基于PLC的机械设备电气自动化控制分析

本文采取了综合分析法、文献分析法等方法,对PLC、电气自动化控制以及汽车制造机械设备的自动化控制进行了阐述分析,设计了一套基于PLC的汽车制造机械设备电气自动化控制系统,以期对汽车制造行业的发展提供一些参考建议。     

CRH380B型动车组塞拉门模型研制

本文针对CRH380B型动车组塞拉门系统进行分析,通过对运行安全、检修效率以及维修质量对如何减少故障的发生率优化比对,分别从机械和电气两个方面着手开始对车门模型的制作与摸索。电气部分基于PLC为硬件控制核心完成相应的控制要求;机械部分通过对现有塞拉门基本结构特点进行优化设计后完成相应的门动作;本套塞拉门模型能够实现开/关门、防夹、紧急解锁等动作。     

基于熵函数与离差最大化的客观赋权法研究

针对大型机械设备安全评价中评价指标客观权重随加权方法的选择而变化的问题,提出一种基于熵和评价对象离差最大化的客观综合赋权模型。该模型将不同客观赋权法得到的权重向量视为指标真实客观权重向量的离散随机变量,将权重系数定义为权重系数的概率函数的随机变量,考虑不同客观加权方法得到的权向量的不确定性和实际目标权向量的一致性要求,基于熵函数获取权系数的约束方程;针对权重与对象评价值的关系,将评价对象离差的最大化作为上述权重系数约束函数的补充,构建客观综合赋权模型,使获取的指标客观权重仅与其携带的原始信息相关,极大的提高了大型机械设备安全评价的客观性。算例验证了该模型的合理性和有效性。     

基于非线性微分方程的机械臂运动位置控制方法

针对当前机械臂运动位置控制方法存在机械臂关节节点位置的跟踪效果差和机械臂运动位置控制能力差的问题,提出基于非线性微分方程的机械臂运动位置控制方法。首先对机械臂动力学进行分析,获取内部三连杆结构作用原理和机械臂动力学目标函数,再利用坐标求权矩阵重构机械臂动力学目标函数,获取机械臂相关的非线性微分方程,将非线性微分方程的输出结果,即机械臂动力学参数代入 CPG 神经网络中,构建机械臂运动控制模型。实验结果表明,所提方法的械臂关节节点位置跟踪效果好、机械臂运动位置控制能力强。     

基于电压拟合的有源低压配电网储能优化配置

户用光伏接入低压配电网可能导致电压越限,在用户侧配置储能可以很好地调节电压。针对低压配电网网架信息缺失或不准确、难以通过潮流计算获取电压的问题,面向户用光伏接入,提出了基于电压拟合的储能优化配置方法。建立了光伏和储能的出力模型;拟合了用户电压与总表有功和用户有功的关系;以配置储能容量最小为目标,结合储能运行约束和电压幅值约束,建立了储能优化配置模型;以某实际低压台区运行数据进行仿真分析。仿真结果表明,所提方法可以比较准确地计算户用光储接入点的电压,可以有效指导储能优化配置。     

考虑分散式风电的配网电压稳定性研究

根据分散式风电场接入配电网的等效模型,分析了双馈风电机组接入配电网的无功出力特性。利用双馈风电机组快速的动态无功响应特性,提出了风电机组自身无功出力参与各接入点无功电压控制的分散式风电无功电压协调控制方案。通过监测分散式风电场各接入点出力与电压信息,采用过滤集合的原对偶内点法求解无功电压协调控制模型,在满足各接入点电压约束的同时,均衡了风电场的无功裕度,提高了配电网的电压稳定性。通过30节点配电网算例验证了所提模型及控制的合理性和有效性。     

基于PLC控制技术的桥门式起重机挠度自动化检测

对桥门式起重机的挠度载荷值进行计算时,存在额定条件下检测精度过低的问题,故研究基于PLC控制技术的桥门式起重机挠度自动化检测方法。对应桥门式起重机运行结构,按照主梁的自身质量和小车驱动情况,获取均布载荷值和集中受力值;基于PLC技术构建自动化检测模型,选择Q/E闭环监测模式,计算电机控制过程中的变频容量,对桥门式起重机的挠度进行自动化检测。实验结果表明：在跨内挠度检测过程中本方法最大误差值为0.10 mm;以P4测试点为起重机主梁中点,进行跨中挠度检测,本方法挠度检测误差可控制在0.12 mm范围内,说明本方法的检测精度更高。     

垂直升船机四驱动点传动系统的设计

在垂直升船机提升传动系统中,实现四驱动点机械同步负载均衡是其关键技术之一。文中分析了机械同步+电气行程同步控制和机械同步+电气出力均衡控制2种方案。传动系统采用SIMOTION D435控制器和PLC控制器实现位置、速度、力矩三闭环控制。在实际工程应用中,2种控制方案都能实现四驱动点行程偏差小于4 mm,力矩偏差小于平均转矩的10%的技术指标,动、静态运行效果良好。     

机械设计与自动化控制中的细节问题研究

本文研究在机械设计中,对自动化控制系统的优化处理,以保证机械设备中的各项重要的安全指标与机械控制管理要求能够符合,提高了对机械设备进行综合管理的控制水平。提升机械设备的综合控制管理的效率和安全控制管理的能力,提出相关机械设计与自动化控制中的细节问题的研究与解决方案,为相关研究人员提供一定的借鉴与帮助。     

磁流变阻尼器Bingham力学模型改进及参数辨识

磁流变阻尼器不仅具有阻尼快速响应、良好的温度稳定性、内部结构简单等优势,而且可以通过调节控制电流使阻尼器的出力值连续变化,实现阻尼力可控。由于磁流变阻尼器阻尼特性与内部磁流变液的磁流变效应有关,具体表现非常复杂,现有力学模型目精度不足,无法精确描述磁流变阻尼器的阻尼特性。在磁流变阻尼器力学性能测试基础上,应用分段拟合函数方法同时结合反正切函数模型改进模型,并辨识改进后力学模型中各参数。将改进后的Bingham模型与实际测试出力值进行对比,结果表明改进后的Bingham模型能够很好地解决Bingham力学模型在非线性滞回阶段出力值曲线与实际测试数据不符的问题,改进后模型总体出力值曲线与阻尼器实际出力值基本相同,模型精度大幅提升。此种改进方法为磁流变阻尼器建立高精度力学模型提供参考。     

PLC技术在机电控制中的应用研究

可编程控制器（简称PLC）是一种自动化控制设备,有着自身明显的特性和优点,包括：较高的可靠性和抗干扰能力、体积小,运用方便、普及的编程语言简单易懂,另外他采用模块化的组织结构,系统组合非常的灵便,而且具有较好的柔性、可进行在线修改,因此PLC技术在机电控制领域有较广泛的应用。文中阐述了PLC技术在矿山机电控制、电梯控制系统、电气设备自动化控制领域的应用。     

基于ISO 26262标准的电控柴油机扭矩监控策略研究

为了有效限制发动机功能失效时的扭矩输出以使车辆处于安全状态,通过对ISO26262道路车辆功能安全标准中产品研发流程的研究,对发动机扭矩增加进行了危险分析和风险评估,设定了其安全目标,并设计了扭矩监控策略。采用Matlab/Simulink工具链,根据发动机的喷油控制值、轨压和转速建立了实际扭矩计算模型,并根据加速踏板位置和发动机转速冗余信号建立了安全限制扭矩计算模型,用于监控和限制发动机的扭矩输出。模型离线仿真结果及台架试验结果表明,发动机加速的过程中实际扭矩与输出扭矩基本一致,扭矩限制模块故障时该控制策略能准确识别非驾驶员需求的扭矩增加,触发ICO并将发动机设置为跛行回家模式,能准确计算和限制发动机的输出扭矩,满足扭矩的功能安全需求。     

双头车机床机电液联合控制系统设计

双头车是加工管状零件的一种专门机械设备,文中阐述了双头车车床机电液联合控制系统的设计方法.该系统有7个控制点、23个控制参数.其中送料、夹紧、松开及卸料采用液压控制,机床两端切削机构由PLC发出控制信号驱动步进电机实现刀具的纵横向移动,液压控制中采用了顺序回路、同步回路;电气和液压两部分采用PLC联合控制.为了系统方便维护和调试,整个机床采用了点动和自动控制两部分,采用时间和位移作为控制参数.     

基于ＰＩＤ控制算法的直流微网容错控制方法研究

构建直流微网容错控制对象模型，调节直流微电网的输出回路参数；以输出功率、直流微网的 参考电压、弱电网下系统惯性响应特征等为约束参量，构建直流微网容错控制目标函数，在不同电网强度下 进行直流微网容错控制的参数自整定性调节，采用无功环比例积分控制方法进行直流微网容错寻优分析， 建立模糊 ＰＩＤ控制模型，采用变结构的模糊 ＰＩＤ控制方法进行直流微网容错控制过程中的自适应加权学习 和误差反馈调节，实现直流微网容错控制改进设计。仿真结果表明，采用该方法进行直流微网控制的容错 性能较好，输出稳定性较强，具有较好的直流微网输出增益。     

基于PLC和HMI的注塑机电气控制系统的改造

介绍了注塑机电气控制系统的结构，说明了使用可编程控制器和触摸屏对注塑机传统电气控制系统进行改造的方法，分析了可编程控制器和人机界面在机电设备中的应用。改造后可满足各种类型注塑机的技术改造要求。     

基于PLC的自动化立体仓库实验系统的研制

自动化立体仓库是一种典型的机电一体化设备,对于机电一体化专业学生理解和掌握机电一体化系统设计及维护有着极大的帮助.介绍了基于PLC的自动化立体仓库实验系统的研制,该系统由机械本体、电气系统、PLC控制系统以及组态监控系统构成.装置研发成功后,已经在课程教学、实训以及毕业设计等环节得到了应用,取得了预期的效果.     

基于 VMD 的数控机床旋转机械运行路径偏离故障检测方法

为精准提取数控机床旋转机械设备故障信息,量化数控机床旋转机械运行路径偏离程度,提出一种基于 VMD 的旋转机械运行路径偏离故障检测方法。分析数控机床旋转机械设备运行频率和振动情况,运用突变检测算法优化采集效率,使用自适应脉冲法采样机械信号;创建约束变分模型,利用遗传算法搜索信号变量最优值,通过 VMD 法分离信号频域分量,提取机械信号故障特征;通过聚类法评估路径偏离水平,构建胶囊网络进行路径偏离故障检测,利用 squash 函数挤压处理胶囊矢量并提升矢量维度,运用特征编码和归一化处理获得高精度偏离故障检测输出值。实验结果表明,所提方法检测的数控机床旋转机械运行路径偏离故障效果较好,且检测效率较高。     

基于EPWM的电动机调压节能控制装置研究

目前,大多数调压控制器对电动机及负载的适应能力不强,节能装置动态响应差且不易收敛,调压精度不够,不能快速、有效、准确地提供电动机定子端电压值。该文阐述了基于EPWM的电动机调压节能控制装置的工作原理,该装置是一种无级调节的、控制简单、体积小、成本低、适用于各种不同功率的实用性强的高精度电压跟踪控制装置,主要功能就是快速、有效、准确地跟踪基准值,提供定子端最优电压值。从保证调压节能控制装置能够稳定输出定子电压值的角度出发,兼顾快速性、稳定性和准确性,提出一种更好的控制方法,把电力电子中的整流、逆变技术应用到控制装置中,研究了一种无级调节的电动机调压节能控制装置。     

基于CAN总线的机电设备监控系统设计

随着工业生产现代化的发展,要求远程监控机电设备能达到远程操控设备的功能。CAN总线由于抗干扰能力强,数据传输快,越来越多地应用到工业控制系统中。本文介绍了采用CAN总线实现通讯功能的某大型机电设备状态监控系统的设计,可实现对该机电设备的远程管理和控制。