基于S曲线加减速算法的轮椅手柄操纵控制方法研究（英文）

针对电动爬楼轮椅启停速度变化不连续,电机冲击大,运动控制不灵活的问题,给出了DSP2812和S曲线加减速算法相结合的控制方法。以DSP2812为控制核心,对电机的转速和脉冲频率进行规划,研究启停时加速度和速度的变化情况。将手柄输出以不同区域的形式进行划分,每个区域对应一种运动状态,明确速度和方向的信息。测试结果表明:S曲线加减速算法保证了轮椅启停时加速度连续,速度平滑变化,有效地避免电机产生较大的冲击,手柄灵活准确地操纵轮椅运动。     

基于牙科CT转台的新型S形加减速算法

牙科CT在拍摄X片时,牙科CT转台需要频繁启停。为了实现电机启停平稳、无冲击,通过对各种加减速算法的了解,提出一种新型的5段S形加减速算法,并将此算法应用到牙科CT机转台中。通过对加减速算法分析,简化了加减速算法,并仿真验证了该算法的正确性。通过对该算法和传统S形加减速算法进行对比试验,证明该算法不仅可以实现速度的高度平滑,而且转台运转时振荡很小。     

S曲线加减速控制新方法的研究

直线加减速方法由于加速度不连续易造成冲击,传统的S曲线加减速实现方法可克服这一不足,但分段较多,程序实现较复杂。针对上述问题,提出了S曲线加减速控制的新方法,将加减速过程划分为五个阶段,并给出其加加速度、加速度、速度、位移的计算表达式,根据路径段长度进一步建立了S曲线加减速控制算法。仿真结果表明,该方法能保证速度、加速度的连续,有效提高了系统的柔性,同时简化了算法的实现。     

基于S曲线加减速的NURBS实时插补前瞻控制方法

根据现有S曲线速度规划的插补算法,对影响机床加工的各种因素进行了分析,设计了一种基于动态前瞻的预测S曲线减速点的方法,解决了传统计算减速点存在的误差问题.本算法分为预处理和实时插补两部分,在预处理中将加工曲线按曲率的变化率进行分段,按段的类型进行实时插补,并且在段内进行动态前瞻,预测S曲线第三阶段起点.仿真实验结果表明,该插补算法能够在保证加工精度的前提下,实现速度和加速度的平滑过渡.     

S曲线加减速控制新算法的研究

针对传统的多段S曲线加减速控制算法参数多、计算复杂的问题,提出一种S曲线的加减速控制新算法.实验证明:这种简单的控制算法能快速而又准确地预测运动轨迹,而且能保证速度的过渡平滑,加工精度高,确保数控系统对实时性的要求.     

S曲线加减速速度控制新方法

依据数控加工的实际条件,提出了一种新型的S曲线加减速算法。在单段路径中,通过选取的初速度和末速度,计算得到加速区、匀速区和减速区的时间长度,消除了一般S曲线加减速方法在单一路径中初速度和末速度相同的约束。在多段路径中,分析了拐角处夹角大小和路径长度对速度的限制条件,进而采用移动窗口策略得到预处理段内各拐点速度。通过实例仿真,表明该方法在单段和多段路径加工过程中能有效缩短加工时间。     

基于S曲线加减速旋挖钻机定位控制研究

以旋挖钻机回转自动定位控制系统为研究对象,分析旋挖转机回转自动定位系统与S曲线原理,根据S曲线调整的方法提出基于S曲线加减速的旋挖钻机自动回转定位控制算法,并对该算法进行了分类分析及设计。为验证S曲线加减速算法在旋挖钻机自动定位控制中的可行性及可靠性,在装有高速运动控制器的旋挖钻机上进行试验。结果表明:这种方法可满足旋挖钻机自动定位控制,且具有旋挖钻机运行平稳、控制精度高等优点。     

基于圆整误差补偿策略的S曲线加减速控制研究与实现

深入分析了S曲线加减速基本公式,给出了其加加速度、加速度、速度、位移之间的解析关系.在此基础之上,提出了一种基于圆整误差补偿策略的改进型S曲线加减速控制算法,该算法逐段对S曲线进行修正,减少由于量化误差带来的影响,算法同时考虑到多曲线段存在情况下的速度融合模式下的控制问题.给出了算法数学模型和数值仿真结果.对算法进行实验验证,并给出了具体工件实际加工结果.     

基于DSP控制的车载俯仰电液伺服系统研究

车载俯仰伺服系统具有较大的不平衡力矩,负载、转动惯量随俯仰角度变化范围较大,对负载扰动较为敏感.电液伺服系统体积小,功率大,响应快、精度高,具有较大的负载不敏感性,很适宜车载俯仰伺服系统的控制.随着电子技术和计算机技术的飞速发展,以微处理器为核心构建系统,已成为伺服系统的发展方向.笔者提出并设计了以高性能DSP处理器控制的车载俯仰电液伺服系统,并对系统组成、硬件设计、软件设计、控制算法等作了较为详尽的阐述.仿真和试验表明:该系统具有良好的动静态性能,对负载扰动具有较强的鲁棒性.     

脉冲数可控的步进电机S形驱动曲线实现方法研究

针对传统步进电机S形驱动曲线脉冲频率固定的不足,提出基于STM32控制器的步进电机可变脉冲S形曲线驱动方法。通过实验验证,该方法可在保证S形驱动曲线完整输出的前提下,实时输出可变脉冲。同时,算法单次计算运行时间短,对控制器的性能要求较低,可以满足多轴驱动的要求,具备良好的实用性。     

Design of acceleration/deceleration profiles in motion control based on digital FIR filters

In motion control, the reference commands should pass through the acceleration/deceleration (Acc/Dec) processor before being fed into the servo loop. Consequently, not only can a smooth motion profile be obtained but undesirable vibration can be avoided. In this study, we develop a systematic design procedure for the Acc/Dec processor based on the discrete time finite-impulse-response (FIR) filter design technique with some necessary conditions. Compared with the conventional Acc/Dec scheme, the FIR Acc/Dec scheme poses the advantage that the contouring error can be analyzed. Also, the contouring error caused by the conventional Acc/Dec scheme is evaluated by demonstrating a mapping technique from the conventional Acc/Dec scheme to the FIR Acc/Dec scheme. The proposed Acc/Dec algorithm is quite flexible and efficient, creating space for users to use more sophisticated profiles to more efficiently match the system constraints with minimum contouring errors. Simulation and experimental results verify that the proposed Acc/Dec processor can effectively improve the motion accuracy.     

基于DSP2812的ZX7-400弧焊机数字控制系统设计与实现

设计并实现了基于DSP2812的ZX7-400逆变式直流弧焊机人机交互和数字PID控制系统。该控制系统主控芯片为TMS320F2812芯片,主频最高可达150 MHz,配以HD7979数码管键盘控制芯片,充分结合模拟电路、数字电路和DSP的优势,在模拟PI进行内环控制的基础上,实现了数字PID外环控制的手工焊和简单氩弧焊功能,并实现弧焊参数的数字化输入、锁定、显示、存储和调用,焊机还设有自起风机、过热保护、网压过/欠电压保护电路,不仅解决了传统弧焊参数输入和显示不精确及重复性差的问题,而且实现了焊接控制的数字化和智能化。     

弧焊逆变电源DSP控制系统的设计

为了实现数字化控制焊机，结合DSP芯片自身的特点．设计了基于DSP的弧焊逆变电源的控制系统，并给出了相应的硬件电路和软件框图。     

基于DSP—TMSF2812矫直机伺服控制器设计

目前,国内应用于矫直机上的伺服控制器大多为MCU等作为核心处理器,鉴于MCU运算速度慢,缺乏灵活性,且运算速度和能力有限,难以胜任更高要求和精确控制的设备。本文设计了以32位DSP—TMSF2812为核心的高精度伺服控制器主要电路硬件和软件流程等,应用于矫直机上的压下系统伺服控制。由实验仿真结果表明,该控制器具有控制精度高,灵活性好、实时性等特点。     

基于Windows NT的开放式机器人控制系统的设计

介绍了一种开放式机器人的体系结构,并详细地讨论了控制系统硬件与软件的设计。系统在硬件上通过一台工业计算机,一块DSP运动控制卡来实现机器人的运动控制;在软件上采用了模块化的结构,为机器人提供人机接口、数据通讯、控制算法解算、多任务作业管理等功能,使机器人能自主地完成各种机械运动和控制工作。     

基于DSP的CO2焊逆变电源特性PID控制系统

设计了以TMS320LF2407A DSP为核心元件的CO2焊逆变电源特性PID控制系统,通过软件的方式对电源特性进行控制.改变PID参数,得到了不同的动态响应以及不同的焊接电流和电压波形.试验结果表明,该PID控制系统结构简单,调试方便,能够满足不同工艺性能的要求.     

伺服压力机数字控制系统的设计

分析了伺服曲柄连杆压力机工艺特征要求和伺服电机矢量控制基本原理,提出了基于DSP与FPGA的数字伺服电机矢量控制系统,并对系统相关软硬件及其构成进行了详细设计和分析.采用性价比优越的TMS320F28335DSP和EP2C20F484C8 FPGA相关功能器件和相关软件系统的模块化设计方法,可实现对曲柄连杆压力机滑块任...     

基于DSP的脉冲MIG焊数字化控制系统

以TI公司的TMS320LF2407A数字信号处理芯片（DSP）控制核心,设计开发了一套数字化脉冲MIG焊过程控制系统,实现了焊接参数调节显示、焊接顺序控制、焊接过程控制等功能。仿真试验表明,该焊机具有良好的响应速度和输出特性,为脉冲MIG焊复杂控制策略的实现提供了高速、数字化的柔性开发平台。     

基于DSP和FPGA的欠驱动灵巧手控制系统设计

针对所研制的欠驱动灵巧手抓持运动特性和功能要求等问题,设计了一种主从控制和自主控制相结合的复合式递阶控制系统。硬件系统采用了DSP和FPGA相结合的主从结构模式,软件系统使用了模块化设计思想,同时探讨了基于遗传算法的欠驱动灵巧手抓持规划问题。最后进行相关抓持性能测试实验。实验结果表明:该控制系统响应迅速、性能稳定、可靠性高、人机友好、复杂度降低,可使欠驱动灵巧手有效地完成对不同物体的包络抓持。     

基于Filtered-X LMS自适应算法的车削颤振控制系统设计与实验研究

基于Filtered-X LMS自适应滤波算法,设计了一种压电作动器来控制刀具与工件的切削力位移,并进行了数值仿真和实际的切削实验.研究结果表明:在相同的切削条件下,基于Filtered-X LMS自适应滤波算法控制的刀具加工精度明显优于传统刀具的加工精度,能有效的减少车刀的振动量,验证了该控制系统的有效性,对于提高车床的加工精度具有重要的意义.