基于MIMO系统的机械手自适应模糊滑模控制

机械手运行过程中存在的不确定性,提出了一种基于模糊补偿的滑模控制,该控制算法利用MIMO(多输入多输出)模糊系统来逼近系统中存在的误差。文中设计了鲁棒自适应控制律,消除了逼近误差造成的影响,保证系统的稳定性。根据机械手动力学方程与机械手不确定性表达式的性质,有效地减少了模糊控制规则的数量。计算机仿真表明该算法的有效性。     

西瓜移栽机的自动送苗装置研究

为了提高西瓜移栽成功率,实现自动化移栽,设计了瓜苗自动转移系统,主要包括育苗盘移动系统和取苗机械手。建立了不同含水量土壤从育苗盘提取瓜苗时夹持力和竖直提取力的模型,为机械手提取瓜苗提供实验基础。为育苗盘移动系统实现竖直和水平方向移动,采用模糊PID方式,实现驱动电机控制,防止发生冲击。建立系统工作流程,实现育苗盘移动系统和取苗机械手逻辑控制。对系统进行测试,结果表明:苗盘移动系统和取苗机械手均具有良好精度。     

基于模糊PID的采摘机器人机械手控制系统设计

为了提高采摘机器人机械手果实的定位精度,降低果实采摘过程的破损率,将模糊算法和PID控制引入到了机械手控制系统的设计上,并采用PC上位机编程和嵌入式系统实现控制算法的运行。为了验证算法的可行性和可靠性,以果实采摘真实环境为测试环境,对机械手的定位精度和果实采摘的破损率进行了测试,结果表明:采用模糊PID算法可以明显提高机械手的果实定位精度,降低果实采摘的破损率,对采摘机器人控制系统的优化设计具有重要的参考价值。     

取苗机械手运动控制联合仿真研究及试验

为减少取苗机械手研制过程中投入大量的成本和时间，解决机械手在作业过程中控制精度低、适应性差等问题，采用SolidWorks建立机械手的模型，并导入ADAMS中；采用模糊PID控制算法对机械手夹持角度进行实时动态联合仿真分析，设计模糊PID控制器及模糊规则。利用MATLAB/Simulink和ADAMS建立联合仿真模型，以阶跃信号为激励，模糊PID控制和PID控制仿真结果表明：PID控制的响应时间为1.1 s，模糊PID的响应时间为0.33 s且响应速度更快，说明模糊PID优于经典PID控制，设计的取苗机械手具有良好的动态响应和轨迹跟踪特性，理论上能够满足实际作业要求。取苗试验结果表明：在取苗频率为50、60和70株/min时，采用PID算法和模糊PID算法取苗成功率分别为9609%、93.75%、92.96%和98.43%、95.31%、93.75%，采用模糊PID算法的取苗成功率更高，能够满足实际作业要求。     

基于神经网络控制的知识表示获取新方法

提出了基于神经网络控制的人工智能知识表示，获取及训练的一种新方法，以输出误差及其变化率为两个基本状态向量来反映系统输出动力学特性，用ＣＭＡＣ作为神经网络控制的方案，进行了知识获取及在线训练等研究；再通过仿真对比了本方法与常用的ＰＤ控制及模糊控制的控制效果；最后将基于ＣＭＡＣ模糊控制器及其知识表示、获取、训练方法应用于两关节机械手的控制系统，在不同条件下进行实验研究。研究结果表明，本方法有显著的优越     

装载机液压系统的神经模糊控制方法

研究了装载机铲斗插入土体过程的阻力变化,在分析原车工作装置液压系统性能的基础上,提出使用神经模糊控制技术控制装置机铲斗插入土体的电液比例液压系统。从工程应用角度探求了运用神经网络,模糊逻辑等新技术对液压系统实施有效控制的途径。     

基于遗传算法的模糊神经网络温室温度控制器

为了创造适合作物生长的环境,针对温室系统的特点提出了一种新的基于遗传算法的模糊神经网络控制器,利用遗传算法训练模糊神经网络模型,并采用此模糊神经网络控制器控制温室温度系统.运用该方法对温室温度控制系统进行了Matlab 仿真,结果表明:采用遗传模糊神经控制器的系统,不但提高了阶跃响应的快速性,而且大大减少了超调量.     

一种玻璃板装卸机械手的真空系统设计

玻璃板装卸机械手的真空系统是机械手安全高效经济运行的关键。文章着重从装卸机械手真空系统的控制原理及回路的一个动作循环进行了基本工作流程的阐述,还从供给压缩空气、真空整个系统、工件状况及维护保养等方面考虑的基础上,对装卸机械手真空系统相关元件的选型进行介绍和设计计算。     

车辆悬架系统的神经网络控制算法

搭建了车辆的主动悬架系统再生网络模型,基于多层神经网络提出一种神经模糊适应性控制算法。在此基础上,使用一套模糊规则调节控制器参数,借助神经网络建模确定车辆悬架的动态参数向控制器提供学习信号。在一辆装有磁流变液减震器和基于处理器模糊神经控制系统的车辆上进行不同速度的实验,并把控制效果与开环被动悬架系统进行比较。实验结果证明,所提出的神经控制算法能够有效减轻汽车的振动。     

一种三自由度气动机械手结构设计

文章利用SolidWorks完成了一种三自由度气动机械手的三维模型,阐述了其机械结构和运动动作,并且设计了控制机械手运动的气压系统以及气压系统的原理图。该机械手主要用于自动送料、自动取件,实现搬运功能。     

基于Android终端交互的果园变量喷药控制系统设计

开发了一套基于Android终端交互的果园变量喷药控制系统,采用流行的安卓手机或平板电脑作为人机交互界面,上位机与下位机通过蓝牙模块进行无线通讯,实现了通过手机或平板等智能终端对喷药阀门的控制及相关参数显示;采用mega128微控制器作为系统控制核心,实现喷药参数监测和单位面积施药量的自动变量控制;进行了变量喷药试验,结果表明:系统根据作业速度实时调节阀门开度,可以较高的精度和较快的速度完成对单位面积施药量的精确控制。     

车辆底盘球关节的设计研究

球关节广泛应用于车辆底盘转向,悬架系统,连接两个有较大相对转动、摆动的部件;典型的产品为转向拉杆球关节,连接杆球关节,控制臂球关节等.球关节一般属于安全件,或安装在关键的部位,其失效往往是由于隐性的,细节中的设计不当造成的;针对球关节的特征,分析、研究了其关键失效模式,为球关节的设计和应用提供了相关依据.     

内燃机试验台测控系统模糊PI控制方法的研究

提出内燃机试验台测控系统的转速和转矩模糊PI控制算法。在建立内燃机—测功机传动系统动力学模型、内燃机有效转矩模型、测功机励磁电流模型的基础上,采用所提出的控制算法对内燃机试验台测控系统进行了动态仿真模拟,结果表明控制精度较高、动态响应快、超调量低,较好地解决了试验台控制的稳定性及测量的实时准确性问题。     

基于Android的农田环境监控APP设计

为适应现代农业高效、节能的发展需要，设计了一款基于Android的农田环境监控系统，实施农田作物生长环境的实时监测和远程调控。借助于田间传感器实时采集到的田间信息，通过无线wifi传输到云端；手机APP访问云端数据，用户借助手机APP对农田环境实施远程、智能化调控。测试结果表明，系统数据传输准确率为100%，功能运行可靠，系统具有较好的实用性。      

发动机-测功机试验台电磁加载控制系统的研究

发动机-测功机系统具有非线性、强耦合等特点,无法建立精确的数学模型,将模糊控制和PID控制结合起来运用于发动机-测功机的测控系统中,建立了发动机-测功机传动系统动力学模型、测功机加载励磁电流模型,对发动机的转矩、转速进行了控制试验研究,结果表明控制精度高、动态响应快、超调量低,较好地解决了试验台控制的稳定性及测量的实时准确性问题,控制精度为4%。     

甘蔗收获机扶蔗机构的概念设计与创新设计

对甘蔗收获机的扶蔗机构进行概念设计，采用构思一设计法(Beitz)构建部件的功能原理解和设计过程模型，并对原理解进行功能分解；对概念设计所产生的概念样机进行发散性创新设计，建立满足功能要求的虚拟概念样机；针对传统螺旋扶蔗机构，采用TRIZ创新设计方法，提出了能够解决传统螺旋扶蔗器对严重顺倒伏和较小程度的侧顺、侧逆倒伏的甘蔗较难扶起的问题的新型扶蔗机构。     

井灌区控制灌溉模式水稻灌水规律研究

在考虑降水蒸发蒸腾等影响一致的情况下,研究了常规灌溉、控制灌溉Ⅰ、控制灌溉Ⅱ、控制灌溉Ⅲ4种不同灌溉模式下水稻各生育期灌水量、产量性状,通过方差分析研究了不同灌溉模式对水稻产量的影响、灌溉水利用率并拟合得到灌水量与产量的回归方程。试验结果表明:各灌溉模式灌溉水利用率为控制灌溉Ⅰ控制灌溉Ⅲ控制灌溉Ⅱ常规灌溉,图表中看出返青到分蘖末为需水非敏感期、拔节孕穗期和抽穗开花期为需水敏感期,不同灌溉模式对产量影响显著。控Ⅰ灌溉水利用率最高,能够达到节水增产的目的,合理利用水资源。     

综合关节和杆件柔性的机械臂刚柔耦合建模与仿真

基于Lagrangian方程和转子非线性扭簧模型,建立柔性机械臂刚柔耦合动力学模型;通过假设模态法将物理坐标转换为模态坐标;利用ADAMS建立了虚拟样机,用于求解仅考虑杆件柔性时的运动;在Matlab中编写了Runge-Kutta算法,用于求解综合关节和杆件柔性时的运动。针对重力和驱动力作用下的垂直面摆动,给出了不同末端负载影响下的柔性关节转角和末端变形曲线;分析了关节柔性与杆件柔性之间的耦合关系。结果表明关节柔性不可忽略,关节和杆件柔性耦合作用下的末端振动小于两者的叠加,振型由关节和杆件的柔性确定,但幅值主要受驱动力影响。     

流体力学反问题的类型及其应用

反问题的研究是一门前沿学科，这一研究使人们从对自然现象的预测上升到对自然现象的控制。文章从流体力学通用微分方程和工程实践亟等解决的实际问题出发，同时参照其它学科中反问题的提法，将流体力学中的反问题分成参数控制反问题、源项控制反问题，边界条件控制反问题，初始条件控制反问题和形状控制反问题等五类，同时分别2以工程中的实例进行举证。     

基于数据高容量的农机信息存储系统设计

农机信息的采集和存储是实现精细农业的关键环节,但由于传统信息存储系统存储容量低、速度慢、数据容易丢失,导致农机信息容易出现缺失或数据紊乱等现象。为此,设计了基于数据高容量的农机信息存储系统,通过分析现有存储器技术的功能和特点,完成了信息存储系统总体方案的设计,同时进行了硬件系统总体结构的设计,包括电源模块、控制模块和存储模块3个方面,并完成了系统软件设计。实际运用结果表明:基于数据高容量的农机信息存储系统具有较好的稳定性,数据存储速度快,容量大,能够保证农机信息存储的安全性和连续性。