数控系统现场总线精确时钟同步技术

结合自主开发的现场总线NCUC-bus协议,对与加工精度密切相关的现场总线时间同步技术进行了研究,并通过与现场总线上广泛实施的IEEE 1588精确时间同步协议的对比分析,论证了文章提出的同步策略的可行性和实用性.利用自行研制的主从站单元组建了实验系统,完成了时间同步精度的测试.实验结果表明,采用了NCUC-bus现场总线时间同步精度小于100ns,能够很好地满足现场工业控制的要求.     

一种实时快速NURBS插补算法研究与实现

非均匀有理B样条刀具轨迹参数u与弧长S之间没有精确解析表达式,且是非线性映射现象,为了减少速度波动,减轻在线插补计算量,提出了基于双圆弧引导曲线的快速非均匀有理B样条插补算法.利用步长参数和高斯积分对刀具轨迹进行采样,采样点是基于参数u与弧长S的坐标点,利用双圆弧拟合方法对采样点拟合成插补引导曲线,建立参数u和弧长S解析表达式.在插补时依靠建立的双圆弧引导曲线进行快速的非均匀有理B样条插补.仿真实验结果表明了所提方法的u可靠性和有效性.     

带滤波前馈的变参数PID调节器在伺服驱动中的运用

为了提高系统的动态性能,设计了一种新型变参数PID调节器,并在系统频率响应分析的基础上,增加一级一阶低通滤波器作为滤波前馈环节,构成一种新型的带滤波前馈的变参数PID调节器,将其运用于交流伺服驱动的位置调节器中。实验结果表明：设计的带滤波前馈的变参数PID调节器明显地减少了系统的位置跟踪误差,改善了系统性能。     

基于FPGA的多通道数据采集卡开发

针对数控系统对信号采集和控制的要求,设计了一款高速多通道模拟数据采集板卡,该采集板卡以FPGA作为主控芯片,实现多通道宽范围的模拟量信号的实时采集、简单实用的数字滤波以及通过PC104总线与上位机数控系统的通信,适用于多通道的模拟量测控、高精度控制的闭环控制系统.该采集板卡具有实用性和灵活性等特点.文中详细阐述了软硬件的设计思想及其实现方法,并在实验与实际应用中得到验证.     

总线型数控系统软件平台的研究与实现

以总线型数控系统为研究对象,采用软件工程中的模块化设计方法。首先分析总线型数控系统的应用背景,然后针对总线型数控系统的特点进行软件平台的需求分析,并在需求分析的基础上设计软件平台的结构和数据交换机制,最后在基于NCUC-Bus现场总线的数控系统上利用模块划分的思想进行原型实现,并进行总线网络通信实验。实验结果表明所设计和开发的软件平台能够满足总线型数控系统的通信要求,验证了由所述设计与实现方法开发总线型数控系统软件平台的可行性。     

内置式永磁同步电机弱磁调速控制

在对内置式永磁同步电机数学模型深入研究基础上,提出了一种最优弱磁路径控制策略,该控制策略是基于由直轴电流Id和交轴电流Iq所构成的状态空间,以最大电流曲线、最大磁链曲线和最小磁链转矩比曲线为边界而提出的一种最优弱磁路径。该控制策略以实现在电机任何转速下输出力矩范围最大化和电机电枢电流最小化为目标,指出了电机在各种转速下的力矩控制方法,充分挖掘电机的自身潜能,有效保证高速高精型数控机床的加工运行。仿真和实验研究表明,该控制策略可以大大提高电机的调速范围,同时保证转矩有良好的可控性。     

具有敏感区域的华南虎图像配准研究

对数极坐标映射是一种具有刚体不变性的模板匹配算法,以它获得的刚体变换矩阵为初值经LMA(Levenberg Marquardt algorithm)迭代可以实现图像的高精度配准,但对于场景发生剧烈变化的图像对,上述方法无法获得正确的配准参数。为此,提出了一种具有敏感区域的图像配准算法,在LMA迭代中仅考虑落在人工选取的敏感区域中的像素点,通过对陕西林业厅公布的华南虎照片进行的图像配准实验表明了该算法的有效性。     

一类抑制扰动的H∞状态反馈非线性控制器设计

研究了一类状态可测仿射非线性系统的扰动抑制问题 ,针对局部渐近稳定的非线性系统受到未知有界的周期性扰动 ,以H∞ 状态反馈标准控制方法为基础 ,给出这类问题的设计方法 ,得到了控制器的参数化描述     

全数字交流伺服驱动器设计与研究

介绍了一种全数字交流伺服驱动器的软硬件设计与实现方案,系统核心控制部分采用Technosoft的运动控制芯片MotinChip,采用智能功率模块 (IPM)构成主电路,具有结构紧凑、设计简单合理、控制灵活等特点     

基于二阶系统的伺服电流调节器的参数整定

通过对一种交流伺服驱动器系统的结构分析，建立了系统数学模型。在结合控制理论和工程实践的基础上，分析影响系统性能的几个因素。根据系统的设计目的，介绍了电流调节器参数的整定办法，并给出了实验结果。