩模式,电机1在46.5 N·m恒转矩模式下,随转速变化的最大偏差为0.7 N·m,符合犁耕作业要求;电机2收到540 r/min指令后,随负载变化输出转速范围在540±62 r/min,满足PTO在恒转速下工作;总线上传输信息正确.     

基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析

针对客车侧倾稳定性问题，建立了基于横向载荷转移七自由度动力学模型，并根据所获得实车试验数据验证了所构建模型的合理性.根据所构建的具有横向载荷转移七自由度动力学模型进行了不同车速下转向盘转角阶跃仿真，分析客车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响.仿真结果表明：客车后轮驱动轴为侧倾稳定性的危险车轴，当车速过高或前轮转角过大时，后轴首先离地.增大各轴轮距、降低簧上质量质心高度、提高客车悬架侧倾刚度，能够有效的提高客车的侧倾稳定性.     

单片机和THB6128构成的步进电机控制器设计

以宏晶公司生产的单片机STC89C52和东芝公司生产的步进电机专用电机控制芯片THB6128为核心实现了一种结构简单的高性能、多细分、微型化两相混合式步进电动机控制器。该系统采用恒流斩波控制方式,可调的电流衰减模式可以进一步改善步进电机绕组的电流波形。驱动器最高细分数为128,提供正反向控制、使能控制、自动半流锁定功能以及过流、过热等电动机驱动器的保护功能。这种控制器成本低、容易实现、性能稳定,是步进电机控制器的一种较好选择。