基于嵌入式的农业无人机航点规划算法研究

农业无人机在作业中易受到风速、雨雪、大雾、空气密度、温度、雷达和障碍物等外来因素的影响,针对以上复杂环境,利用嵌入式技术,研究了农业无人机航点规划算法,建立了农业无人机航迹规划数学模型,实现了农业无人机的航迹规划。试验结果表明:针对不同情形的障碍威胁环境,农业无人机都能规划出一条合理的规避威胁的航迹,并且移动路径长度和拐点都最优,验证了无人机航点规划算法的可靠性和可行性。     

基于嵌入式系统的电机调速控制系统设计

本系统基于ARM2410-S嵌入式系统,控制直流电机与步进电机调速,通过键盘作为控制输入信号端,通过键盘上输入命令,来控制直流电机和步进电机的转向、转速,软件的开发平台采用的是Red Hat Linux9.0。系统控制程序分为主程序、直流电机控制程序、步进电机控制程序以及键盘控制程序等。通过调试,嵌入式控制系统较好地实现了直流电机与步进电机转向、转速控制。     

浅析牧神多功能作业机行走控制系统

介绍了闭式液压系统在牧神多功能作业机行走控制系统中的运用、闭式液压系统的主要构成、工作原理以及闭式液压系统的特点等。     

多功能温度测控系统的研究

如何提高温度控制仪的控制效果,提高换热效率,对于缓解我国能源紧张的状况,具有长远的意义。本文研究的内容包括多功能温度控制系统的工作原理及一些典型的温度控制器的结构。并设计了"基于单片机的温度控制系统"。设计的主要内容是温度检测与控制系统中控制算法及输出驱动电路的实现。系统的组成包括:温度检测与处理系统、A/D转换电路、单片机系统电路、键盘和显示电路,控制算法主要是对PID控制与模糊PID控制进行了一定的研究。     

基于嵌入式Linux的农用无人机视觉导航算法及应用

首先介绍了农用无人机机械结构与工作原理,接着介绍了双目视觉成像原理及视觉系统相机标定,并从图像采集和图像处理等模块介绍了嵌入式硬件平台,最后利用人工势场实现了农用无人机视觉导航算法。MatLab仿真结果表明:农用无人机在在无障碍物和有障碍物下,能够利用视觉导航算法,准确进行避障和导航,且仿真结果与预期效果一致,验证了农用无人机视觉导航算法的可行性和有效性。     

纯电动汽车嵌入式控制系统的开发实践

纯电动汽车有很多的任务控制系统,比如前进、倒车、制动、制动能量回收等,而且乘坐人员的生命安全与汽车的安全性有直接的关系,所以实时性和稳定性要有非常高的要求。针对纯电动汽车控制系统的特点和DSP2407内部的丰富资源,如AD模块、CAN总线、看门狗等和实时操作系统UC/OS-Ⅱ出色的稳定性,本文开发出基于DSP2407和实时操作系统UC/OS-Ⅱ的纯电动汽车多任务控制系统。     

遗传算法在植保无人机控制系统中的应用

以无人机飞行控制系统为研究对象,通过对植保无人机的应用进行分析,提出一种双闭环控制方式的植保无人机飞行控制系统。由于作业需求,植保无人机飞行轨迹应根据作业状态进行不断调整,有效避开飞行航线中的障碍物,因此控制系统中兼容一种基于遗传算法的植保无人机飞行避障算法。仿真实验表明：植保无人机在飞行过程中能够有效进行单障碍及多障碍的规避,避障过程存在较小的误差,不会对植保无人机的作业状态产生影响;不同飞行速度对无人机的避障会产生不同程度的误差影响,速度越高,误差越大。     

多功能智能辣椒直播机整车控制系统

基于CODESYS平台开发了多功能辣椒直播机的整车控制系统,主要包括：HST(Hydro Static Transmission)变速箱控制模块、PTO电机驱动模块、农机具提升/下降控制模块、施肥机具控制模块等。本文的控制系统通过读取HST电动推杆位置电压反馈,结合车速双闭环控制算法输出,精确控制HST变速杆位置,达到稳定目标车速;通过读取整机车速和施肥电机轴的转速闭环PID(Proportion Integral Derivative),控制施肥电机转速随车速改变,实现智能化精量施肥等;通过CAN总线向农机物联网终端发送整车、农机具相关信息,以供农民、用户在远程电脑终端或手机上查看。本嵌入式系统匹配3台样机,完成了多处实地功能性检测。为节省辣椒、小麦等农作物播种、旋耕、施肥等作业的人力、成本、时间,提高作业精度、提升作业效率提供了参考。     

基于控制器的农用无人机导航自动控制系统研究

农用无人机在自主作业时,导航精度对作业性能的影响较大,如果导航精度不高,农机在行驶过程中会产生横向误差和纵向误差,从而降低农机的作业质量.为了提高农用无人机导航的精度,采用滑模控制方法建立了导航线追踪和主从系统车速协同的控制模型,并通过虚拟仿真验证了控制器的控制效果.仿真结果表明:采用滑模控制方法可以有效降低导航的误差...     

嵌入式采摘机器人视觉测量与避障控制系统研究

采摘机器人拥有自主收集信息并进行有效判断的能力,可以独立完成对果实的采摘作业,对满足水果种植需求、减小水果种植的劳动力投入及降低生产成本有着很重要的实际应用价值。为此,以嵌入式ARM智控系统为基础平台,设计了采摘机器人视觉测量与避障控制系统。该系统集机器视觉、视觉传感感知、伺服电机驱动和ARM智控模块于一体,建立了采摘机器人采摘运动学的数学模型,并通过BP网络神经型迭代学习算法测量果实的距离和球心坐标,对成熟果实进行精准识别和定位采摘。试验结果表明:采摘机器人能准确地进行自主采摘,成功率比较高,躲避障碍物的能力很强,更适合在复杂未知的果园中进行收获作业。     

嵌入式收割机车载系统底层硬件的设计——基于智能控制技术

为了提高收割机车载系统的智能化水平,将嵌入式系统和智能PID控制技术引入到了车载控制系统的设计上,并以车载自主导航系统的设计为例,设计了底层硬件系统.为了验证系统的可行性,以收割机自主导航为研究对象,对收割机使用智能控制技术前后的避障轨迹进行了测试.测试结果表明:未采用智能控制技术时,收割机自主行走时容易与障碍物发生碰...     

基于嵌入式控制的农机自动驾驶系统布局研究

以农用耕地机为研究对象,设计一款基于嵌入式的自动驾驶控制系统。其控制原理是利用预瞄跟随算法对耕地机进行横向控制,使其根据方向盘的转角调整耕地机转弯半径;利用PID算法对耕地机进行纵向控制,使其根据油门脚踏的开合度、制动脚踏的开合度及挡位状态调整耕地机的行驶速度,从而使耕地机按最佳的运行轨迹行驶。系统以单片机最小系统为处理核心,利用周围的传感器设备和GPS接收设备等将耕地机的位置、速度信息通过解码器和串口通信的方式发送给单片机,进行逻辑运算后通过CAN接口将结果发送给方向盘、油门、制动及挡位驱动电机,从而控制耕地机的运行。仿真实验表明:系统能够减小耕地机行驶过程中的横向误差,可根据土地实况自动调整行驶速度,实现了耕地机的自动驾驶。     

基于嵌入式PLC的秸秆切割力动态控制方法研究

为了实现秸秆的综合利用,降低秸秆燃烧对环境的污染,首先需要对秸秆进行切割操作。秸秆的切割力是影响切割装置机械效率的主要因素,因此对切割装置优化设计时需要得到农作物秸秆切割过程使用的最佳切割力。为此,设计了一种新的秸秆切割力的控制系统。该系统采用PLC嵌入式系统对刀片传感器的数据进行采集,采用Dijkstra算法对数据进行处理,将处理结果作为电机控制的条件,调控切割力,并通过反馈调节来控制电机转速,从而降低功耗,提高切割效率。为了验证该系统的有效性和可靠性,通过实验的方式对切割系统进行了测试。测试结果明明:该系统的功耗低,切割时间短,大大提高了农作物秸秆的切割效率,为农作物秸秆的综合利用和生态农业的发展提供了技术支持。     

基于网络平台的植保无人机通信系统设计

以提升植保无人机的通信系统性能、改善无人机作业效率为目标,结合先进数据传输网络平台技术,对其通信系统进行了设计。在植保无人机通信系统运行原理的基础上,搭建基于网络控制与传输平台的通信模型并增设控制补偿模型,根据实现功能目标需求,针对系统进行软件模块功能设计与硬件架构配置,形成完整的植保无人机地面监控与机体飞行通信系统并进行通信试验。试验结果表明:该植保无人机通信内部数据处理丢包率、系统通信强度、无人机作业通信距离等指标均得到改善,系统有效通信距离大幅度提高,系统收发数据信号反应灵敏度较一般传统通信提高21%,系统平均丢包率由1.5%可提升至1.36%,并实现了分级、分功能的数据准确传输与显示,为无人机进行远距离作业提供通信数据传输控制便利,可为类似农机设备通信系统优化提供参考。     

基于PLC的农机控制系统可靠性研究

针对农机控制系统可靠性较低的问题,基于PLC系统对农机控制系统进行了设计,并对其可靠性进行了研究.该农机采用可编程控制器PLC进行控制,其硬件系统主要组成为踏板、方向盘、挡位和牵引装置等,软件系统对农机的自动导航和电-液悬挂系统进行控制.农机的可靠性评价采用模糊神经网络模型,通过确定神经网络结构、计算法方式和评价模型对...     

基于嵌入式的玉米脱粒装置控制系统设计

首先,对玉米脱粒机整体结构设计进行了分析和设计;然后,根据脱粒装置控制系统需求,设计了基于嵌入式的脱粒装置模糊控制系统;最后,从硬软件两方面采用ARM和模糊控制技术,实现了玉米脱粒控制系统。试验表明:玉米籽粒脱离率在97%以上,成功率高,破碎率在0. 53%以下,达到了预期设计的要求。该系统的稳定性和效率较高,对实现玉米脱粒作业具有重要意义。     

果蔬包装机智控系统的设计与研究——基于嵌入式ARM

果蔬产业在我国农产品中占据着重要的市场地位,对我国经济发展起着积极的促进作用。随着我国经济的发展,出于对健康的考虑,人们对果蔬产品的质量、新鲜程度和食用安全的要求也在提高,逐渐开始看重果蔬类产品的外形包装。为了实现果蔬产品的快速包装及减少果蔬产品因与机械直接接触引起的二次污染,设计和研发可以独立自主包装果蔬的机械设备显得尤为重要。为此,基于嵌入式ARM中的AT91SAM9263处理器,设计了果蔬包装机的智控系统,其集机械电子、智能测试和光电传感等多种学科于一体,具有自动化程度高、精度优、稳定性强及可靠性高等特点,能较大程度地提高包装质量,且可以完成对不同种类产品的包装,提高了包装作业的效率,为果农降低了经济成本。