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在现代工程技术领域中,视觉信息的获取有着重要的科学意义。仿人眼成像是机器视觉的重要研究方向之一。本文针对人眼特性提出一种仿人眼成像焦距伺服控制机构模型;对此仿人眼成像系统的结构原理、数学模型进行深入分析和应用研究;提出仿人视觉焦距伺服控制策略的理论和方法,进行建模仿真和实验研究。主要研究内容包括以下几个方面:1、概述本课题的研究背景及其意义,对仿生机器视觉、仿人眼成像焦距伺服控制系统的发展现状和主要特点进行阐述,并给出本文的主要研究内容;2、针对广义人类视觉变焦距机理和特性进行分析,建立仿生人眼机电系统模型。根据仿生学设计原理,建立一种仿人眼成像系统模型结构,包含模拟睫状肌的驱动元件、视觉传感器及位置检测传感器,并且根据人眼尺寸和机械加工技术设计了系统支架尺寸参数;3、采用理论分析的方法,结合具体应用对象对系统数学模型进行推导,建立仿人眼成像焦距伺服控制系统的数学模型和传递函数关系式,此外,深入分析系统的动态特性并设计了控制系统驱动方式和系统焦距的电流内环控制;4、对传统控制算法和滑模控制算法进行介绍并针对系统数学模型设计了传统控制策略。在传统滑模控制的基础上结合模糊控制和滑模控制率,设计了针对系统负载和摩擦力的非线性特点的模糊滑模控制方法,并以仿真的形式对比说明了模糊滑模控制方法可以达到位置跟踪的设计目标并具有良好的控制性能;5、在对仿人眼成像焦距控制系统模型进行推导研究的基础上,设计了基于数字信号处理器(TMS320F2808)的数模混合双闭环(电流环和位置环)焦距伺服控制系统,建立了仿人眼成像焦距控制实验平台,并对伺服控制系统中硬件和软件相关设计技术进行了研究和探索,最后基于实验平台对系统进行了实验研究和分析。