基于单片机控制步进电机的方法研究

在自制三偏心蝶阀等离子自功堆焊设备中．利用步进电机对三偏心蝶阀的焊接轨迹跟踪，设计了以80C196KC单片机为核心的控制系统，从软件和硬件两个方面，详述了使用单片机控制步进电机的方法。用VC＋＋编写了数据采集程序．通过MATLAB软件来模拟步进电机的控制算法。根据系统的实时性，设计了步边电机的升降速曲线。整个软件采用结构化设计，查表的编程方法，提高了跟踪系统的稳定性和可靠性。     

向日跟踪系统驱动电路设计

介绍了太阳能跟踪系统原理,设计了向日跟踪系统的步进电机驱动电路和电源电路,应用细分驱动器DA2304ME驱动,使步距角更小,步进电机获得合适的驱动力,利于实现CPU的控制。     

数字式进给驱动系统的频响特性分析

介绍了一种采用步进电机作为驱动元件的进给驱动装置，为了消除步进电机所固有的量化误差，对步进电机采用一种连续跟踪的控制方法实现步进电机输出角位移的连续可控。对于连续跟踪控制下进给机构步进电机的“速度饱和”非线性引入描述函数的分析方法，研究其频响特性。     

基于ARM的μC／OS—II实时内核在太阳自动跟踪系统中的应用

以太阳能热发电跟踪系统为应用目的,设计了基于ARM的μC／OS-II嵌入式实时控制系统,通过控制步进电机的垂直双轴动作实现了对太阳的准确的主动式跟踪,最终提高发电效率。在分析LPC2290和μC／OS—II性能特点的基础上,给出了系统硬件结构、步进电机运动控制策略、软件实现方案。     

基于ARM的μC/OS-Ⅱ实时内核在太阳自动跟踪系统中的应用

以太阳能热发电跟踪系统为应用目的,设计了基于ARM的μC/OS-Ⅱ嵌入式实时控制系统,通过控制步进电机的垂直双轴动作实现了对太阳的准确的主动式跟踪,最终提高发电效率.在分析LPC2290和μC/OS-Ⅱ性能特点的基础上,给出了系统硬件结构、步进电机运动控制策略、软件实现方案.     

太阳能电池自动跟踪系统的设计

设计了一套以计时芯片和单片机为核心,进行太阳高度角和方位角计算,并利用步进电机驱动双轴机械跟踪系统,使太阳能电池板始终垂直于太阳入射角,从而提高太阳能的吸收效率的太阳能电池自动跟踪系统.该系统能够在每天视日结束后自动回到初始位置,第二天继续自动跟踪,从而消除积累误差,并采用步进电机驱动,使角度的调整更为准确.太阳每天的位置利用太阳轨道公式计算得出,进一步消除了天气的影响.     

一种实用的通信卫星跟踪系统──摇摆副反射器步进跟踪系统

本文介绍了一种摇摆副反射器步进跟踪系统的原理、摇摆结构和硬件及软件设计方法。本系统特别适用于大型地面站。     

步进式双轴太阳跟踪运动控制方法的研究

太阳跟踪系统的运动控制是太阳跟踪技术的关键。提出一种步进式太阳跟踪控制方法,建立了步进式太阳跟踪理论控制算法,并通过理论仿真分析了不同运动控制参数对跟踪精度的影响。研究表明：该方法实际是以跟踪系统折线运行轨迹插补逼近太阳运行轨迹曲线,仿真结果证明了跟踪曲线与理论曲线能够很好地吻合,说明步进跟踪控制策略是可行的。该方法可以节省系统建造成本,降低系统自身能耗。     

泵控缸速度控制系统动态特性研究

针对某厂步进加热炉液压系统的改造工程，该文设计了一种新型的泵控缸速度控制系统，建立了该泵控缸系统的数学模型并进行了仿真和实验研究，仿真和实验结果证明，该系统稳定可靠，精度较高，有较好的鲁棒性，能够较好地实现模型跟踪控制。     

基于ARM的疲劳裂纹扩展试验摄像头运动控制系统

在疲劳裂纹扩展试验中,疲劳裂纹的自动跟踪是十分必要的.针对疲劳裂纹自动跟踪的问题,首先建立起了以步进电机为运动机构的摄像头云台系统,使用ARM作为步进电机控制器,然后由PC机对摄像头采集到的裂纹图像进行图像处理并转化为电机运动控制信号,最后将控制信号通过串口传送到ARM中.研究结果表明,摄像头运动系统定位精度为0.05...     

采用微型排水罩的药H焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统

针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统.该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成.采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取,结果保留大多数的细节,得到有利于焊缝位置特征提取的预处理图像,在一种基于二值图像的焊缝中心位置识别算法计算后,得出焊缝偏差.在理论分析视觉传感焊缝自动跟踪系统模型的基础上,设计满足跟踪精度要求的规则自调整模糊算法.对影响跟踪系统精度的因素进行分析,并采用相应的措施以提高系统的精度.通过药芯焊丝湿法水下焊接焊缝自动跟踪试验表明,采用规则自调整模糊控制能够达到较高的焊缝跟踪精度.在斜线、折线和曲线三种不同形状待焊焊缝的跟踪试验中,系统都能满足药芯焊丝水下自动焊接的要求.经过改进微型排水罩,进行微型排水罩局部干法药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪试验,采用规则自调整模糊控制,不仅得到满意的焊缝跟踪效果,还改善焊缝成形质量.     

一种智能型焊缝跟踪系统的研制

论述一种智能型焊缝跟踪系统,采用直接拍摄电弧式视觉传感器检测焊缝跟踪偏差,并通过一个自调整模糊控制器实现偏差的调节。整个跟踪过程可通过屏幕实时观察,所有的参数设置都通过人机对话实现。此外,还提出了一种新的焊缝图像处理方法来实时检测焊缝。试验表明,该系统能够对GTAW对接焊缝实现精确的跟踪。     

超声传感埋弧焊焊缝跟踪的研究

本文提出了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统。介绍了超声波传感器及其焊缝跟踪工作原理。在焊缝跟踪中既可以采取检测焊缝坡口的跟踪方法,也可以采取检测磁性胶条的跟踪方法。埋弧焊焊缝跟踪实验表明,该系统具有良好的动态性能和控制精度。该焊缝跟踪方法能够满足压力容器焊接工程的需要。     

焊接温度场焊缝识别及焊缝跟踪技术研究

论述焊接温度场焊缝识别方法及焊缝跟踪控制系统。系统采用焊接温度场传感器获得焊接工件背面热图像，通过改进的梯度算法对热图像的分析计算获得焊缝偏差，利用规则自校正模糊控制器实现焊缝跟踪。试验和实际生产运行表明系统能够准确识别焊缝，焊缝跟踪运行稳定可靠。     

A visual seam tracking system for robotic arc welding

A novel circular laser three-dimensional (3D) scanner is developed instead of a one-dimensional laser spot scanner (1D) and two-dimensional (2D) striped laser light. Using the proposed circular laser scanner, a seam tracking system is constructed, and architecture based on the Visual C++ and RAPID languages which determines the cooperation among image processing modules is carried out. Finally, real seam tracking experiments are investigated and the error analysis is carried out. The results show that: (1) the proposed system can realize seam tracking; (2) the precision of this system is affected by the light scanning system, calibration results, image processing, and the welding seam 3D algorithm—the tracking accuracy is satisfied for robotic arc welding; (3) this system can be used in a welding robot system as a weld seam finder, flatness detector, and weld seam tracker.     

基于手眼系统的线结构光焊缝跟踪系统设计

为了实现一般手眼系统与线结构光焊缝跟踪系统主要部件的复用,在一般手眼系统的基础上,加装激光器、滤光片、保护装置等设备,将其用作焊缝跟踪系统中的线激光结构光焊缝跟踪传感器。通过实验对原手眼系统的标定结果进行实验修正,使其可以替代线结构光焊缝跟踪传感器的标定。详细分析了安装激光器、滤光片、保护装置等对原手眼标定结果造成的影响,使用数据逼近的方法提高线激光结构光焊缝跟踪传感器的手眼标定精度;实验时先对手眼系统进行标定,得到相机坐标系到工具坐标系的原外参矩阵;再对使用原外参矩阵得到的焊点数据,与焊点的实际坐标的误差进行分析,修正手眼系统标定结果。通过实验验证了本方法在手眼系统标定结果基础上,进行加装机构后的线结构光焊缝跟踪传感器的手眼标定的平均精度可达0.53 mm,能够满足机器人焊接的需求。     

Visual seam tracking system for butt weld of thin plate

An image-based visual seam tracking system is designed for butt weld of thin plate in this paper. The torch deviation from the joint in the horizontal direction is measured from the seam image. Since the weld seam is so narrow, its image is based on natural lighting. Due to the hardness of measuring depth information using monocular vision, structured laser light is used for detecting the torch deviation in the vertical direction. For steady seam tracking, a robust and fast feature extraction algorithm is developed. Moreover, a reliable controller is designed with error filtering and output pulse verification. Finally, experiments are conducted to verify the proposed seam tracking system.     

焊缝自动跟踪的发展现状与展望

焊缝自动跟踪在焊接工业中占有极其重要的地位,焊缝自动跟踪的精度和实时性对保证焊接质量有着不可估量的作用。研究如何提高焊缝自动跟踪的精度和降低焊缝自动跟踪系统的成本很有意义。从焊缝跟踪系统的硬件组成和控制方法角度分析了焊缝自动跟踪系统的发展历程,并对该技术的发展趋势进行了分析和展望。     

基于旋转电弧立焊装置设计与轨迹规划

设计了一种基于旋转电弧的竖直焊缝焊接机器人机构,采用了工业计算机与运动控制卡进行控制;水平和竖直滑块各采用一个步进电机进行控制,利用滚珠丝杠传动,竖直电机带有刹车,防止竖直滑块下滑,以此提高各滑块的精度和焊接跟踪质量;焊枪由步进电机控制旋转,因此可以在焊接过程中进行焊接姿态调节,能够焊接上下两端的角点,增加操作的灵活性,提高使用性能。焊接过程较为平稳,焊缝成形良好。     

具有模式识别功能的焊接自动跟踪系统

所研制的焊接自动跟踪系统,通过对不同焊道的模式自动识别,很好地实现了对多道埋弧焊的自动跟踪。