低压铸造智能控制系统的设计

针对目前低压铸造控制系统存在实时性差、控制精度低的问题,提出了基于STM32F107低压铸造智能控制系统的设计。采用压力变送器PTG501采集实时压力值,铂丝热电阻PT1000采集实时温度,采集的信号通过前置放大电路放大后送入控制器进行处理;主控系统以STM32F107控制器为核心,配备人机交互界面,电磁阀及伺服阀控制电路;利用改进的PID算法对采集所得信号进行处理,输出准确实时的控制量,从而实现铸件制造的智能控制。仿真实验证明:该智能控制系统稳定性好,且具备很好的实时性,控制精度高等优越性。     

基于异构多核微处理器的嵌入式数控系统开发

分析了构建基于异构多核微处理器嵌入式数控系统的几大关键技术,包括:软硬件结构、高速现场总线技术、多核处理器核间通信机制.给出了原型系统的设计与实现细节,重点阐述了基于多核通信中间件DSPLink的SSB-Ⅲ现场总线驱动程序的具体实现,最后针对影响系统性能的中断延迟时间进行了评测,为高性能嵌入式数控系统的进一步开发奠定了基础.     

基于Windows NT实时扩展的虚拟数控系统支撑环境研究

为了提高基于局域网的虚拟数控系统实时性和可靠性,提出一种基于Windows NT及实时扩展的虚拟数控系统支撑环境。在该架构中,操作系统层面设计为实时性弱的任务在Windows内核上运行,而实时性强的任务则分布在RTX内核之上;网络层面为基于RT—TCP／IP协议设计了虚拟数控的状态信息与控制信息传输网络;信息支撑层面采用基于RTX内存数据库的试验数据库。并且通过试验测试了3个层面的实时性,分析了层面间的实时性约束。结合某虚拟铣削系统再设计与实施,提高了系统的运行效率和可靠性。     

可视化人机交互系统的研制

针对数字化焊接电源人机交互需求,研制了一款可视化的人机交互系统。以基于Cortex-M3内核的ARM微处理器LM3S9B96为主控制器,以17.78 cm(7英寸)触摸显示屏AT070TN92为可视化人机交互的媒介,采用双图层TFT-LCD控制芯片RA8875作为液晶驱动器,实现了所有焊接参数的输入和过程状态信息的实时显示;开发了SD卡接口,实现了数据的可靠存储;设计了多种标准的通信接口电路,确保人机交互系统具备良好的可移植性和可扩展性。整个系统的人机界面友好,操作简单,稳定可靠。     

海底管道铺设自动焊接设备人机系统设计与实现

随着海洋油气的开发,为了满足海洋管道铺设中自动焊接设备日益复杂的功能需求,设计了基于ADS通讯为数据交换模式的人机交互系统。系统以Twin CAT为控制核心,采用C#语言实现人机界面的设计及编程,通过ADS通讯方法与Twin CAT控制系统实现数据交换。人机交互系统可实现焊接任务的设置与实时数据显示,焊接控制参数和分区参数的分别设置与实时存储,并且可以绘制成直观表示参数变化的动态曲线。试验表明,该人机系统操作简单易懂,实时性高,数据处理能力强。     

多功能逆变式弧焊机智能化人机界面设计

在采用MC68HC11AL单片机为主控CPU实现集波控恒频短路过渡CO2焊接、电弧推力自适应控制MMA焊接、TIG、MIG等多种焊接方法于一体的智能化多功能逆变焊机控制系统的基础上，采用键盘输入和液晶显示（LCD）等直观输入／输出设备，设计实现了能够直观、方便地实现焊接方法选择和焊接工艺参数设置与修改的智能化人机交互界面。实验结果表明：该系统工作稳定可靠，抗干扰能力强，具有实际推广应用价值。     

基于ARM的焊接机器人示教控制系统设计

设计了一种基于ARM的焊接机器人示教控制系统,介绍了该控制系统的硬件电路组成与软件实现流程。以ARM11系列S3C6410为主控芯片,在该核心控制器上扩展了CAN2.0通讯接口以及RS232通讯接口,通过CAN2.0与步进电机控制器通讯实现XYZ-R轴运动控制。使用MFC智能设备应用程序创建相关按钮控件、编辑控件设计人机交互界面。控制系统的人机交互界面、操作界面简单实用。采用val语言制定再现编程指令,可对焊缝轨迹进行焊接示教。通过搭建焊接仿真实验平台,进行示教再现测试实验,证明该控制系统能满足复杂的焊缝轨迹的焊接,同时该操作系统操作简便,性能稳定。     

基于Proteus的焊接电源人机交互系统设计

焊接电源人机交互系统采用DSP+MCU双处理器实现了焊接电源的数字化.在Proteus环境下结合Keil工具,对基于STC89C52单片杌控制的人机交互界面系统进行了电路设计、程序开发和仿真调试.用户通过人机界面不仅可以设置焊接电流、焊接电压、焊接速度等参数,而且还具有实时数据显示功能.实验结果表明,所设计的系统能够满...     

一种新型开放式数控原型系统的开发

开发了一种在基于Windows NT＋RTX的通用PC上运行实时性弱的任务，在分布的伺服驱动器中运行实时性强的运动控制任务的开放式数控原型系统。在这种系统中，运动控制由嵌入到伺服驱动器中的智能节点完成，通用PC和伺服驱动器之间用现场总线进行通讯，系统软件采用模块化方法设计。同时进行了系统实时性能测试和实例运行结果分析。     

大功率中频逆变电阻焊机交互系统的设计

设计一种数字化焊机的人机交互系统可以体现焊机数字化所带来的优越性。介绍了一种大功率中频逆变电焊机人机交互系统的设计,该交互系统采用上、下位机的方式,上位机为基于Windows的PC机,PC上运行与操作人员交互的焊机管理界面,该管理界面采用VC6.0编写,具备多控制器管理,参数设置,实时数据监控等功能;下位机为选用ARM主控制器的管理系统,该系统通过RS232或网络方式与上位机进行交互,同时通过SPI接口与DSP进行通信,并通过IO接收检测系统的信号。该系统功能强大,可以实现友好、安全的人机交互功能。     

基于ARM_Linux的逆变式CO2焊接电源波形控制系统研究

针对短路过渡CO2焊接电源电子控制系统元件较多、参数调节较难、控制灵活性和精确性较差等缺点,设计了一种基于ARM_Linux的逆变式CO2焊接电源波形控制系统.该系统以S3C2440微处理器作为核心控制芯片,采用增量式PI运算程序软件,实现了短路过渡CO2焊接过程焊接电压和焊接电流的波形控制.在S3C2440中,对Linux系统底层文件进行裁减和移植后,应用层控制主程序派生三个子进程,分别控制焊接任务、基于Qt的人机交互界面、远程网络通讯,同时利用有名管道(FIFO)实现进程间通信.     

数字化TIG焊机菜单式人机交互系统

在采用TMS320F240数字信号处理器和AT89C2051单片机的DSP—MCU双处理器实现集实时信息采集、实时信息处理、实时控制算法运算、实时控制等为一体的全数字化TIG焊机多任务系统的基础上，用菜单式键盘输入和液晶显示(LCD—Liquid Crystal Display)数字化输入／输出设备，实现了面向用户、操作灵活方便的可进行TIG焊接工艺参数设置修改和焊接现场信息显示参数修改的数字化信息化人机交互系统。这种人机交互系统作为全数字化TIG焊机多任务系统的一项任务，与其它任务的时间协调是影响其稳定可靠操作的关键。实验结果表明：该系统运行稳定，操作灵活，现场显示明了；参数设置精度高，抗干扰能力强。     

RTAI在开放式数控系统运动控制器中的应用

由于Linux不具有硬实时性,在开放式数控系统运动控制器中采用RTAI(Real Time Application In-terface)实时方案来解决嵌入式Linux数控平台的实时问题。RTAI能够实现内核的可抢占性,实时中断机制以及动态优先级调度等基本实时机制;同时它完全开放源码,方便针对嵌入式控制应用的内核调度机制进行改造。文章对RTAI的特性及在基于Mpc5200数控系统运动控制器中的改造和应用进行了研究分析。实验证明该方案能够满足嵌入式控制系统的实时性需求。     

面向汽车制造的中频电阻点焊人机交互系统的设计

随着汽车制造轻量化的发展,针对中频电阻点焊控制器日益复杂的功能需求,设计了基于DSP的中频电阻点焊彩色触摸人机交互系统。系统以ds PIC33FJ64GS610为控制核心,触摸屏为人机交互界面,采用超级图形应用软件SGUSDesign实现触摸屏的设计及编程,通过RS232通信电路实现DSP与触摸屏的数据交换。系统可实现焊接参数的设定与记录,焊接电流、电压及功率的监控,电极磨损时的焊接电流和电极电压的步增补偿以及焊接过程中电流、电压、动态电阻的实时曲线显示,有利于改善电极磨损,丰富质量监控信息。试验表明,该人机系统简洁美观、操作简易,性能稳定。     

全数字化多功能焊机人机交互系统的设计

在采用三片DSP进行焊机系统控制的基础上,DSP1作为人机交互系统的控制核心,DSP2和DSP3分别用于电源系统和送丝系统的控制.人机交互系统的硬件部分由三部分组成:键盘选择界面和参数项、利用数字编码器设置与修改选定的焊接工艺参数,以及选用液晶显示器作为显示界面.系统实现了焊接参数的给定、存储、调用和实时信息显示,焊接参数的统一管理以及与PC机的通信等功能.实验证明,该系统运行稳定,操作灵活,现场参数显示明了,抗干扰能力强.     

基于uC/OS-ii内核的数字焊接电源实时控制系统

数字式焊接电源系统应用日益复杂,传统的前/后台软件系统已经不能满足需求.采用uC/OS-ii实时内核开发焊接电源多任务系统,利用实时内核为多任务应用程序提供基本服务,应用于数字电源系统中.介绍uC/OS-ii实时内核和多任务的结构,并提出进行系统开发时,根据电源软件系统功能合理创建任务的方法,并进一步提出了焊接电源应用程序系统框架.以串行通讯接收发送数据包试验,简单说明uC/OS-ii系统的应用程序运行过程.最后用电流阶跃试验表明,基于uC/OS-ii数字焊接电源实时控制系统工作稳定,在焊接系统的可靠性、动态响应特性方面有显著提高.     

基于混合实时任务调度器的并行数控系统研究

将并行数控系统实时任务划分为周期性任务和数据依赖任务,针对数据依赖任务间数据流不平衡问题,提出了一种以数据流状态为调度依据的任务调度器,通过改造嵌入式实时操作系统e Cos,实现了对周期性任务和数据依赖任务进行统一调度的混合实时任务调度器。将GRBL串行数控系统划分为多任务,并基于嵌入式对称多核处理器S698PM及混合实时任务调度器搭建了并行数控系统实验平台。对混合实时任务调度器进行了调度实验,测试了负载平衡性、加速比,并通过加工实验验证了并行数控系统的正确性。     

脉冲电子束焊接电源人机交互系统设计

针对脉冲电子束焊接电源系统控制相对复杂的特点,设计了以MC9S12单片机为主控芯片、触摸屏为人机交互界面的人机交互系统。通过组态软件Easy Builder 8000完成触摸屏的人机界面设计,采用模块化的编程思想完成单片机的程序设计。采用RS-485通讯接口电路,触摸屏通过Modbus协议与单片机实时通讯。试验表明,该人机交互系统能实现脉冲电子束焊接电源参数的统一管理,设置方便、界面友好、性能稳定。     

K900钢轨闪光焊焊机计算机监控软件国产化研究

通过PLC与计算机通信的方式,采集焊接过程中的电压、电流、位移、油压等参数,并能够进行多套焊接工艺参数的设定、修改和存储.编制了基于Windows界面的具有良好人机交互功能的控制软件,通过软件实现了焊接参数的实时显示,焊接数据的保存、查询等功能.     

基于STM32F407的全数字化等离子弧焊电源控制技术

航天科技的快速发展对航天铝合金材料的焊接质量提出了更高的要求,而高性能的全数字化变极性等离子弧焊电源是提高铝合金材料焊接质量的关键。为了提高该类型弧焊电源的动态调节性能,在基于Cortex-M4内核的单控制器方案下利用焊接电流及原边电流双闭环反馈回路,在小信号范围内以增量式数字PI调节,大信号范围内实施分段快速调节的方法,研制出了焊接电流稳定且电流响应性能优越的逆变频率为20 kHz全数字化VPPA焊接电源。详细分析了在电源控制技术中焊接过程控制、数字化恒流控制、人机界面处理、自动化控制器通讯等任务的分配及管理,并在280 A大电流条件下完成带负载的焊接测试,其结果验证了该电源控制技术的实用性和可靠性。