本文選題：倒立擺　切入點(diǎn)：視覺(jué)伺服　出處：《控制理論與應(yīng)用》2017年07期

【摘要】：針對(duì)倒立擺視覺(jué)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中,通過(guò)每幀圖像處理檢測(cè)小車(chē)位移和擺桿偏角帶來(lái)的時(shí)變圖像處理計(jì)算時(shí)間,直接影響控制系統(tǒng)采樣周期和系統(tǒng)性能的問(wèn)題,不同于目前不考慮圖像處理計(jì)算時(shí)間或?qū)⑵湟暈槎〞r(shí)滯進(jìn)行倒立擺視覺(jué)實(shí)時(shí)控制的研究方法,本文首先構(gòu)建了倒立擺視覺(jué)伺服控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),考慮倒立擺的小車(chē)與擺桿特征,提出了小車(chē)位移和擺桿偏角的實(shí)時(shí)計(jì)算方法;然后統(tǒng)計(jì)分析了圖像處理計(jì)算時(shí)間的特性并設(shè)計(jì)了視覺(jué)傳感事件觸發(fā)采樣策略,進(jìn)一步刻畫(huà)了時(shí)變時(shí)延與計(jì)算時(shí)間的直接關(guān)系,進(jìn)而建立了帶有時(shí)變計(jì)算時(shí)延的倒立擺視覺(jué)控制系統(tǒng)閉環(huán)模型,證明了系統(tǒng)穩(wěn)定性并建立了反映圖像處理計(jì)算時(shí)間與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系.最后,仿真和實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的可行性和有效性.
[Abstract]:In the inverted pendulum vision real-time control system, the time-varying image processing time brought by detecting the vehicle displacement and the swing rod deflection angle through each frame image processing has a direct impact on the sampling period and system performance of the control system. Different from the current research method of visual real-time control of inverted pendulum without considering the computing time of image processing or considering it as timing delay, this paper first constructs an experimental platform of inverted pendulum visual servo control, considering the characteristics of pendulum and pendulum. A real-time calculation method of vehicle displacement and swing rod deflection angle is proposed, and then the characteristics of image processing computation time are statistically analyzed and a visual sensor event trigger sampling strategy is designed, which further characterizes the direct relationship between time-varying delay and computing time. Furthermore, the closed-loop model of inverted pendulum visual control system with time-varying computational delay is established. The stability of the system is proved and the relationship between the computing time of image processing and the stability of the system is established. Simulation and real-time control experiments show that the proposed method is feasible and effective.
【作者單位】： 上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院上海市電站自動(dòng)化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61473182,61633016,61533010) 國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)課題項(xiàng)目(2012YQ1500870302) 上海市科委項(xiàng)目(14JC1402200,15JC1401900)資助~~
【分類(lèi)號(hào)】：TP13;TP391.41

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