巡检小车变时延无线遥操作系统的控制研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:windflyness
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
遥操作技术拓宽了人类在危险或者恶劣环境下作业的范围,它在很多领域都得到了广泛的应用,是目前机器人领域中比较前沿的热点研究内容。巡检小车作为移动机器人的一个分支,具有道路障碍识别、自动控制和环境检测等功能,便于提取复杂环境的重要信息。巡检小车遥操作系统中引入无线网络技术,不可避免地导致网络通讯时延的产生,对系统的稳定性带来影响,增大系统的控制难度。因此,本文主要研究巡检小车遥操作系统在无线网络环境下的控制方法,其主要工作有以下几个方面:首先,根据巡检小车的运动状态与偏差关系建立其数学模型,并对巡检小车遥操作系统在网络变时延下的稳定性影响进行了分析。其次,通过对无线网络时延进行分析,给出计算网络时延的模型。在此基础上,重点分析平均时延窗口(ADW)的时延预测方法,针对其在网络时延剧烈变化时无法有效预测的不足,提出误差修正预测模型,进而设计了一种改进的ADW预测方法,并对预测结果进行分析。然后,根据典型的小车运动动态响应误差曲线,建立系统动态特性的特征模型。结合仿人智能控制和Smith预估控制的优点,在Smith预估控制的时延补偿作用下,根据巡检小车不同的运动状态,利用开、闭环混合控制来减小网络通讯时延的影响,提出一种有效的HSIC-Smith控制算法。最后,为了解决仿人智能控制器参数难以整定的不足,采用基于模糊控制理论的参数在线整定方法,对系统的误差及误差变化率模糊化处理,利用其变化趋势的模糊信息,对仿人智能控制的参数进行实时调节。通过仿真实验验证表明,文中方法对时延的变化有较好的适应能力,控制系统的稳定性和动态特性均优于PID-Smith预估控制。
其他文献
多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)雷达作为一种新体制雷达,与传统相控阵雷达相比,具有高分辨率、低截获率和多自由度等优点,近数年来,受到了国内外学者们的
在现实生活中,语音的传输不可避免地受到周围环境和传输媒介的影响。受干扰的语音信号不但会使人耳容易产生听觉疲劳,而且会严重降低语音编码、语音识别等语音信号处理系统的
开关电源是现代电力电子设备中必不可少的组成部分,其质量的优劣直接影响了用电设备的工作性能。近年来,随着中国煤矿行业的快速发展,用户对煤矿井下开关电源的安全性要求越来越
学位
交流调压电路已经广泛应用于工业加热、灯光控制、感应电机软启动以及风扇或水泵的速度控制等领域。目前的交流调压电路主要采用晶闸管相控调压方式,其存在的问题是输出电压
随着社会和科技的迅速发展,人们对信息需求量的加大,网络技术得以迅速发展。在使用计算机进行网络互联的同时,各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备也
随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术的高速发展,无线传感器网络(WSN,wireless sensor networks)技术孕育而生并得到了快速的发展,由于它具有实时采集、处理和传输各种
医学图像配准为医生利用多种模态的医学图像信息、提高医学诊断和治疗的准确性打下了基础,是近年来图像处理领域的一个研究热点。本文主要研究基于互信息的医学图像配准算法,
人类所有的科技成果几乎都不同程度的应用了电力电子技术,各种功率变换器在工业、航天等领域的开关电源中得到广泛应用,与其相关的建模及控制方法的研究也经过了快速发展,但其至今仍然是研究人员重点研究的课题之一。功率变换器是一个非线性时变的系统,具有复杂的动态特性,但许多建模方法具有物理概念不清或者建立模型困难等缺点,传统的线性控制方法无法满足强非线性的系统。在各种变换器中,人们对AC/AC变换器研究相对滞
本人学位论文工作紧密结合由无锡大禹科技有限公司、东南大学与盐城市康盛生态农业园有限责任公司联合申报并获准承担的2009年江苏省省级现代服务业(软件产业)发展专项引导资