检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

五自由度气浮台姿态的计算机视觉辅助确定

四川大学学报（工程科学版） 2009年第4期41卷 220-226页

作者：许剑杨庆俊包钢李军哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150080

为满足五自由度气浮台姿态确定的需要,结合实际情况,引入单目计算机视觉系统来弥补敏感器不足的缺陷,设计了一种"单目视觉+两轴倾角仪+三轴陀螺仪"的组合定姿方案。通过摄像机实时采集气浮台运动图像并识别出台上定位指示灯的计算机图... 详细信息

为满足五自由度气浮台姿态确定的需要,结合实际情况,引入单目计算机视觉系统来弥补敏感器不足的缺陷,设计了一种"单目视觉+两轴倾角仪+三轴陀螺仪"的组合定姿方案。通过摄像机实时采集气浮台运动图像并识别出台上定位指示灯的计算机图像坐标,根据文中推导的坐标变换公式,可以解算出气浮台的偏航角。在图像处理过程中采用跟踪微分器预估指示灯运动速度从而可以有效减小图像处理面积,将图像处理频率从7Hz提高到12Hz。最后采用四元数方法建立气浮台的姿态确定模型,基于MEKF方式对其姿态进行状态估计,实验证明这种定姿方式能够对气浮台的姿态进行精确的估计和校正,满足系统要求。

关键词：航天器地面试验五自由度气浮台图像识别跟踪微分器乘性扩展卡尔曼滤波

基于VxWorks的五自由度气浮台姿态控制系统的研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于VxWorks的五自由度气浮台姿态控制系统的研究

作者：杨其林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国航天领域小卫星的逐渐开发与应用,研制高性能、低成本的全物理小卫星位置和姿态仿真系统已成为航天仿真技术的发展要求。而全物理仿真是通过多自由度气浮台模拟卫星在太空的运动状态,五自由度卫星仿真气浮实验台是一个能在地面... 详细信息

随着我国航天领域小卫星的逐渐开发与应用,研制高性能、低成本的全物理小卫星位置和姿态仿真系统已成为航天仿真技术的发展要求。而全物理仿真是通过多自由度气浮台模拟卫星在太空的运动状态,五自由度卫星仿真气浮实验台是一个能在地面上实现微重力、低摩擦环境的新方案。五自由度气浮台由位置平台和姿态平台两部分组成。本文主要着眼于姿态平台姿态控制系统的研究,气浮台姿态控制系统包括姿态的确定和姿态的控制两部分,姿态的确定是研究气浮台对于某个基准的姿态定位,而姿态控制是指气浮台在某个规定的预先确定的方向上定向的过程。本文在基于已有的姿态确定系统的基础上主要对姿态的控制部分进行分析和设计。首先,针对五自由度气浮台姿态平台进行动力学建模,建立了气浮台姿态控制系统的数学模型。其中包括气浮台动力学模型、执行机构飞轮电机模型。还针对三正交零动量飞轮设计了单通道控制回路,对三正交一斜装飞轮控制系统进行描述并给出相应的方向矩阵和动量分配矩阵。其次,设计了一种典型的Mamdani型的模糊控制对经典PID系数进行整定的模糊自适应PID。利用MATLAB对姿态控制动力学模型仿真,根据仿真结果分析得出模糊自适应PID作为一种人工智能控制有着可以和PID相比拟的控制精度,而且响应速度快,对参数可变的被控对象有着较强的鲁棒性。最后,选择高性能的基于PC104总线标准的CPU处理板设计基于VxWorks嵌入式实时系统的数字控制器,完成硬件的搭建、软件的配置、功能齐全的上位机控制程序和友好的上位机操作界面设计以及上下位机通讯,并编写将模糊自适应PID控制算法在PC104上实现的应用程序。

关键词：五自由度气浮台姿态控制 VxWorks 模糊PID

分数阶控制器在五自由度气浮台仿真系统中的应用研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

分数阶控制器在五自由度气浮台仿真系统中的应用研究

作者：王晓军哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

分数阶微积分理论在控制领域的应用是一个比较新的也是比较热门的课题，特别是分数阶控制器的出现更是控制领域里的一个重要的进步。本文以分数阶微积分理论为理论基础，介绍了其三种定义方式及其相应的拉普拉斯变化，阐述了分数阶微... 详细信息

分数阶微积分理论在控制领域的应用是一个比较新的也是比较热门的课题，特别是分数阶控制器的出现更是控制领域里的一个重要的进步。本文以分数阶微积分理论为理论基础，介绍了其三种定义方式及其相应的拉普拉斯变化，阐述了分数阶微积分的性质，分析了分数阶微分算子的频域性质，介绍了分数阶微分算子的几种离散方法。引入了一种基于系统开环传递函数的Nyquist稳定判据，且通过举例仿真验证了判据的可靠性。并着重研究了分数阶PI D控制器的重要性质，从频域里分析了这种分数阶控制器的特点，封装了这种控制器的Simulink仿真模块，说明了分数阶PI D控制器与传统PID控制器的不同，还分别仿真分析了分数阶PI D控制器五个参数Kp, Ki, Kd,,对系统影响。比较了整数阶被控对象与分数阶被控对象下分数阶PI D控制器与传统PID控制器的不同的控制性能，尤其是在被控对象为分数阶模型时，分数阶PI D控制器具有传统PID控制器无法比拟的控制性能。本为将分数阶PI D控制器与模糊控制理论的相关知识相结合，提出了一种新型的控制器——自适应模糊分数阶PID控制器。本为详细的给出了这种控制器的控制结构，建立了Simulink仿真模块。通过仿真比较，得到其控性能优于传统的PID控制器以及分数阶PI D控制器。并将这种新型控制器应用到五自由度气浮台仿真控制系统中，满足了气浮台的各项性能指标，展现了出色的控制效果。

关键词：分数阶PID 模糊控制五自由度气浮台模糊分数阶PID

基于图像处理的五自由度气浮台位置控制系统的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于图像处理的五自由度气浮台位置控制系统的研究

作者：杨相军哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国航天领域小卫星的逐渐开发与应用,研制高性能、低成本的全物理小卫星位置和姿态仿真系统已成为航天仿真技术的发展要求。而全物理仿真是通过多自由度气浮台模拟卫星在太空的运动状态,五自由度卫星仿真气浮实验台是一个能在地面上实现微重力、低摩擦环境的新方案。五自由度气浮台由位置平台和姿态平台两部分组成。本文的研究工作着眼于将图像测量技术与自动控制理论相结合,设计并实现了一套基于图像处理的五自由度气浮台位置控制系统。系统突破传统的位置检测模式,成功的将图像处理技术引入到自动控制系统中来,实现了位置信号的非接触式测量。课题综合运用了图像处理技术、自动控制理论、计算机程序设计技术等。在图像处理系统中使用多种处理算法,基于颜色空间分割方法,提高了目标检测的准确性,并对区域搜索算法进行优化,减少了图像处理程序的运算时间;在位置控制仿真中,对气浮台的侧向力进行了较为深入的研究,对冷气推及系统的反作用力进行了实验研究,为位置控制模型的建立打下基础,由于冷气推进系统中采用了高速开关阀,建立了PWM位置控制系统的数学模型。实验和仿真表明,所使用的图像测量技术与自动控制算法均能很好的完成各自的任务。

关键词：五自由度气浮台反作用力图像处理位置确定

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

五自由度气浮仿真平台设计

五自由度气浮仿真平台设计

作者：姜洋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着航天技术的不断发展,空间探测与实验任务变得更加多元化,例如空间对接、编队飞行等,这就对卫星等航天器的性能提出了更高的要求。卫星的高性能是建立在复杂的控制系统基础上的,卫星发射之前必须进行物理仿真试验以验证控制系统的稳... 详细信息

随着航天技术的不断发展,空间探测与实验任务变得更加多元化,例如空间对接、编队飞行等,这就对卫星等航天器的性能提出了更高的要求。卫星的高性能是建立在复杂的控制系统基础上的,卫星发射之前必须进行物理仿真试验以验证控制系统的稳定性与可靠性。气浮仿真试验台作为卫星地面全物理仿真的核心设备,关于它的研究工作对于航天技术的发展就显的尤为重要。本文将对五自由度气浮仿真平台的设计工作进行论述。分析五自由度气浮仿真平台功能需求,确定系统构成方案,并针对主要构成子系统进行原理方案确定以及具体参数的设计计算。利用三维建模软件依据设计计算的结果建立五自由度气浮仿真平台三维实体模型,完成平台零件加工图纸。分析平台冷气推进系统中使用的冷气喷嘴结构,运用气体动力学的相关理论对喷嘴内流场进行理论计算,获得喷嘴出口截面处的流场参数。利用流场分析仿真软件对喷嘴内流场进行仿真计算,最后将仿真结果与理论计算结果进行对比。依据三维实体模型设计合理的装配顺序完成五自由度气浮仿真平台总装。设计喷嘴性能测试试验系统对喷嘴的基本性能进行测试,并与理论计算以及仿真计算结果进行对比研究。

关键词：五自由度气浮台三维建模流场仿真

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

气浮台冷气推力测试装置的系统设计

机床与液压 2009年第9期37卷 82-85,136页

作者：杨其林许剑杨庆俊包钢哈尔滨工业大学机电工程学院气动技术中心黑龙江哈尔滨150080

设计了一套用于五自由度气浮台的冷气推力测试装置,对冷气推力大小、流量及推力动态特性进行了相应的理论分析和实验研究,确定了满足五自由度气浮台性能指标的冷气推进系统相关部件参数,并建立了较精确的系统模型。

关键词：五自由度气浮台冷气推力喷嘴反作用力数据采集

基于气浮台的交会对接仿真控制系统设计与实现

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于气浮台的交会对接仿真控制系统设计与实现

作者：刘宗明哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

伴随着科学技术的飞速发展以及人类探索太空步伐的进行,外层太空的国际战略地位就显得日益重要起来,空间的交会对接技术已经成为了在太空中建立大型的空间站以及完成空间操作的必不可少的任务,交会对接地面试验平台是验证交会对接任务... 详细信息

伴随着科学技术的飞速发展以及人类探索太空步伐的进行,外层太空的国际战略地位就显得日益重要起来,空间的交会对接技术已经成为了在太空中建立大型的空间站以及完成空间操作的必不可少的任务,交会对接地面试验平台是验证交会对接任务近程阶段制导与控制策略重要而有效的手段。本文主要工作是实现了五自由度交会对接气浮仿真台的软硬件功能,并且设计了相应的姿态和位移控制器。首先,设计了基于TI公司的F2812 DSP芯片的气浮台控制系统电路板,完成了以nRF24L01为基础的无线网络设计并辅助以AT89S51单片机系统和地面工控机构成的监控系统,实现了系统硬件电气平台的搭建。其次,根据所设计的硬件系统和所要完成的交会对接任务需要,利用C/C++语言,实现了基于DSP、单片机以及地面工控计算机的软件程序设计,并分别对程序的各个子模块进行了可行性测试,而且对整个软件系统做了初步的整体调试。最后,根据姿态控制的任务要求,结合罗德里格参数方法设计了基于线性反馈的姿态控制器。在位移控制方面,则根据所要完成的对接任务,建立了气浮台的平移运动追踪误差方程,采用自抗扰控制技术(ADRC)设计了位移控制器,从仿真的效果来看两者均达到系统预期的控制要求。

关键词：五自由度气浮台交会对接 ADRC DSP