一种基于激光雷达无人车的障碍物探测系统设计

针对激光雷达具有高精度和高分辨率,非常适合在无人车上应用的特点,阐述无人车技术领域中激光雷达探测障碍物系统的原理,并根据应用情况对激光雷达进行选型,设计一套完整的基于激光雷达数据的障碍物信息采集系统,可对地面无人车平台的研究提供参考。     

无人飞行器控制系统实验课程体系研究

阐述了无人飞行器控制系统实验课程的教学特点,分析了无人飞行器控制系统实验课程体系建设的原则,提出了一种经过教学实践检验的无人飞行器控制系统实验教学体系,进行了相应教学实验装置的开发,该试验装置能够在组件级、系统级和试验评估级三个层次上组织实验,可显著提高飞行器控制系统实验教学质量。     

一种小型水质监测无人船控制系统设计

无人船在水质检测、采样、巡逻等方面有着广阔的应用前景。针对无人船传输数据实时性差的问题,利用4G网络结合数据传输模块进行无人船与控制中心之间的数据传输;针对具有自主能力的无人船造价昂贵的问题,以树莓派为控制中心设计无人船控制系统,实现无人船的自动巡航;针对无人船无法自动处理突发情况的问题,采用移动端、遥控器、服务器端多端控制的方法;针对无人船适应环境能力较差的问题,采用PID算法进行无人船的航向控制。实验结果表明,该算法可实现无人船的多端控制、数据实时传输与自动巡航功能。     

基于STM32和BQ76940的无人车电池管理系统设计

合理管理电池组、提高电池组工作效率是无人设备需要解决的核心问题之一。现阶段的电池管理方案需要多种功能不同的芯片协同配合,导致设计过程中存在难度大、电路复杂、调试周期长、功能单一、通用性低、成本高等缺点。基于此,使用电池管理芯片BQ76940和控制芯片STM32L431RCT6设计了无人车的电池管理系统。经过验证,该系统总体设计方案可满足无人车电池管理的多种需求。整个电池管理系统的采集、保护、控制响应速度和工作效率均优于大多数电池管理方案。     

无人车反射式全景视觉感知技术研究

针对应用最多的2种单视点曲面反射式全景视觉系统——双曲面反射式和抛物面反射式全景视觉系统存在的安装精度高和远心透镜造价高等缺点,提出了多视点抛物面反射式全景视觉系统。首先分析了系统视点的分布情况,建立了系统成像的参数模型,利用类比单视点曲面反射式全景视觉系统模型进行投影点解算,然后分析了焦散面的特性。其次利用系统成像模型依次建立了系统的最大仰角、最大水平探测距离和分辨率的参数模型,讨论了对其产生影响的因数。在此分析的基础上研制了多视点抛物面反射式全景视觉系统样机,该样机成像效果好、安装精度高、成本低。最后实验验证了最大仰角参数模型、最大水平探测距离参数模型和分辨率的参数模型的正确性,最大仰角参数且与抛物面反射镜参数p成反比,最大水平探测距离参数与目标大小成正比,分辨率的参数与目标大小成正比且与目标所处位置的远近成反比。     

基于视觉测量的GPS导航关键技术研究

针对民用GPS误差大、遇到建筑物信号衰减和不稳定的问题,研究了基于普通摄像机的高精度导航算法,提出了一对多的特征匹配方法提高位姿估计的准确度,利用初始匹配结果建立加权图,依据博弈理论提取出最大团,对传统的收敛动力学从初值选择、内存消耗、计算速度等方面展开研究,在特征点数量一定的条件下提高了成功匹配的数量.     

基于GPS/IMU数据融合的无人车高精度控制方法研究

针对无人车在高速行驶过程中转向动作延迟的问题,提出了一种基于GPS/IMU数据融合的无人车方向提前调整的方法,以提高无人车自主导航的精确性和稳定性。首先,利用GPS获取无人车的位置和方向角信息,建立二维平面运动模型,使无人车在到达预定目标点之前做出方向调整决策,再利用IMU测量车身偏航角并配合PID控制器实现转向控制。验证实验表明：该方法使无人车的行驶轨迹更加贴合预设轨迹,同时规避了因转角突增而翻车的风险;另外,通过提前控制并抵消微控制器程序执行所需时间,确保无人车在实际到达目标点时,可精准快速地做出转向动作,提升了无人车的控制精度和稳定性。     

基于手持式GPS野外导航地图的制作研究

手持GPS因其携带方便,价格合适,深受用户喜爱,随着手持GPS导航定位精度不断提高,其应用范围越来越广泛,针对野外工作定位难,可利用地图少等现实情况,提出利用手持式GPS作为测量工具,快速制作野外导航地图,提高野外工作者的工作效率.对所制作导航地图的实用性在一些偏僻的乡村和山区进行了验证,取得了较好的效果,并在野外实习导航和绘制野外测绘控制点分布图上获得成功.     

一种无人直升机定高飞行控制系统的设计与仿真

为提高无人直升机定高飞行控制系统稳定性和快速性,通过建立无人直升机动力数学模型,在模型指导下调整控制器参数,提高闭环系统的控制性能,并用MATLAB完成系统仿真,通过性能评估与串联、反馈校正,提高系统性能指标,改善无人直升机定高飞行品质,该方法可有效减小建模工作量和难度,直观表现无人直升机的定高飞行控制过程.     

一种基于嵌入式Linux的车辆导航防盗控制系统的研究与设计

针对汽车防盗问题以及传统的导航系统功能单一、可移植性差的缺点,采用嵌入式Linux操作系统设计车辆导航防盗控制系统,该系统集成了GPRS通信、GPS导航、智能手机控制和防盗控制,可以实时获取汽车位置、温湿度以及行驶状态等信息,在危急情况下有报警提示。     

基于ARM的车载导航计算机硬件设计与实验

简要叙述了基于ARM微处理器的车载导航计算机硬件系统的构成和原理,进行了以AT91M40800为核心的导航计算机硬件平台的设计和实验研究,研制了试验样机,进行了样机的仿真调试和有关试验.试验表明,系统各部分运行正常,能对里程计、GPS、数字罗盘等信息进行实时采集和处理,实现了系统的功能要求,为车载导航系统的开发奠定了基础.     

无人机多传感器的集成与同步控制

研发无人机多功能测量系统,对搭载平台的构建、多传感器同步与标定进行关键技术攻关,给出可行的解决方案。实验表明,该方案可有效应用于实际生产作业,极大提升作业质量和效率。     

Robust Adaptive Control Design for Rotorcraft Unmanned Aerial Vehicles Based on Sliding Mode Approach

This paper presents a nonlinear robust control design method for a generic rotorcraft unmanned aerial vehicle（RUAV）. The control objective is to let the RUAV track some pre-defined time-varying position and headingtrajectories. The proposed controller employs feedback linearization process to realize the dynamic decoupling controland applies adaptive sliding mode control to compensate for the parametric uncertainties and external disturbances.The global asymptotical stability is proved via stability analysis. Compared with the cascaded controller, the proposedcontroller demonstrates a superior tracking performance and robustness through numerical simulation in the presenceof parametric uncertainties and unknown disturbances.     

基于Qt平台的无人插秧机远程监控系统设计

为了解决监测终端操作系统多样化的问题,设计一款基于Qt的跨平台远程监控系统。该系统采用C/S模式,主要由信息采集系统、通讯系统以及远端监控系统组成。无人插秧机远程监控以Qt为开发平台,利用北斗卫星定位、4G通信网络、Socket通信、GIS、图像处理等技术,实现对远程无人驾驶插秧机工况参数的监测与控制,包括插秧机动力、行走、作业等各种信息。另外,通过对数据的分析处理,还可预测插秧机可能出现的故障。测试结果表明,该系统可有效实现对无人插秧机的远程监控,并解决了操作系统的可移植性问题。     

基于组合导航的四旋翼飞行器控制系统研究

根据刚体动力学原理,建立了四旋翼飞行器的动力学模型,利用捷联惯导和GPS组合作为四旋翼飞行器的导航系统,采用方向余弦矩阵的变换方法,实现了对飞行器的姿态解算;采用卡尔曼滤波算法实现姿态角信号的校正,实现了四旋翼飞行器的导航;采用基于PID算法的悬停状态的控制策略,实现了四旋翼飞行器的垂直起降和稳定的悬停．     

基于MSP430电动车控制系统的设计

该系统基于MSP430F149单片机为电动车的控制核心。整个电动车智能控制系统包括：主控制模块、电机驱动模块、方向控制与速度检测模块,水平检测传感器模块四大部分。其控制过程是通过对各种传感器采集的数据进行处理和判断,实现电动车在跷跷板上不同路段的行驶方向和速度的实时控制以及在相应的位置达到动态平衡,同时用LCD对各指定路段行驶的时间进行实时显示,采用PWM与霍尔传感器实现了对电动车自动往返速度的精密控制。     

PID控制器在智能汽车速度控制方面的应用

PID控制器是一个具有反馈环节的自动化控制系统,它普遍应用于工业自动化控制领域。智能汽车是指能自动识别路径,并能在规定路径上自动行驶的汽车模型。在探讨PID控制器结构与工作原理的基础上,提出智能汽车车速PID控制器系统的设计思路。