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题名基于霍夫圆算法的滚球控制系统设计
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作者
龚明
徐涢基
徐子懿
杨锦鹏
齐志远
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机构
南昌交通学院交通运输学院
南昌大学先进制造学院
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出处
《沈阳工程学院学报（自然科学版）》
2024年第3期73-78,共6页
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基金
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ218402)
南昌交通学院青年基金项目(XJQJ-22-07)
+1 种基金
国家级大学生创新创业训练计划项目(202313431002)
省级大学生创新创业训练计划(S202113431001S)。
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文摘
滚球控制系统在控制系统领域里具有较高研究价值,但是在实际使用过程中,存在因小球定位不准确而导致控制效果不佳等问题。为了解决这一问题,本系统采用具有处理器的摄像头模块——OpenMv4 Plus,获取整个平板的图像,使用小球图像处理算法进行处理,计算出小球球心坐标。控制板采用自适应双环PID算法计算出理想PWM波形,并通过定时器输出至数字舵机调节平板倾斜角度,使小球运动,完成用户设定的任务。小球图像算法包含霍夫圆算法和中心点算法。经过测试比较可知:相比于中心点算法,霍夫圆算法计算出的小球球心坐标准确率高,可抗外界光照干扰,几乎不受图像中噪点的影响,小球运动轨迹与理想轨迹大体拟合,控制效果良好。
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关键词
霍夫圆变换
滚球控制系统
双环PID
OpenMv4
Plus摄像头
PWM
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Keywords
Hough circle transformation
Rolling ball control system
Double-ring PID
OpenMv4 Plus camera
PWM
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN876
[电子电信—信息与通信工程]
TH89
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名串级PID算法在滚球控制系统中的应用
被引量：7
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作者
徐涢基
肖城钢
李婷
龚明
陈芳
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机构
华东交通大学理工学院
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出处
《现代电子技术》
北大核心
2020年第9期122-125,共4页
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基金
江西省教育厅教育教学改革项目(JXJG 18 35 4)
教育部协同育人计划(201801035001)
全国高等教育教学改革研究课题项目(2018HER01051)。
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文摘
针对传统滚球控制系统控制精度不高、控制速度较慢的特点,设计了一款运行速度快、定位精度高、机械结构稳定的滚球控制系统。该系统由STM32控制器、OV7670摄像头模块、6221MG数字舵机、触摸屏模块、电源模块及亚克力板等组成。摄像头采集小球实时位置信息,采用内环速度PID及外环位置PD算法组成的串级PID算法,系统将当前小球位置信息与设定位置相比较,计算出理想PWM占空比,驱动舵机控制平板摆动,使小球按指定方式运动。经测定,该系统控制效果良好。与单环PID控制系统相比,具有控制精度较高,控制时间更短的优势,且具有较强的抗干扰性和鲁棒性。
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关键词
滚球控制系统
串级PID算法设计
占空比计算
平板摆动控制
系统控制效果
运动数据分析
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Keywords
ball rolling control system
cascade PID algorithm design
duty ratio calculation
plate swing control
system control effect
motion data analysis
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分类号
TN876-34
[电子电信—信息与通信工程]
TH89
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名基于图像识别的大型平板滚球控制系统
被引量：1
- 3
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作者
孙慧慧
胡鹤
张宇轩
马天录
邵晶雅
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机构
吉林大学仪器科学与电气工程学院
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出处
《单片机与嵌入式系统应用》
2020年第6期38-41,67,共5页
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文摘
本文搭建了一套大型滚球控制系统。系统利用两个舵机分别控制平板的两个自由度,使得滚球在平板上完成静止和指定运动。实验结果证明,滚球识别正确率高达99%,到达目标位置时的中心点坐标误差在±5 mm以内,满足在相对较低精度安装下的高精度控制,且系统整体的鲁棒性较强,为后续相关领域人员的研究提供了解决方案。
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关键词
滚球控制系统
图像处理
PID控制
支持向量机
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Keywords
plate and ball control system
image processing
PID control
support vector machine
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分类号
TP272
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于图像处理的滚球控制系统设计
被引量：1
- 4
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作者
傅雨亭
高淳楠
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机构
广东工业大学
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出处
《科技创新导报》
2019年第21期82-83,85,共3页
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文摘
滚球控制系统搭建了一个几种不同颜色构成的视觉环境。通过摄像头获得环境图像,利用树莓派运行OpenCV进行图像处理,运用otsu阈值分割算法实现图像分割,并将图像的RBG信息分层,进而完成图像识别,通过坐标变换转换为小球在平板上的位置信息,将位置信息通过usrat通信传送给stm32f103zet6,由stm32f103zet6完成舵机的控制。在平板的两个相互垂直的方向上搭载舵机,舵机旋转带动连动结构,驱动平板倾斜,利用PID控制算法,从而间接控制了小球完成停留、直线、绕环等运动。
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关键词
滚球控制系统
图像处理
PID控制
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于PID控制器的滚球控制系统设计与制作
被引量：2
- 5
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作者
李世甲
万超
李海龙
蔺瑞英
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机构
兰州工业学院机电工程学院
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出处
《装备制造技术》
2017年第11期68-70,共3页
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基金
兰州工业学院青年科技创新项目(15K-002
16K-001)
2016年省级大学生创新创业训练计划(201610732040)
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文摘
通过Chihod红外线光电传感器检测小球的位置,采用PID算法控制28BYJ-48步进电机的正反转及调速闭环装置进而控制正方形平板的倾斜角度,在LCD液晶屏、蜂鸣器和按键的作用下显示、计时和报警,使光滑木板通过倾斜不同角度控制小球能够较准确地到达指定位置,从而形成滚球控制系统。
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关键词
滚球控制系统
PID控制器
步进电机
单片机
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Keywords
ball rolling control system
PID controller
stepping motor
SCM70
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分类号
TM614
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名滚球控制系统设计与制作
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作者
郭新亮
周伟帮
马成武
窦旭兵
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机构
兰州工业学院机电工程学院
兰州交通大学博文学院
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出处
《现代制造技术与装备》
2017年第11期61-62,共2页
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基金
兰州工业学院青年科技创新项目(15K-002
16K-001
+1 种基金
15K-001)
2016年省级大学生创新创业训练计划(201610732040)
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文摘
用球铰接和丝杠螺母支撑木板的结构搭建了滚球控制系统机械结构,基于89C52单片机的PID控制器,通过光电传感器检测小球位置,实现了步进电机的正、反转及调速闭环控制,使光滑木板通过倾斜不同角度控制小球,以较准确地到达指定位置。
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关键词
滚球控制系统
PID控制器
步进电机
单片机
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Keywords
ball rolling control system, PID controller, stepping motor, SCM
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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