倒立擺系統是研究控制理論的一種典型實驗裝置，具有成本低廉，結構簡單物理參數和結構易于調整的優點，是一個具有高階次、不穩定、多變量、非線性和強耦合特性的不穩定系統。在控制過程中，它能有效地反映諸如穩定性、魯棒性、隨動性以及跟蹤等許多控制中的關鍵問題，是檢驗各種控制理論的理想模型。迄今人們己經利用經典控制理論、現代控制理論以及各種智能控制理論實現了多種倒立擺系統的控制穩定倒立擺系統的最初研究開始于二十世紀五十年代，麻省理工大學電機工程系設計出單級倒立擺系統這個實驗設備。后來在此基礎上，人們又進行拓展，產生了各式各樣的倒立擺：有懸掛式倒立擺、平行倒立擺、環形倒立擺、平面倒立擺倒立擺的級數有一級、二級、三級、四級乃至多級：倒立擺的運動軌道可以是水平的，也可以是傾斜的：倒立擺系統已成為控制領域中不可或缺的研究設備和驗證各種控制策略有效性的實驗平臺。同時倒立擺研究也具有重要的工程背景：如機器人的站立與行走類似雙倒立擺系統：火箭等飛行器的飛行過程中，其姿態的調整類似于倒立擺的平衡。由于倒立擺系統與雙足機器人、火箭飛行控制有很大相似性，因此對倒立擺控制機理的研究具有重要的理論和實踐意義。而就這兩方面而言，從目前的研究情況來看，大部分研究成果又都集中在第面即倒立擺系統的穩定控制的研究早在上個世紀五十年代，國外就開始了倒立擺的研究，我國學者也從80年代初開始倒立擺系統的研究。1966年 Schaefer和 Cannon應用bang-bang控制理論，將一個曲軸穩定于倒置位置，實現了單級倒立擺的穩定控制，在60年代后期，作為一個典型的不穩定嚴重非線性證例，倒立擺的概念被提出，并將其用于檢驗控制方法對不穩定、非線性和快速性系統的控制能力，受到世界各國許多科學家的重視，尋找不同的控制方法實現對倒立擺的控制。目前，倒立擺的控制方法可分如下幾類
上傳時間： 2022-04-05
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在過去的幾年，人們共同見證了科學技術為社會發展所帶來的奇跡。人們對生活水平有了更高的追求，而智能家居就扮演了一個很重要的角色。智能家居將家庭生活中的各種電器結合成一個有機的整體，進行統一控制，給人們提供了一個高效、優質的生活環境。但隨之而來的問題是，如何提出一套符合標準又被大眾接受的智能家居系統。本課題聚焦于目前智能家居所面臨的價格高昂，布線復雜等問題，設計出一種以MSP430作為主控芯片的無線智能家居控制系統。 本課題主要研究的是一款以超低功耗MSP430單片機作為主控制器，融入各種傳感器技術，利用nRF24L01與PT2262/PT2272無線收發芯片組建家庭內網，通過GSM模塊實現遠程通信的實用經濟型智能家居控制系統。系統的研究的內容主要是實現檢測與安防的功能，實現數據的遠距離與近距離無線傳輸。系統將硬件設計分為主控模塊與從控模塊的設計，利用Altium Designer軟件分別繪制出主控模塊與從控模塊的電路連接原理圖。在硬件電路設計的基礎上，確定軟件工作流程，根據軟件流程編寫C語言程序代碼，并且在IAR Systems開發環境中進行編譯。通過軟、硬件聯合調試，確保系統工作的協調性。最后，通過Proteus仿真軟件進行仿真，確定方案的可行性，之后進行硬件系統的測試。測試結果表明系統實現了家居周圍環境監測、環境異常情況下的報警、家居內部的無線通信以及家居外部的遠程通信等功能。 本文研究的智能家居控制系統，融入了無線通信的技術，避免了家庭布線的繁瑣，實現了三種環境檢測與四種異常情況報警。嘗試構建一套成本低，功耗低，操作簡單，便于安裝的適用于普通家庭的家居智能化操作系統，具有很大的現實意義。
上傳時間： 2022-05-22
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本文所研究的課題是電磁爐IGBT驅動智能同步系統的設計，并在同步系統的基礎上引入電磁爐的低功率連續加熱設計。論文介紹了電磁爐的發展歷史和工作原理，并基于美的電磁爐的硬件設計，介紹了美的電磁爐的硬件模塊電路設計和美的定制的單片機以及關鍵程序結構等等。目的是為了開發一款能夠自動識別使用時不同鍋具的特性，從而根據程序功能程序智能調功率的電磁爐具有低成本、多功能、低功率連續加熱等優點，具有一定的市場競爭力。 電磁爐的發展已經完全進入了其產品演化的成熟階段，近年來各大品牌都沒有太大的技術創新，創新更多的是在優化產品使用體驗及成本上優化方面。論文從產品智能化的角度，先從實現電磁爐的IGBT驅動智能同步，來實現鍋具的自動識別出發，找系統中的一個狀態及功率基準點，以此基準點來實現電磁爐功率及功能的智能化操作。在此研究，先是對基本電路方案進行研究，對IGBT驅動智能同步方案進行研究，并且在實現過程中，引入了過零啟動方案，從而更好的實現了IGBT的熱損耗管理。由此，看到了低成本實現電磁爐低功率連續加熱的可能性，并對此研究了斬波方案，同時為了解決噪音問題，從多種方案中選擇了臺階驅動方案進行研究。 IGBT驅動的智能同步，更是讓電磁爐可以直接識別不同的鍋具，且都有賦予其良好的加熱控制，這個完美的解決了當前電磁爐的一個痛點。低功率連續加熱的實現更是解決了當前電磁爐的另一個痛點。同時由于方案都是基礎研究方案，可以全平臺導入，且各方案相對獨立，可以根據實際需求拆開來導入。
上傳時間： 2022-05-29
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經濟的發展與技術的進步帶動著人們更加渴望高品質的生活質量，作為當今產業大熱門的智能家居逐漸成為市場關注的焦點，很多科技公司紛紛開發出自己的產品。不過由于浮夸的宣傳，不合理的定位和高昂的價格，導致了消費者紛紛對智能家居產品望而卻步，行業呈現出叫好不叫賣的現象。鑒于此種情況，本文定位于智能家居中低端產業，開發設計出一款簡單實用、價格低廉的智能家居控制網關系統，目的是在于讓普通人也可以享受科技發展的成果。 該網關系統綜合了電子技術、計算機技術、通信技術等多種技術，從硬件和軟件兩個方面對控制網關進行深入研究，最終實現對家居環境遠程監測的目的。 在硬件方面，該控制網關系統采用以單片機為硬件控制平臺，以供電模塊、時鐘模塊、EEPROM模塊等眾多外圍電路模塊為輔助，結合ZigBee與WiFi無線通訊技術，完成對智能家居網關系統的搭建工作。該網關系統的單片機采用功能強大、價格低廉基于ARM32位CortexTM-M3的STM32F103RCT6，它主要負責對家居環境的任務調度，智能控制;ZigBee部分采用主芯片為CC2530的無線通信模塊，該模塊主要包括兩個部分:協調器和終端節點，終端節點除了通信部分，還包括溫濕度傳感器、光線傳感器、煙感傳感器等部分，它負責完成對數據的采集、打包和發送工作，協調器則負責把終端節點發送的數據進行重新打包然后通過串口傳送給主控模塊;WiFi部分采用的是價格低廉、功能實用的ESP8266WiFi通信模塊，該模塊有三種工作模式:STA、AP和STA/AP，使得WiFi部分兼具連接熱點和發送熱點兩種功能，該模塊負責智能家居控制單元和外界通信的工作，它通過串口和控制單元通信，然后通過WiFi網絡發送接收信息。 在軟件方面，控制網關采用以Keil和IAR為開發環境，以uC/OS-Ⅱ操作系統為程序運行環境，結合C語言及少量匯編語言，共同完成系統的軟件控制工作。Keil和IAR作為開發環境可以進行程序檢測、燒錄等輔助工作，大大減輕了工作量;uC/OS-Ⅱ操作系統短小精煉、功能強大的特點，使得硬件資源可以更加合理的利用，有助于節約成本，同時也讓控制網關系統可以實時多任務執行，增強了系統功能;此外充分合理利用了網絡庫函數資源，大大節約了學習與開發進度。...
上傳時間： 2022-05-30
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傳統農業生產不僅受到氣候與季節限制，而且嚴重受天氣變化的影響，特別是像北方這樣的春冬季節光照時間短、雪雨天氣較多的地區，農作物的生長受到很大地限制。溫室大棚的出現很好地解決了農業生產中的季節與天氣問題，不僅顯著的提高了農業的生產效率，而且將農業生產從自然生態束縛中解脫了出來。但是目前的溫室大棚對部分環境因素的控制過分依賴于人工干預，而隨著智能設備的發展，這樣的溫室大棚滿足不了農業生產技術的智能化、信息化要求。 本文通過分析溫室大棚中植物補光燈的應用問題，針對現有補光燈的補光量不準確、光質不純、節能效果差等缺陷，提出了一種采用補光光源綠色環保、多變幻、壽命長等諸多優點的LED燈具，并結合實際補光需求設計了一款以LED為光源的溫室大棚中智能補光控制系統。通過對植物生長所需的光源和光譜進行分析，選擇易于被智能化控制的LED燈具，然后對單顆光源特性進行測試與研究，進而設計出不僅滿足實際的需求，而且在整體均勻性方面達到最優的補光系統。依據LED的光電特性，利用STM32主控制器產生的PWM（脈沖寬度調制）來控制補光進而實現定質定量的補光。 這一款智能補光控制系統的設計實現了光質可調、光強的檢測、智能化調光與控制等目標。設置不同的對照組實驗來進行對比，實際測試表明，該系統也達到了預期的差額補光的設計目標，不僅補光效率高，而且操作方便，明顯給溫室大棚的發展帶來了新的契機，同時該系統具有很強的實用性，在溫室種植中必將具有廣闊的前景。
上傳時間： 2022-06-01
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摘 要:讓智能機器人在多變的光線與溫度環境中沿預定線路行走, 在工業生產和學術研究中均有重要意義, 筆者闡述了實現該功能的可靠方法. 通過討論關鍵傳感器件的選用、檢測原理的合理應用、抗環境光干擾的實現、自適應調整算法及其實現等內容, 分析了競賽機器人的巡線技術. 以這些技術思想為主體的競賽機器人在國內外競賽中均取得優異成績, 表明所述硬軟件方法簡潔可靠, 對智能機器人的應用研究有一定的參考意義.關鍵詞:智能機器人;巡線;可靠性;反射式紅外傳感器 為了使人工智能與機器人技術能在更廣泛、更深入的層面展開研究, 并使其研究成果盡快轉化為生產力, 在機器人足球成為人工智能與機器人學的標準問題并被廣泛開展的同時, 近年來, 國內外開展了多種形式、多個層面的機器人比賽. 把這些競賽機器人中涉及到的一些共同問題進行深入研究, 無疑對學術研究和生產應用都有很強的實際意義。在亞廣聯亞太地區機器人大賽中, 首屆日本東京規則——— “攀登富士山頂”、第二屆泰國曼谷規則———“藤球太空征服者”、第三屆韓國漢城規則——— “鵲橋相會”、以及2005 年的北京規則——— “攀長城、點圣火”中都有在綠色地面尋白色引導線行走的問題. 這也是移動機器人的標準問題之一, 是解決移動機器人在自由環境自主行動的基礎. 經過細致的理論設計和反復的實驗驗證得到了簡潔可靠的競賽機器人巡線方案, 這也是西南科技大學參賽隊在第二、三屆國內比賽中蟬聯“最佳技術獎” , 并在第三屆國內大賽中奪得冠軍, 在亞太地區獲得亞軍及“最佳技術獎”的核心技術之一. 這里重點對其“準確巡線、可靠巡線及其簡潔實現”進行詳細分析..
標簽： 智能機器人
上傳時間： 2022-06-09
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研究開發一個基于Android系統的遠程多人監控智能家居系統.系統包括智能家居控制臺終端、后端云數據處理平臺、智能家居移動終端三大部分組成.智能家居移動終端使用Android 5.1系統,后端云數據處理平臺使用Bmob后端云平臺,智能家居控制臺終端使用Android 4.0系統.智能家居控制臺終端獲取家具狀態,通過網絡傳輸模塊將家具狀態數據上傳到Bmob后端云平臺和獲取Bmob后端云平臺上智能家居移動終端的請求信息,智能家居移動終端獲取Bmob后端云平臺的數據和發送請求數據到Bmob后端云平臺,從而可實現多臺智能家居移動端實時遠程監控家居狀態.
上傳時間： 2022-06-13
上傳用戶：ttalli
隨著人類社會的進步，科學技術的發展日新月異，模擬人腦神經網絡的人工神經網絡已取得了長足的發展。經過半個多世紀的發展，人工神經網絡在計算機科學，人工智能，智能控制等方面得到了廣泛的應用。當代社會是一個講究效率的社會，科技更新領域也是如此。在人工神經網絡研究領域，算法的優化顯得尤為重要，對提高網絡整體性能舉足輕重.BP神經網絡模型是目前應用最為廣泛的一種神經網絡模型，對于解決非線性復雜問題具有重要的意義。但是BP神經網絡有其自身的一些不足（收斂速度慢和容易陷入局部極小值問題），在解決某些現實問題的時候顯得力不從心。針對這個問題，本文利用遺傳算法的并行全局搜索的優勢，能夠彌補BP網絡的不足，為解決大規模復雜問題提供了廣闊的前景。本文將遺傳算法與BP網絡有機地結合起來，提出了一種新的網絡結構，在穩定性、學習性和效率方面都有了很大的提高。基于以上的研究目的，本文首先設計了BP神經網絡結構，在此基礎上，應用遺傳算法進行優化，達到了加快收斂速度和全局尋優的效果。本文借助MATLAB平臺，對算法的優化內容進行了仿真實驗，得出的效果也符合期望值，實現了對BP算法優化的目的。關鍵詞：生物神經網絡：人工神經網絡；BP網絡；遺傳算法；仿真隨著電子計算機的問世及發展，人們試圖去了解人的大腦，進而構造具有人類思維的智能計算機。在具有人腦邏輯推理延伸能力的計算機戰勝人類棋手的同時，引發了人們對模擬人腦信息處理的人工神經網絡的研究。1.1研究背景人工神經網絡（Artificial Noural Networks，ANN）（注：簡稱為神經網絡），是一種數學算法模型，能夠對信息進行分布式處理，它模仿了動物的神經網絡，是對動物神經網絡的一種具體描述。這種網絡依賴系統的復雜程度，通過調節內部大量節點之間的關系，最終實現信息處理的目的。人工神經網絡可以通過對輸入輸出數據的分析學習，掌握輸入與輸出之間的潛在規則，能夠對新數據進行分析計算，推算出輸出結果，因為人工神經網絡具有自適應和自學習的特性，這種學習適應的過程被稱為“訓練"。
上傳時間： 2022-06-16
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隨著現代計算機技術的高速發展，人們越來越關注人機交互界面的可用性和用戶使用效率的提高，人機交互已經成為國際計算機界最熱門的研究領域。“以人為本”、“自然和諧”的交互方式已經成為人機交互學的基本理念。另一方面，進入二十一世紀以來，基于嵌入式的數字化產品在全球范圍內得到了突飛猛進的發展，產生了許多形態各異的嵌入式設備，如PDA、智能手機、機頂盒等等。嵌入式系統由于其體積小、屏幕尺寸小、操作界面簡單、實時性要求高、處理器資源匱乏、存儲空間不大等特點，其用戶交互界面設計方法與PC平臺有很大不同。論文首先從傳統的人機交互學出發，根據嵌入式系統的特點，闡述了人機交互基本設計原則在應用于嵌入式產品設計時產生的困境，闡述了本文的研究意義。繼而以嵌入式軟件的角度，并結合心理學、人機工程學等多個學科的知識和大量研究人員的經驗，研究嵌入式人機交互的界面分析方法、設計原則、開發方法與測試方法。在上述基礎上，從提高界面可用性角度出發，在Windows Mobile5.0平臺上進行了一些嵌入式人機交互的界面構思和原型設計。最后經過嚴格的用戶可用性測試，得到界面原型的可用性評估結果。本文的特色之處在于：將傳統的人機交互學應用于嵌入式平臺，提出嵌入式人機交互界面理念，在原型實驗的基礎上考察嵌入式人機交互界面的基本設計方法與評估原則，并通過大量豐富的案例以及實際的設計、測試過程加以證明，具有一定的建設性、歸納性、實踐性。
上傳時間： 2022-06-18
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本論文通過對國內外DNC技術發展現狀的研究，根據加工車間具體的需要，設計了一種基于工業以太網的嵌入式DNC集成控制系統。文章從DNC系統賴以運行的網絡著手，研究并建立了基于工業以太網的車間局域網模式，采用元余星型拓撲結構構建了快速、穩定、抗干擾能力強的局域網環境采用PC104主板，設計了嵌入式DNC智能終端系統，詳細說明了DNC網絡的配置過程。實現了從RS-232C串行接口到10Mbps以太網接口的轉換，支持標準RS-232C接口和具有特殊通信協議的串行通信接口的數據傳輸，實現了廣義DNC功能。研究了加工車間數控系統的數據傳輸方式，創建了統一的數據傳送格式。采用創建的萬能輸入法，通過操作數控設備的控制面板，實現了異構數控系統的有效集成。通過解剖不同數控系統的通信協議，將軟插件技術應用到DNC系統中，針對不同的數控系統，編制不同的驅動程序。通過軟件的控制，實現數控系統類型的自動識別和NC程序的自動傳輸。對硬件進行優化設計，加大了智能終端的存儲器容量，深入研究“程序再開，功能，實現了程序續傳的快速性和準確性。通過軟件設計，解決了多臺數控設備同時在線加工的通信競爭問題。
上傳時間： 2022-06-19
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