多轴步进电机CAN总线控制系统设计

设计了一种基于CAN总线的多轴步进电机运动控制系统。系统由PC机、CAN收发器、CAN控制器、单片机、步进电机及其驱动器等部分组成。系统由PC机通过CAN总线向各轴步进电机控制器发送控制命令,实现多轴步进电机的同步运动控制。将各轴步进电机安装在采摘机械手上进行机械手运动控制试验,结果表明该系统稳定可靠。     

风洞模型电动推杆Y机构运动同步控制系统建模与仿真性能分析

某高超声速风洞模型中,需要对电动推杆Y机构的运动进行同步控制,同步运动控制精度或控制性能直接影响风洞的运行品质。基于输出位移的偏差耦合机理,设计了风洞模型电动推杆Y机构运动同步控制系统,分别建立了风洞模型电动推杆Y机构运动同步控制系统的机械系统、电流控制环、速度控制环以及位置控制环等动力学模型;对同步控制系统电流环PI调节器、速度环PI调节器以及位置环PID调节器进行了参数仿真整定,设计了同步闭环三环控制系统,并对系统进行了三环仿真性能分析,其结果表明:系统同步响应速度快,同步位移和同步速度控制精度均达到了系统提出的设计性能指标要求,且系统具有较强的鲁棒性。     

锌空燃料电池极片生产线多轴控制系统的研究

介绍了以三台伺服电机为执行元件的干嵌法锌空燃料电池生产线运动控制系统。系统采用PC和运动控制卡作为上位控制多个伺服电机的运动,搭建了多轴控制系统的硬件平台。根据工艺要求进行了硬件的选型,确定伺服电机的控制方式和参数设置,建立伺服驱动器和控制卡之间的连接。Visual C++编写基于PID控制的普通运动控制卡的动态链接库,使运动控制系统能够实现精确的同步运动;以LabVIEW为开发平台,设计基于虚拟仪器的控制系统,通过调用VC编写的动态链接库实现多轴同步控制功能及实时状态监测。     

精密电动平移台驱动系统的设计

介绍一种基于USB通信控制的精密电动平移台驱动系统的设计。该系统采用EasySmc2200型步进电机控制器,通过SH2034D型步进电机驱动器对VEXTA标准型步进电机进行控制,进而驱动电动平移台高精度的位移。电动平移台的位移通过USB接口由计算机控制。采用Visual C#编写了位移驱动控制程序,实现了电动平移台沿X、Y两轴的精密自由移动。本文描述了系统的硬件结构,详细阐述了USB通信接口设计,并给出了电动平移台驱动控制程序的流程图。实验表明,该系统位移精度满足了实验室的应用要求,现已成功应用于实验室金属缺陷检测系统中。     

一种智能立体旋转快递存取装置设计研究

目前快递行业快件派送主要为人工派送,由于收件人不能及时收取快件,导致投递效率低,快递公司成本上升、用户投诉多等问题。虽然市面上已有类似存取功能的快递柜,但存在空间利用率低,快件存储量少,效率低等不足,针对以上问题,提出了一种新型智能立体旋转快递存取装置。该装置主要包含机械系统、PLC控制系统及螺旋滑槽结构。机械系统通过伺服电机、减速器可实现储物格旋转功能,电动推杆可实现快件推出功能,PLC控制系统包括PLC、工控机、伺服电机控制器以及霍尔传感器等。PLC通过控制伺服电机与电动推杆协调动作,实现对应快件经螺旋滑槽机构准确可靠到达取件口。该装置工作安全可靠、空间利用率高、节能高效、方便实用,在快递行业中具有较高的推广应用价值。     

基于SimaticT-CPU的三轴运动控制系统开发

研究基于Simatic T-CPU 315T-2DP作为三轴运动的运动控制器的数控运动,IM174作为通信模块来连接步进电机驱动器控制3台步进电机完成线性运动,或者通过3台步进电机组成的电机组配合完成复杂运动。实践检验这种方案简单易行,可以作为一般运动控制伺服系统设计的模板。     

运动控制及伺服、步进电动机：没有不可能——运动控制产业随想

一个运动控制系统包括了控制、驱动和传感部分,因此运动控制的范畴应该包括所有带有运动控制功能的控制器,各类执行伺服驱动功能的电机和驱动器,以及相配套的位置、速度和力传感器。     

基于PCI-1220U的电动助力转向器性能测试系统研究

采用研华PCI-1220U运动控制卡作为伺服控制接口,工控机通过该接口控制电动助力转向器总成测试系统的伺服电机对电动助力转向器进行加载,实现电动助力转向器管柱总成(含ECU控制器)综合性能的自动测试。试验结果表明,采用PCI-1220U多功能运动控制卡,以VB6.0为软件开发平台,可满足两轴伺服电机的控制要求,实现实时运动控制。     

美国Delta计算机系统公司简介

正美国Delta计算机系统公司研发和制造运动控制器、色标传感器和其他工业控制元器件,并为客户提供高性能自动化系统和解决方案,已经广泛应用于工业生产、测试平台、航天航空、石油天然气以及舞台影视娱乐等行业。1产品优势1)高性能闭环运动控制-位置/速度/压强/压力;2)电动或液压多轴同步,单控制器可达2~8轴;3)与任何电液系统配套,与众多厂家的传感器     

基于LabVIEW的四自由度机械臂运动控制系统设计

采用NI公司的LabVIEW8.2作为开发平台,通过ADLINK支持LabVIEW的PCI-8134四轴运动控制卡,以及PCI-9114DG数字输入输出与模拟输入接口,来实现对于机械臂4个自由度的驱动控制,短期内实现四自由度机械臂(3台交流伺服电机、1台微型直流电机)的变参数同步运动控制,为钢丝传动机构的控制提供应用解决方案.     

悬臂梁振动自适应模糊控制及DSP实现

以粘贴压电自感作动器的悬臂梁为研究对象,推导了悬臂梁振动主动控制的压电元传感方程和作动方程的传递函数,给出了压电自感作动器位置配置优化方法,设计了硬件电路以及软件流程.试验结果表明,利用压电自感作动器和模糊自适应控制器可有效地抑制悬臂梁振动.     

电控机械式自动变速器时序重叠换挡系统设计与研究

为解决电控机械式自动变速器（AMT）动力中断时间过长的问题,研制了一种基于电磁直线执行器的时序重叠换挡系统。介绍了关键部件电磁直线执行器的结构和工作原理,建立了机、电、磁耦合的系统模型,并通过实验进行了性能分析。提出了时序重叠换挡的控制策略,基于二自由度控制原理设计了位置复合控制器。仿真和实验结果表明,提出的位置复合控制器具有较好的系统响应和扰动抑制特性;在转速差为500 r/min、被同步惯量为0.01 kg·m2条件下,采用时序重叠换挡方式由2挡换至3挡的换挡时间约为130 ms,时序重叠控制减少时间约20 ms,换挡时间缩短15%以上。     

Force control of a piezoelectric actuator based on a statistical system model and dynamic compensation

Piezoelectric actuators present a promising option if actuation of small-sized robot joints is considered. They develop forces of several newtons at velocities in the cm/s range while their dimensions and weight remain small as compared to electric motors. This work presents an approach for modelling a class of contemporary, non-resonant translatory piezoelectric actuators. The proposed modelling approach results in three motor models of increasing complexity independently of the low-level piezoelectric properties of the driving elements. The basic model establishes a static relation between motor velocity and drive frequency for a free-moving motor. The second model is a non-linear extension of the first model which introduces external load forces. The final model introduces time-dependent aspects by employing system identification techniques. The final model is used to develop a force compensation mechanism which restores linearity in the motor operation even in the loaded case. Based on the linearised model, standard control design techniques are applicable to design an explicit force controller. Limits on the performance of the controller are derived. The actual performance of the controller is evaluated both in simulations and experiments by pulling on tendons of different elasticity.     

带钢冷轧闭环反馈控制最优化算法程序开发

基于多变量最优化控制的带钢闭环反馈控制模型能够充分利用弯辊和轧辊倾斜等平直度控制机构对板形偏差进行控制。闭环反馈控制的目的是使带钢实测板形与目标板形一致,闭环反馈最优化算法程序能充分利用输入信息,全面考虑多个执行机构对板形的作用,避免各控制之间的相互影响,它是该模型准确计算板形调节量的关键。为了实现自主建立带钢冷轧生产线,对某厂1 700 mm四机架四辊冷连轧机第四机架闭环反馈控制进行深入研究,根据对偶法采用C语言开发出基于多变量最优化闭环反馈计算程序并将其嵌入到可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)中,开发出自主的基于多变量最优化闭环反馈控制模块。由该模块计算的闭环反馈平直度执行机构调节量与采用Matlab工具箱Quadprog函数计算结果一致,计算精度高。     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]电动汽车对开坡道双模耦合驱动控制

基于所发明的双模耦合驱动系统开展了电动汽车对开坡道通过性能提升研究。分析了该驱动系统在对开路面上的转矩输出特性以及通过性控制方案;根据驱动轮滑转率门限制定了变模控制触发判定规则;针对驱动电机在变模过程中的主动调速要求,设计了其模糊-PID控制器;根据变模执行机构电机的参考角位移曲线,设计了其预测函数控制器;通过与其他驱动模式的台架和实车试验对比,验证了系统转矩输出特性以及变模控制的实际效果。研究结果表明,双模耦合驱动系统的转矩输出特性符合电动汽车的技术需求,其灵活的变模控制功能大幅提升了车辆在对开坡道上的通过性能。     

一种基于神经网络的振动主动控制方法

分析了表面贴有压电材料ＰＺＴ作为作动器的悬臂梁系统的特性,从控制角度推导出系统的传递函数,在此基础上采用神经网络对系统进行振动主动控制。分别利用线性神经网络和ＢＰ神经网络作为辨识器和控制器,同时将速度信号引入到控制器中以提高系统性能。数值仿真证明了方法的可行性。     

新型复合式电磁直线执行器的多模式协调控制

针对常规动圈式电磁直线执行器存在的力密度不高、缺乏端部无源自保持能力等不足,提出了一种新型复合式电磁直线执行器。根据其结构特点建立数学理论模型,分析了具有高驱动能力的协同驱动模式和具有低能耗特点的单独驱动模式,结合逆系统与前馈+PI反馈算法设计了多模式协调控制器。利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,并搭建了样机试验平台,通过仿真与试验验证了协调控制方法的有效性。结果表明：不同驱动模式下执行器动态特性良好,位移控制误差小于±0.02 mm,具备端部无源自保持力229.3 N;协同驱动模式下驱动力可达574.9 N,开启过渡时间为4.8 ms,单独驱动下开启过渡时间为6.9 ms。     

双缸同步提升电液系统建模和控制

以浙江大学研制的智能钢管捆成形系统为背景,针对电液提升系统的双缸同步运动问题,提出一种两级非线性控制算法.该控制器的外环级采用一个线性多输入多输出的鲁棒控制器,用于获得双缸运动同步控制所需的各缸期望负载压力;内环级采用两个基于扰动估计观测的单输入单输出液压缸非线性压力控制器,用于在有扰动情况下实现对每个提升缸期望负载压力的精确跟踪控制.实际的控制运行结果表明,该控制策略优于常规的PID控制,可以有效地实现双缸运动同步控制.     

基于PLC和直线电机的木材加工自动送料机

针对木材加工过程中工作强度大、工作风险高、加工精度低以及操作复杂等问题,设计研发了一台大推力直线感应电动机（LIM）,并采用可编程逻辑控制器（PLC）实现了整个木材加工过程中的复杂功能,最终提出并设计了一种木材加工自动送料机.该系统利用直线感应电机驱动工作台的运动实现了木材切割,采用伺服电机控制木材切割厚度方向的进给,并采用PLC分别控制直线电机和伺服电机实现了木材加工中的变速切割,同时通过PLC与人机交换界面通讯实现了系统的参数设置与显示等功能.实际运行结果表明,该系统不仅降低了劳动强度,减小了人工助力;另一方面,相比于传统的伺服电机加丝杆结构,该系统具有可靠性更高、寿命更长、使用更灵活等优点.     

[分布式驱动电动汽车动力学控制]基于多Agent的电动汽车底盘智能控制系统框架

To solve the problems that flexibility and scalability limitations of the traditional integrated chassis control frameworks and the traditional vehicles chassis control system was not suitable for distributed in-wheel motors drive electric vehicles, an intelligent chassis dynamic control system framework was proposed based on multi-Agent for four-wheel independent driving electric vehicles. And the functions and interrelations of layers were analyzed. Taking direct yaw-moment control Agent of underlying control layer as an example, the controller Agent model was designed. In the co-simulation environment including MATLAB/Simulink and Carsim, simulation tests were conducted with the conditions of front wheel steering angle step input. Simulation results show that the controller Agent model may achieve the desired objectives of dynamic control and improve the performances of lateral handling stability effectively, which lays the foundation for the proposed control framework.