人工智能技术在数控系统中的应用研究

提出将人工智能技术应用于计算机数控系统（CNCS）的几种新策略和模型,具体包括：采用模糊控制策略实现数控系统位置环软件增益的控制,采用BP神经网络实现非圆曲线轮廓的插补计算,采用专家系统的框架概念构造出了数控机床（系统）维修指导用专家系统模型。     

端面车铣加工表面粗糙度预测模型的研究

在对车铣复合加工表面粗糙度的形成机理进行理论分析的基础上,建立了端面车铣复合加工粗糙度的预测模型。根据残留面积高度的几何分析,进行了残留面积高度的三维仿真计算。对计算结果进行分析可知车铣加工中端面的表面粗糙度值并不一致,零件直径越大处残留高度越大;粗糙度值越大,随着径向尺寸的减小,粗糙度值逐渐降低。     

CPLD/FPGA在手套机电气控制系统中的应用

针对传统手套机电气控制系统中电磁铁控制波形的产生方式及缺点,提出了一种基于复杂可编程逻辑器件/现场可编程逻辑门阵列(CPLD/FPGA)电路的电磁铁控制波形生成系统。详述该系统的工作原理、编织时序分析、芯片选型以及电磁铁控制波形的实现和微处理器控制系统的通信接口等。实际应用表明,基于CPLD/FPGA设计的手套机电气控制系统具有实时性和抗干扰能力强、可靠性高的特点,可以保障生产的稳定运行,显著提高了工作效率。     

直线电动机应用于数控机床的共性技术研究

为了提高直线电动机在数控机床上的应用水平,对直线电动机应用于数控机床的共性技术问题作了讨论。以减小电动机推力波动为目标,提出了有限元法与差异进化算法相结合的电机结构优化方法,阐述了直线电动机的选型计算步骤,研究了直线伺服系统的智能控制策略,对直线电动机工作台的定位误差补偿技术作了比较。最后列出了其他一些值得关注的问题。     

基于稀疏存储Elman神经网络的直线伺服控制

为提高数控机床直线进给系统的动态跟踪性能及抗干扰能力,结合进给系统重复运动的特点,利用前一次或前几次的历史控制信息提高进给系统的动态性能,提出了具有动态稀疏存储功能的改进Elman神经网络;引入迅速联想的表格查询方式对神经网络的历史信息进行分类存储、选择利用以增强网络泛化能力,提高网络收敛速度;详细推导了改进Elman神经网络的数学模型及权值调整算法,并将其应用到直线进给伺服系统中,结果表明,基于稀疏存储Elman神经网络的速度控制器具有良好的跟踪精度和抗干扰能力。     

基于广义预测控制的移动机器人视觉导航

研究了室内环境下移动机器人的视觉导航问题。由单目传感器获取场景图像,利用颜色信息提取路径,采用最小二乘法拟合路径参数,简化图像处理过程,提高了算法的实时性。通过消除相对参考路径的距离偏差和角度偏差来修正机器人的位姿状态,实现机器人对路径的跟踪。为消除机器视觉识别和传输的耗时,达到实时控制,采用改进的多变量广义预测控制方法预测下一时刻控制信号的变化量来修正系统滞后。仿真和实验结果证明了控制算法的可靠性。     

大型数控转台机电特性分析

大型化的发展增加数控转台机电特性研究的难度。针对某大型数控转台,综合考虑结构动力学、运动学和伺服控制系统的交互作用,详细建立其机电系统模型,并进行转台转速响应特性分析。为进一步辨识机械传动链各部件柔性对转台振动性能的影响,进行了传动链部件的模态灵敏度分析。理论分析与试验结果表明,大型数控转台机械传动链的柔性迟滞了转台的转速响应,是影响和限制数控转台性能的主要因素;库仑摩擦有利于迅速衰减数控转台转速响应的振动,但库仑摩擦太大会消耗系统的能量,合理调整库仑摩擦的大小,有利于提升转台的整体性能;电动机轴的转动惯量和蜗杆轴的扭转刚度对大型数控转台的振动性能影响最大。     

消失模数字化成形机电气控制系统的设计与实现

针对传统大型复杂消失模具制造工艺的缺陷,开发了基于数字化的成形技术。控制系统采用IPC和PMAC的两级控制结构,研究PMAC运动实现过程,利用VC++在windows平台下开发双层结构的通讯程序,人机交互界面管理程序,PMAC控制卡底层运动控制程序。结合消失模大进给,对切削力小的工艺进行微小直线段的前瞻性优化控制策略研究,实现插补加工路径的自适应优化控制,并验证插补优化的结果。结果表明:优化后的工艺节省加工时间167 s,加工曲面的精度达到0.01 mm,并缩短了单件小批量复杂模具的开发周期。     

改进禁忌算法在永磁直线同步电动机电磁场逆问题中的应用

在分析现有禁忌算法(Tabu)基础上,该文提出了一种改进的连续变量全局优化Tabu算法。以永磁直线同步电动机减小推力波动为优化设计目标,把改进的禁忌搜索算法与电磁场逆问题分析法相结合,对一台永磁直线同步电动机实施了优化设计。优化设计结果表明,磁阻力得以大大降低,实现了PMLSM动子铁心长度、永磁体宽度的优化设计。     

基于nRF905的无线温度采集系统设计与实现

针对传统温室信息有线采集系统移动性差和难以安装维护的特点,介绍了利用LM35温度传感器,STC公司新一代单片机12LE5630AD和Nordic公司nRF905射频收发器芯片组成的一种多点温度采集系统的设计方案.详细阐述了系统组成结构、工作原理、硬件电路和软件设计.实现了多点温度实时监测.系统硬件构成简练,体积小,功耗...