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    近年来,各行各业逐步开展了自动化设备的研究,其中以无人机技术和机器人技术的发展尤为迅速,许多高校和科研单位正围绕着这两个方向进行多种应用场景的研究。
    无人机领域
    在无人机领域,常见的研究方向是多无人机编队技术,这在科研中被称为“多智能体协同控制”,研究者需要通过对无人机的定位,获取其在空间中的位置,这种位置信息主要是六自由度姿态数据,接着进行多智能体之间通讯的建立,最后通过控制决策系统,根据各智能体的空间位置,完成协同控制。通过此技术,可以应用于多个领域,如军事中的“蜂群”作战系统,电网、管道的无人机巡检,文娱行业的无人机编队表演,建筑行业的无人机智能建造等等。
    上过19年春晚的扑翼机器人(无人机)尔滨工业大学(深圳)在这里插入图片描述上过19年春晚的扑翼机器人(无人机)-哈尔滨工业大学(深圳)*

    定位无人机的空间位置,是多智能体协同控制研究中最为重要的部分,只有获取到准确而又稳定的定位信息,才能良好地控制无人机。作为定位的传统方法,惯性测量单元(IMU)和惯性导航模块(INS)存在陀螺仪零点漂移严重,导致获取的方位、姿态、速度等数据精度不高,存在误差累计,很难长时间独立工作。而光学动作捕捉系统凭借着高精度、高实时性、可在实验室环境下模拟场景的特点,正逐渐被研究者们所青睐,其中北京理工大学自动化学院通过使用NOKOV(度量)光学三维动作捕捉系统,获取亚毫米精度的无人机位姿信息,结合多无人机即多智能体之间的通讯网络和控制决策系统,已经摸索出一套网络化多智能体空地协同控制实验平台,可以通过控制端远程发送指令,让无人机、无人车进行指定的编队协作。
    机器人领域
    基于同样的定位原理,机器人研究也正在多个领域中开花结果。应用于工业制造流水线、物流仓储场景的机械臂,通过对其模块化机械臂和灵巧手捕捉,获取其姿态数据,进行相应的控制规划;可在抗震救灾、军事场景应用的多足机器人,通过对其足部的关节角度、速度信息的捕捉,优化其在不同环境下的运动模式;而残障人士、特种士兵装配上外骨骼机器人,在光学动作捕捉系统的协助下获取关节角度等运动学步态信息,优化外骨骼结构,从而更好地对佩戴者进行多方面的协助,使用同样原理的还有康复机器人、仿人机器人等。
    在这里插入图片描述六足机器人-上海交通大学*

    除此之外,还有多种机器人的研究正在进行中,如哈尔滨工业大学深圳校区机电工程与自动化学院,使用NOKOV(度量)光学三维动作捕捉系统对扑翼机器人的“躯干”、“翅膀”进行定位分析,优化其飞行姿态;在同一实验室,另一个课题组通过度量光学动作捕捉系统捕捉人手精密动作,构
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  • 那么对于agv小车中的控制系统来说是不可分割的一部分,下面国辰机器人就为大家来介绍一下常见的agv三大控制系统有哪些: 1、AGV物流上位调度管理系统:它主要是可以根据agv设备实际运输情况分析进行及时调整,满足...

    agv小车
    目前,工业发展已经升级到4.0阶段,国内很多生产型企业纷纷开始转型升级,让自己的厂房打造成具有自动化、柔性化、智能化的一个工作区域。而agv小车正是帮助企业完成转型的一种设备,以提升企业的生产效率为主要目的。那么对于agv小车中的控制系统来说是不可分割的一部分,下面国辰机器人就为大家来介绍一下常见的agv三大控制系统有哪些:

    1、AGV物流上位调度管理系统:它主要是可以根据agv设备实际运输情况分析进行及时调整,满足不同用户的需求。设备长期运行,其设备公司内部零件会出现偏移等问题,导致AGV设备无法正常运行。

    2,AGV地面控制系统:它属于固定设备的整个系统,主要的工作是分配了任务,车辆调度和路由管理等,以确保设备可以是合理的,规范的操作。如果没有明确指定运输设备中,控制系统会自动调整为在正确的运输路线的装置,以确保在沿行方向传输过程正确运输。

    3、AGV车载控制管理系统:该系统主要是自己负责接收指令,实现装卸操作等功能。在设备以及运输发展过程中,需要对中国货物不间断的装卸,而设备在装卸的过程中我们需要学生接受到指令,才能真正实现物流运输。

    关于agv常见的控制系统就为大家介绍到这里了,希望能够帮助到大家,另外,如果您对agv产品有其他问题,也欢迎大家向我们交流哦。

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  • 手动控制是在干燥中调整生产的常见方法,但选择是有限,另外,所做选择需要根据多年经验,同时注意是需要依据基本特性还有就是多个变量,比较麻烦,为此我们需要使用自动化的控制系统。1、污泥干化机厂家...

    手动控制是在干燥中调整生产的常见方法,但选择是有限的,另外,所做的选择需要根据多年的经验,同时注意的是需要依据基本的特性还有就是多个变量,比较麻烦,为此我们需要使用自动化的控制系统。

    1、污泥干化机厂家介绍蒸发控制。该污泥干化机自动化系统是采用平均温度,然后降低终产品的水分含量的变化。对于蒸发的控制方法,能自动控制调整热风温度可以补偿改变的生产条件,进入干燥机的时候,其结果是基于时间的变化,同时还有就是放电产品水分含量水平降低。

    2、湿度控制。其是自动调整来实现特定的水分的设定,还有就是每个区的温度设定值是根据实际排放水分的读数,参考阅读可能是一个质量控制样品或产品水分传感器读数的结果,这会影响^终的颜色和质量控制。例如,水分反馈可以让你控制最终的干燥温度,减少它们防止过度干燥和变色。

    3、空气湿度。简单的湿度可在干燥环境下直接测量,控制功能的PLC程序,定位电机是用来调节排气阀来控制湿度和保持所要求的设定值。因此,可以对传入的湿负荷的变化和调整物料在干燥机内部的变化(高或低的水分),其也可以适应外部因素,如环境湿度甚至日常变化的环境条件。

    4、污泥干化机厂家介绍产量的提高可以通过收集水分数据和计算数据的平均值和标准偏差估计。在正常情况下,一种污泥干化机自动化系统可以比手动控制尽可能多地减少标准偏差,这就实现了一个新的目标,含水量接近计算的数值。

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    文章作者:雄新环保

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  • 我们先了解一下自动化控制系统的组成,它是由控制器、执行机构、传感器及控制对象组成。控制器类似我们大脑,它作用就是指挥控制;执行机构就是执行控制器指令装置,好比我们四肢;传感器就是用来测试参数...

    在工业控制中,PID控制是最常见的控制算法,成熟、稳定】简单、实用,但是很多新手不理解其含义,觉得PID参数很难调节,搞了好几天也没控制好。

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    我们先了解一下自动化控制系统的组成,它是由控制器、执行机构、传感器及控制对象组成。控制器类似我们的大脑,它的作用就是指挥控制;执行机构就是执行控制器指令的装置,好比我们的四肢;传感器就是用来测试参数的,如我们的眼睛、耳朵等;控制对象就是我们要控制的东西,比如说控制温度。比如说我们要调节火炉温度,控制过程是这样的:传感器先传回当前温度给控制器,控制器判断没有达到温度,控制器就会发出指令,让煤气阀门开大一点以加大火(执行结构),火炉的温度(控制对象)就会升高,升高了多少传感器会实施传给控制器判断,下一步是开大还是关小阀门?

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    看起来是不是挺简单的,跟我们人的行为差不多。不过,你发现一个很关键问题隐藏在这里了吗?控制器让阀门开大或者关小,开大或者关小的幅度是多少?要提前打开或者晚点关闭吗?生活经验告诉我们,我们烧开水都是温度快到的时候就要开始把火关小,而控制器是怎么做到 这些的呢?它可没有我们大脑聪明。

    是的,控制器没有那么聪明,可是我们人类有呀。所以我们就要发明算法,让算法可以模拟控制对象被控制过程的变化规律。我们所说的PID控制器,其实就是使用PID算法的控制器,它是综合了比例放大(P)、积分运算(I)以及微分运算(D)的综合算法控制器。

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    比例控制(P),它的作用是调整系统的开环增益,提高系统的稳态精度,加快响应速度,它只改变信号增益,不改变信号相位。提高P,可以加快系统调节,减小稳定误差,但是容易超调,导致系统振荡,简单的形容P就是“快而不稳",一般不单独用P控制。

    数学模型上公式:POUT=(Kp*Ek)(kp为比例常数,EK为当前误差)

    从上面公式可以看出,P的输出是偏差越大,输出越强,反之越小,与人工控制有很大相似性。

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    积分控制(I),积分,这里可以理解为累积的意思。在控制过程,每执行一次程序,就会增加一个对当前的误差成比例微小部分,并与之前的积分值累加,作为控制量输出。积分时间越小,积分作用越大。只要误差不为零,积分项就不会停止作用,它总是朝着要减少误差的方向进行不断调整,直至误差消除。所以积分的作用就是提高控制精度,消除稳态误差。

    积分算法: IOUT=(kp* ( (1/Ti) Exdt))( Iout是积分输出,EX是一个时间段内某次的误差,Kp是增益系数)

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    由于积分主要依据的是历史误差,所以积分具有滞后性。积分时间TI,其实可以理解为对TI范围内的误差要累加进去,TI越大,相当于考虑比较久以前时间内误差对输出信号的影响;TI越小,就是只考虑最近一段时间内误差对输出信号的影响。如果是一个处于相对稳态变化的系统,TI越长,越能反应系统整体特性,但是系统反应会变慢。反之TI越小,积分作用越大,系统响应迅速,但是容易出现超调导致振荡。

    可能有人会问,积分是以前历史误差的累加,会不会无限增加?其实不会的,因为有振荡,控制量超过目标值后,误差就会变成负的,这样就会减小累计误差,来回几次振荡,累计误差基本就没有了。在比例P作用下,会使得积分项加速向目标值收敛。

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    微分控制(d),其在算法上就是比较前两次误差的差Dk=Ek-(Ek-1),用以判断误差的变化趋势,所以微分具有超前调节作用,用于改善时间上有较大滞后性的控制对象。

    数学模型上的公式:DOUT=Kp*(Td(de/dt)(DOUT是微分输出,Kp是系数,Td是微分时间)

    微分控制反应迅速,但不能消灭余差,对于恒定偏差输入没有控制作用,故不能单独使用。微分时间td越大,微分作用越大。这好比有经验的人在操作,提前就开始控制动作,而不是等到达到目标值才动作。

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    充分理解了PID参数意义,再结合对工况、控制元件性能了解的基础上,就可以很好的调节这三个参数。在一般现场调试中,可以按照如下步骤进行:

    1、关闭I和D,或者设置TI为很大,TD为0;

    2、将P设置得比较大,使得系统发散振荡,然后慢慢减小P,调到系统变成衰减振荡(超调量不要超过10%),其中以出现振荡幅度4:1为最佳。

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    如果调整到4:1振荡衰减后,可以参考后面4:1衰减曲线法PID整定经验参数进行设置,当然也可以按下面步骤继续调节。

    3、先设置一个比较大的TI值,然后逐步减小,一直到系统出现振荡。然后再慢慢增大TI,直至不再出现震荡,记录此时的TI数值,最终设置的值比它大一点,如1.5倍。

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    4、设置一个较小的TD值,然后慢慢增大,直至系统不再振荡。最终取值的时候可以将其减小为一半或者1/3。

    5、要注意的是,系统最好在全负荷下进行调节,至少80%以上,才能真实反映系统的执行的状况。

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    常见的工业四大参数,也就是温度、压力、液位、流量,在控制上已经很成熟,从在经验上,PID参数可以按照下面范围取值,可以减少调节的时间。千万要注意的是,不同的控制系统(电控、气控)或者不同的介质情况,会对控制参数有较大影响,千万不要生搬硬套。

    1、温度控制:比例 P取20~80%,积分时间TI取180~600s,微分TD取3~180s;

    2、压力控制:比例 P取30~70%,积分TI取24~180s;

    3、液位控制:比比例 P取20~80%,积分TI取60~300s;

    4、流量控制:比例 P=40~100%,积分时间TI取6~60s。

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    一般而言,温度存在滞后性,所以需要用到微分,其他的控制几乎是实时性的,没有必要使用微分。当然,具体要根据工况来设置,如果控制机构或者传感器安装得不太合理,使得调节对象变化存在滞后,那则可以考虑加入微分来改善,或许效果更好。

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空空如也

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