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三维微操作运动及定位控制的研究

三维微操作运动及定位控制的研究

作者：王英翘大连理工大学

学位级别：硕士

微操作技术是微机电系统应用中重要的组成部分，研究微操作的控制问题对于微操作的应用具有重要的作用，控制方法和控制效果的好坏直接影响微操作的精确度和工作效率。对于微操作的控制，一般运用控制理论结合微操作自身特点，利用计算... 详细信息

微操作技术是微机电系统应用中重要的组成部分，研究微操作的控制问题对于微操作的应用具有重要的作用，控制方法和控制效果的好坏直接影响微操作的精确度和工作效率。对于微操作的控制，一般运用控制理论结合微操作自身特点，利用计算机技术、电子通讯技术和微技术，实现控制功能。本文在研究国际上应用在微操作系统各种先进控制技术的基础上，结合我们的微操作系统的自身特点，利用操纵杆实现基于视觉反馈的微操作控制和利用光栅传感器组成闭环系统实现基于PID控制原理自动定位。主要从下面几个方面进行课题研究。对微操作系统的各部分组成和控制部件进行研究，研究其控制原理和特征参数，建立控制数学模型。对操纵杆控制三维工作台定位的原理进行研究，设计控制方案，完成操纵杆控制工作台三维定位，并进行实验验证，调整参数设置，选择步进电机速度控制模式，改善操纵杆控制效果。对微操作系统的定位精度进行实验测试，通过对实验数据的分析，总结本系统定位误差的规律，分析造成误差的因素，制定合适的控制方案减小定位误差。对光栅传感器的工作原理和应用进行分析，完成光栅传感器的安装调试，实现光栅传感器的计算机控制，并通过实验验证光栅传感器的工作状况，满足本系统的技术要求。对闭环控制原理及常见方法进行研究，分析并建立系统的控制传递函数，选择PID控制器作为本操作系统的控制器，说明PID控制适合本系统的数学模型;说明PID控制器的控制原理，实现计算机控制的数字PID控制算法，结合本系统步进电机三维运动定位的特点，提出全程比例PID控制方法，解决速度和精度的要求;对三维运动，采用三路独立PID控制回路的方法，提高闭环控制的稳定性和鲁棒性;实现闭环PID控制系统的计算机控制，通过实验对比开闭环控制，说明闭环系统定位控制的优点。

关键词：微操作控制操纵杆控制三维微操作 PID控制

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微小型无人直升机航姿融合和控制技术研究

微小型无人直升机航姿融合和控制技术研究

作者：余彦霖南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文以微小型植保无人直升机为研究对象,针对其传感器配置,研究并对比了互补滤波算法和卡尔曼滤波算法在航姿融合中的应用方法和估值精度,并根据样例无人直升机特性,设计了无人直升机各通道基于操纵杆的控制律。从两个方面对其航姿融合... 详细信息

本文以微小型植保无人直升机为研究对象,针对其传感器配置,研究并对比了互补滤波算法和卡尔曼滤波算法在航姿融合中的应用方法和估值精度,并根据样例无人直升机特性,设计了无人直升机各通道基于操纵杆的控制律。从两个方面对其航姿融合技术以及控制技术进行了深入研究。微惯性传感器及其组合测量单元在低成本无人直升机导航与控制系统中应用越来越广泛,然而采用微机械陀螺仪估计姿态存在因漂移带来的随机误差,采用加速度计估计姿态容易受到运动加速度的影响,针对以上问题,本文利用微机械陀螺、加速度计、磁力计进行了姿态融合算法的研究。首先用单一传感器估计姿态,对比其静态和动态特性,并针对不同传感器表现的特性,设计了基于四元数法的自适应互补滤波器融合航姿信号,在此基础上,利用卡尔曼滤波算法的最优估计原则,应用扩展卡尔曼滤波算法进行航姿信号的估计,并设计了自适应的协方差矩阵,减小估值误差。根据融合出的航姿信号以及其余传感器信号,本文设计了样例无人直升机悬停/小速度段基于操纵杆的控制律。结合样例无人直升机植保的特殊应用,定义了其操纵杆的控制模式和飞行功能,提出了操纵杆速度指令的控制模式,根据其线性模型,对各通道进行了内外环的控制律设计,设计了包含悬停/小速度所有模态的小航线进行仿真和试飞验证。根据仿真结果和试飞数据,卡尔曼滤波算法能很好地融合陀螺仪、加速度计和磁强计的特性,得到高精度、高稳定性的航姿信号,将融合结果应用于本文所设计的控制律中,取得了良好的试飞效果,基于速度指令的杆控模式达到了设计需求,工程应用性强。

关键词：微小型无人直升机航姿融合互补滤波卡尔曼滤波操纵杆控制速度指令

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精品秀

中国信息化 2012年第21期 36-37页

Tankbot坦克机器人Tankbot是deskpets公司的一款桌面玩具，通过耳机插口连接通用遥控器．利用应用程序上的双操纵杆控制，支持10S系统和Android系统。

关键词：精品 id系统操纵杆控制通用遥控器 ts公司应用程序机器人桌面

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脑控技术——下一代的遥控设备可能是大脑

知识就是力量 1996年第10期 14-15页

作者：朱培华

在计算机显示屏上一对青年男女相对而立。少年深情地望着少女,似乎在企盼着什么。少女探过身,把嘴凑上去,给了他一个长吻(见图1)。上面演示的是美国IBVA公司的电脑游戏软件“接吻”。但它不是用电脑键盘、鼠标或操纵杆控制的普通电脑... 详细信息

在计算机显示屏上一对青年男女相对而立。少年深情地望着少女,似乎在企盼着什么。少女探过身,把嘴凑上去,给了他一个长吻(见图1)。上面演示的是美国IBVA公司的电脑游戏软件“接吻”。但它不是用电脑键盘、鼠标或操纵杆控制的普通电脑游戏软件,而是用人脑控制的游戏软件。你看,有两个人正坐在计算机前,他们头上各戴着一个布满传感器的头环。

关键词：遥控设备游戏软件脑波信号计算机显示屏控制设备游戏者下一代滑雪运动员操纵杆控制驱动器

基于Arduino的小型空气动力艇控制系统的设计

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林业机械与木工设备 2016年第12期44卷 29-32页

作者：王国龙邓云亮罗兴保卢亚生东北林业大学交通学院黑龙江哈尔滨150040

为了提高空气动力艇的舒适性和灵活性,设计了一种基于Arduino的控制系统,实现了动力艇速度与转向控制的数字化。系统由Arduino控制器、操纵杆模块、电机驱动模块等组成。通过软硬件设计,阐述了系统的工作原理及硬件选择。本系统具有性... 详细信息

为了提高空气动力艇的舒适性和灵活性,设计了一种基于Arduino的控制系统,实现了动力艇速度与转向控制的数字化。系统由Arduino控制器、操纵杆模块、电机驱动模块等组成。通过软硬件设计,阐述了系统的工作原理及硬件选择。本系统具有性价比和精准度高,容易实现,操作简单的特点。

关键词：空气动力艇操纵杆控制 Arduino

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通用车系照明系统电路解析(四)

汽车维修与保养 2011年第7期 68-70页

作者：姜楠北京

（接上期）四、景程车型照明电路1．前照灯执行电路（图27）前照灯由位于转向柱左侧的多功能操纵杆控制。当点火开关置于ON位置时，前照灯将点亮。如果前照灯开关置于接通位置，而点火开关置于ACC或LOCK位置时，前照灯将自动熄灭。

关键词：电路解析照明系统通用车系点火开关操纵杆控制前照灯执行电路照明电路

基于局域网的水下作业机械手遥操作控制系统研究

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哈尔滨工程大学学报 2002年第5期23卷 16-19页

作者：陆妹王全玉王立权孟庆鑫哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

介绍的基于局域网的水下作业机械手遥操作控制系统是在原"SIWR-II型水下机械手试验样机"的基础上,建立了操纵杆控制方式以及局域网络控制方式实现的.本文介绍了该系统的组成、工作原理、及关键软件的设计.建立了一个基于局域网的水下作... 详细信息

介绍的基于局域网的水下作业机械手遥操作控制系统是在原"SIWR-II型水下机械手试验样机"的基础上,建立了操纵杆控制方式以及局域网络控制方式实现的.本文介绍了该系统的组成、工作原理、及关键软件的设计.建立了一个基于局域网的水下作业机械手遥操作实验系统,操作者通过操纵杆控制以及局域网可以在本地或远程控制机械手完成抓取、搬运和放置工件的作业任务,为水下机器人机械手作业技术的深入研究打下了基础.

关键词：遥操作控制系统水下作业机械手操纵杆控制局域网控制方式工作原理