一种改进的电动舵机加载工作效率测试方法

针对现有电动舵机加载效率测试系统工作效率测量精度差的问题,提出了一种加载工作效率测试的改进方法;在由转矩转速传感器、磁粉制动器、电压/电流探头和四通道示波器构成的舵机加载效率测试系统中,增加转速测量仪进行输出转速的测量,放弃使用转矩转速传感器的输出信号解算舵机输出转速,克服了由于示波器存储深度不足和传感器增速电机转速测量偏差导致的舵机输出转速测量不准确;测试结果表明,该改进方法能够准确测量舵机低速旋转时的转速,将转速的测量精度提高到0.01r/min,极大地改善了电动舵机加载效率测试系统的测量精度和测量重复性.     

舵机电动加载测试系统设计及数值仿真研究

舵机电动加载测试系统用来模拟铰链力矩对电动舵机进行加载。针对由于加载对象主动运动引起的多余力矩问题,影响系统稳定性和跟踪精度等性能。为提高系统设计性能,从舵机加载测试系统的硬件搭建和控制方式两个方面考虑,搭建了电动加载测试系统,并建立了系统的简化数学模型,采用BP神经网络算法控制系统的模型进行仿真与分析。仿真结果表明舵机加载测试系统的阶跃响应速度和对力矩指令的动态跟踪性能明显提高,从而为小功率的舵机电动加载测试系统的工程化提供一定的理论依据。     

舵机综合性能测试平台的系统实现

舵机是导弹控制系统的重要执行机构,为实现对空空导弹用各种舵机空载和加载性能的测试.建立了一个通用化的舵机综合性能测试平台;系统借助通用化测试仪器,通过局域网和GPIB总线,结合VMIC内存反射网,进行多个测试单元的同步测试,采用根据预先设定的任意载荷谱,进行舵机非线性旋转加载和直线横向力加载的电动加载方式,准确快速完成各种舵机综合性能测试;具有测试精度高、覆盖性广、通用性强、易扩展升级和全程自动化测试的特点,为舵机的性能研究和设计改进提供了一个良好和完整的测试环境.     

舵机电动加载系统多余力抑制策略研究

多余力是导弹舵机电动加载系统中存在强位置干扰的主要因素,为使电动加载系统的仿真度和可靠性进一步提高,必须对多余力进行抑制。文章在建立舵机电动加载系统数学模型的基础上,分析了多余力产生的机理,并采用前馈补偿原理对多余力进行了补偿,从根本上减小位置干扰的影响。仿真结果显示,系统精度及抗干扰能力有进一步提高,说明该方法是可行有效的。     

无人机舵机控制脉宽采集模块开发

小型电动无人机通常采用脉宽信号(PWM)控制舵机,在进行飞控系统闭环半物理仿真时,需要仿真机实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成仿真闭环;提出了一种支持Vxwork操作系统的PWM信号采集Simulink驱动模块的开发方法,构建了驱动模块,并成功应用到某型电动无人机的闭环仿真试验中;该方法测量精度高、测量延迟小、CPU占用率低,开发的Simulink驱动模块简单高效,满足了实时仿真的要求.     

电动舵机传动间隙精确测量系统设计与应用

采用位移传感器、电控平移台、气动滑台、微型压式传感器等并结合数字信号处理器的方案,设计了一种自动化集成测试系统,实现了对电动舵机传动间隙的精确测量.根据测量原理,采用两个高精度位移传感器进行测量方法的优化设计,避免由于扭矩输入产生径向窜动量造成测量精度误差;通过电控平移台和弹簧实现平稳施力,避免瞬间干扰力矩对产品和测试造成损害.实验结果表明,系统角度测量精度达到0.125′、角度分辨率达到0.75″,并且测试的重复性和可靠性显著提高,满足对电动舵机传动间隙较高精度的测量需求.     

深弹舵机电动力加载控制系统的建模与仿真

通过论述加载系统的组成及控制原理,研究了声制导深弹舵机电动加载控制系统。对系统建立了可行的数学模型,并在matlab中的simulink环境下对系统进行了仿真。通过仿真,分析了影响多余力矩产生的因素,并提出了抑制多余力矩的方法。实验结果表明：系统的响应速度快,精度高,完全符合现实舵机电动力加载的指标要求。从而证实了系统建模用到的原理、理论是可行的、有效的;对实物工程的实现有一定的参考作用;对舵机电动加载的进一步研究有借鉴作用。     

电动伺服加载系统双回路控制方法研究

在飞行器舵机测试研究中,衡量负载模拟器系统性能的关键指标是多余力矩的抑制,电动负载模拟器被用于研究仿真飞行器飞行过程中舵机承受的铰链力矩,是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一,针对电动负载模拟器在启动过程、正常运行和换向过程中多余力矩产生的机理,为提高负载模拟器在小梯度下的加载精度,提出采用双回路控制方案来减小多余力矩,基于双同路控制系统数学模型进行了仿真实验,仿真结果表明在不同的加载梯度、舵机运动频率和幅度下,双回路控制均实现了良好的控制结果,从而验证了方法的有效性.     

导弹交流电动舵机的非线性解耦控制与仿真

针对交流电动舵机系统非线性,多变量和强耦合的特性,提出了一种基于微分几何方法和变结构控制理论的非线性解耦控制方法。建立了交流电动舵机的非线性模型,利用微分几何理论,通过对系统进行微分同胚变换和反馈变换,实现了非线性系统的精确线性化和输入/输出解耦,并针对电动舵机系统参数摄动和负载扰动的特点,利用指数趋近律设计了电动舵机的变结构控制器。仿真结果表明不仅可以有效地实现交流电动舵机系统的非线性解耦,具有良好的静、动态特性。     

飞艇电动舵机的研究与仿真分析

研究飞艇电动舵机稳定性控制问题,针对飞艇研制工程可靠性的需求,为保证飞艇空中按轨迹稳定飞行,提出采用飞艇电动舵机方案.根据电动舵机系统的指标和负载情况,选择直流无刷电机和光电编码器作为电动舵机的功率元件和位置传感器,建立了完整的电动舵机系统.为了不受外部扰动影响,采用了滑模控制理论,并利用Matlab平台对滑模控制系统进行了计算机建模仿真.结果证明给出了位置伺服系统在各种情况下稳态工作波形.仿真结果说明建立的舵机研究模型是可信的,响应完全符合电动舵机的特性,可以作为飞艇电动舵机的系统设计提供依据.     

发动机活塞喉口涡流检测设备的研制

为了适应国Ⅵ活塞对活塞喉口的缺陷要求,研发了发动机活塞喉口涡流检测设备。该设备具有自动化程度高、可在线实时检测、效率高等优势。该设备采用四轴联动,活塞采用内撑定位方式,探头借助丝杠传动方式到达空间任意位置。控制部分包括探伤控制系统和伺服控制系统。其中,探伤控制系统包括探头和探伤仪。伺服控制系统采用了个人计算机+运动控制卡+伺服驱动器+伺服电机的形式。该设备关键技术在于涡流探头的设计与优化、探头激励高效电路研究、运动控制技术、活塞喉口缺陷在线实时监控与识别技术等。     

伺服加载的一种新反馈控制方法

电液伺服加载广泛用于航空工业中模拟飞行器的气动力.对于运动加载进行了大量的研究,但在实践中,还不能有效地解决多余力问题,因为舵机系统在加载系统的输出加入了强干扰.与一般从外部引入信号消除多余力方法不同,提出一种通过内部反馈减少多余力的新控制方法,可测量的内部反馈信号补偿伺服阀的流量变化,从而消除了加载系统跟踪的滞后,反馈以后,强耦合效应已不是主要的问题,舵机运动的速度干扰多余力消除了.通过模型仿真进行了验证.文章结论:运动加载中,内部反馈能够消除多余力,具有一般的适用性,工程实现上,反馈函数简单,反馈信号可以在实际中测量到.     

基于LabVIEW的分离轴承调心力全自动测试系统

介绍了一种基于LabVIEW开发环境、PCL818L数据采集卡和伺服电机的汽车分离轴承调心力全自动检测系统.系统实现了对分离轴承调心力和调心量的全自动测量、数据分析、记录保存、曲线绘制、不合格品判别及自动上下料.实践证明,该系统测量精度、效率高,完全满足了调心力在线检测的要求.     

基于双PLC的五轴机械手电气控制系统设计

本文在阐述五轴机械手工作流程的基础上,设计一套双PLC电气控制系统.系统硬件设计采用两台PLC分别控制主臂与副臂的伺服电机,协调完成取、卸料的动作要求;软件设计遵循动作模块化编程思想,以实现工艺流程的灵活配置;组态触摸屏则方便实现参数设定、运行监控的人机交互功能.注塑机生产现场测试表明：本系统性能稳定、调试方便,具备工业取料的良好通用性.     

基于Kinect的机器人辅助超声扫描系统研究

提出一种采用Kinect传感器作为视觉伺服的机器人辅助超声扫描系统,来规划引导机器人的扫描路线,以实现机器人辅助的超声扫描操作。系统由Kinect传感器、机器人和超声探头组成。采用Kinect实时获取超声探头的RGB图像和深度图像,并计算探头当前位姿,结合坐标系配准结果,得到机器人的位姿信息,再根据术前的机器人轨迹规划,引导机器人的超声扫描路径。开展腿部模型实验验证本系统的可行性,通过对Kinect传感器的相机标定实验,计算得到了RGB相机和深度相机的内外参数,通过对探头上标识物的定位,进而计算出探头当前位姿,结合Kinect与机器人坐标系的配准结果,得到了两者的转换矩阵,并对机器人的位置给出指令,引导机械臂夹持探头到达指定扫描位置。在机器人夹持超声探头扫描过程中,实时计算探头与腿部之间的距离,以保证所采集超声图像的质量及扫描操作的安全性。实验结果表明,在Kinect视觉系统的导航引导下,机器人可以夹持超声探头实现自主超声扫描,以减少超声医师的扫描时间,降低医师的劳动强度。     

非导电超硬材料电火花磨削主轴电机调速控制系统

主轴电机速度的控制是非导电超硬材料双电极同步伺服电火花磨削技术中的一个重要环节,它对非导电超硬材料电火花磨削的率高、精度、表面质量和加工成本等都有很大的影响,研制出了该加工技术的主轴电机变频调速电路的控制系统,该系统具有调速范围宽、柔性好、工作稳定和便于实现微机自动控制等优点,可满足非导电超硬材料电火花磨削加工的要求.     

基于编码器的石油套管超声探伤系统探头随动控制实现

根据钢管超声探伤系统对于超声探头实时随动控制的实际功能要求和现场安装情况,采用编码器和到位开关,通过程序控制,实现了钢管超声探伤系统探头相对于钢管运动的随动控制功能.减小了钢管超声探伤系统探测盲区,保证了钢管超声探伤系统的探伤精度和提高了探伤效率.     

低速真空轴承跑合实验台控制系统设计

针对航天低速真空轴承跑合实验效率低问题,开发设计了基于PLC、伺服电机和组态软件MCGS的实验台控制系统.通过PLC发出频率可调的高速脉冲串来控制加载电机的加载速度,以Modbus通信协议来控制轴承实验台的驱动主轴电机的速度,MCGS组态软件实现对多台低速真空实验台进行集中控制.实践表明,系统运行可靠,操作简便,提高了轴承跑合实验台的效率.     

基于PLC的装缸机控制系统的设计与实现

针对普通液压装缸机的控制精度低、不能实时监测参数变化以及智能化水平低的缺点,设计了基于PLC控制器和伺服控制技术的装缸机控制系统。介绍了以欧姆龙CP1H型PLC和台达伺服驱动器为核心的控制系统原理,给出了PLC和伺服控制器的硬件结构以及系统中各个传感器的电路设计。详细介绍了系统软件对各传感器的数据采集和处理流程,及各个伺服电机的动作控制流程。最后对系统进行了测试。结果表明,系统能够完成油缸的装配,保证装配的精度,可投入使用。     

On the mechatronic servo bandwidth of a stewart platform for active vibration isolating in a super antenna

As being independent of the magnitude of reference input signal, the conventional concept of servo bandwidth stemming from electronics fails to reflect the ability of the multiple degree-of-freedom (DOF) mechatronic system to perform vibration control. Considering the magnitude and frequency of reference input signal, a novel definition of mechatronic servo bandwidth of the Stewart platform-based active vibration isolator for a super antenna is proposed firstly. Then its mechatronic servo bandwidth is theoretically evaluated according to electrical and mechanical performances by using an optimization method. Experiments were conducted on the Stewart platform prototype, and the results validate the definition of and solution to the mechatronic servo bandwidth. From the application point of view, the mechatronic servo bandwidth can be employed to measure the manipulating rapidity of a multiple DOF mechatronic system and the range of vibrations that an isolator is able to overcome.