基于位置姿势控制的并联机械手运动误差仿真分析

针对并联机械手液压驱动的运动位移和角位移跟踪误差较大问题,设计了自整定模糊前馈PID控制系统,并对运动位移和角位移误差进行仿真验证.创建了液压驱动并联机械手平面简图,推导出二自由度并联机械手运动位移和角位移方程式.设计了自整定模糊前馈PID控制器,采用MATLAB软件对并联机械手运动位移和角位移跟踪误差进行仿真,并且与...     

基于滑模自适应控制的双关节机械手轨迹跟踪

针对机械手在工作过程中由于自身参数的不确定性导致系统稳定性受到影响,提出一种滑模自适应控制算法进行机械手的轨迹跟踪.首先通过运用拉格朗日方程推导出机械手的动力学方程,将未知负载变化、机械手连杆重量、连杆长度及其连杆质心等作为未知变量进行滑模函数以及自适应律的设计,用自适应律调节未知量对稳定性的影响,保证系统的跟踪精度;...     

基于AMESim与MATLAB的矢量喷管电液伺服系统建模与仿真研究

为了研究矢量喷管电液伺服系统的性能,设计了AMESim/MATLAB联合仿真方案。根据双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和结构特点,建立了电液伺服阀的物理模型,并在此基础上搭建了喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型,设计了PID控制器和模糊PID控制器。结果表明:建立的系统模型能够根据信号进行正确动作,模糊PID控制器在此系统中具有响应速度快和稳态性能好等优点。     

基于EtherCAT总线的六轴关节型机械手研究

六轴关节型机械手是一种新兴的自动化机械装置.国内外都在大力研究发展之中,依据国内的现状,提出了一种基于实时Linux平台下的采用EtherCAT总线的六轴关节型机械手实现方案,其具有结构简单、工作稳定、性能优越、成本适中等特点.硬件以嵌入式工控机、EtherCAT接口运动控制卡、脉冲型伺服单元为主,也可选用支持EtherCAT接口的伺服单元而省去运动控制卡;软件以EMC2数控软件为基础进行二次开发.文中重点论述了软件的设计和运动控制板卡硬件的设计,指出了硬件设计中的电磁兼容性、ARM复位、干扰隔离、ESD防护等问题,并给出了相应的解决方法.通过实践表明,该系统运行效果良好,达到预期目标.     

关节型码垛机械手运动学分析及仿真

根据关节型码垛机械手的结构特点,运用D-H方法建立机械手的运动学模型,并对其进行位姿、速度正反问题的分析和求解,得到关节型码垛机械手的雅可比矩阵和逆雅可比矩阵,在此基础上运用ADAMS软件对机械手码垛过程进行仿真,得到关节扭矩、关节角速度曲线,并利用仿真结果完成伺服电机的选型,为控制系统研制提供依据。     

基于MATLAB的液压力伺服机械手模糊控制仿真研究

应用MATLAB软件的模糊逻辑工具箱建立了机械手夹持力模糊控制系统模型，包括变量的选取、模糊子集的定义、论域等级的划分、隶属度函数的选择、模糊控制规则的制定及量化因子和比例因子的选定，并用Sireulink对控制系统进行了仿真分析。     

基于MATLAB的码垛机械手运动学分析与仿真

对一种五自由度码垛机械手建模,采用改进版D-H法建立起机械手的7个连杆坐标系,通过坐标变换推导出机械手末端工具坐标系相对基座的位姿,由关节变量分离法求得逆运动学问题中5个关节角的解析式,最后使用Robotics Toolbox提供的函数在MATLAB环境下建立起机械手运动学仿真模型并进行实例仿真,指出常规的逆解验证过程存在的不足进而提出采用相应的补充验证手段的观点,验证了正、逆运动学求解的正确性,为后续分析、控制与优化提供运动学参考。     

基于优化位姿控制的并联液压机械手跟踪控制研究

针对二自由度并联液压机械手控制系统容易受到外界干扰问题,对机械手控制系统输出误差进行研究。结合机械手平面简图分析了并联液压机械手工作原理,推导出机械手运动学和动力学方程式。引用模糊PID控制系统,采用差分进化算法和前馈补偿方法对模糊PID控制系统进行优化,将优化后的控制系统通过MATLAB软件进行误差仿真,同时与模糊PID控制系统输出误差进行比较和分析。仿真误差显示：在无干扰环境中,优化前和优化后的二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统,其运动位移和角位移输出误差差别不大,跟踪效果较好。在有干扰环境中,优化前二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统,运动位移和角位移输出误差较大,而优化后二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统,其运动位移和角位移输出误差较小。采用差分进化算法和前馈补偿控制方法,能够抑制外界信号波的干扰,提高二自由度并联液压机械手的跟踪精度,其控制效果较好     

基于PCI控制的关节式搬运机械手的研制

开发设计出具有抓取和移动工件功能关节式搬运机械手,该机械手主要由腰部、大臂、小臂和腕部四部分组成,其控制系统以DMC2410运动控制卡为控制核心控制步进电机的运行,电机带动齿轮减速器拖动执行部件动作以实现搬运机械手的旋转或俯仰动作,DMC2410运动控制卡与步进电机驱动器和限位开关连接,获取机械手爪及各关节的位置信息,通过VC编写控制程序及开发出可视化人机界面,操作员可以根据实际工作需要修改运动参数并点击操作界面的按钮即可以实现机械手的实时操作。     

双丝杠同步控制误差建模与仿真分析北大核心

为解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立了双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并基于模糊控制与滑模控制理论,设计了单轴模糊滑模跟踪控制器,以减小滑模控制产生的抖振现象,同时提高单轴跟踪精度以及响应速度;为解决双丝杠运行时存在的参数不匹配和耦合问题,采用模糊PID交叉耦合控制算法进行两轴间的协调控制,以提高两轴同步性,减小同步误差;最后进行了MATLAB/Simulink建模与仿真分析,仿真结果表明,在理论上能够提高单丝杠的信号跟踪精度87.09%,并且减小双丝杠两轴之间的同步运动误差86.79%。     

锻造操作机旋转位置控制系统仿真研究

针对400 kN/800kN·m锻造操作机旋转控制系统的特点,通过MATLAB/Simulink和AMESim协同仿真技术对锻造操作机旋转液压伺服控制系统进行建模和仿真研究.仿真结果表明:基于模糊控制算法的控制系统可以自动适应锻造操作机的现场工作环境,动态输出PID控制器的各项调节参数,与基于普通PID算法的控制系统相...     

基于ADAMS的飞机表面清洗臂动力学仿真与分析

针对五自由度的飞机表面清洗机械臂,利用 Lagrange 方程建立了清洗臂的动力学模型,采用 Solidworks 建立了该清洗臂的实体模型,将其导入到动力学分析软件 Adams 中生成了虚拟样机,并进行了动力学仿真与分析,由此得出各关节转角和关节力矩的关系曲线,确定了关节所需的输入力矩。这为机械臂的控制、关节驱动形式的确定提供了可靠依据。     

基于扩展卡尔曼滤波的锻造操作机夹钳旋转系统的负载压力估计

针对液压系统状态测量成本过高以及某些状态无法测量的问题,采用扩展卡尔曼滤波器对锻造操作机夹钳旋转液压系统的马达负载压力进行估计。首先,建立液压系统的三阶非线性状态空间模型,介绍扩展卡尔曼滤波器算法流程。然后,以系统输入电压和液压马达速度作为算法输入,通过卡尔曼滤波器估计液压驱动器负载压力状态。Matlab仿真结果显示压力估计误差为0.22%,表明该方法可以精确估计马达负载压力。最后,以1 t锻造操作机夹钳旋转液压驱动系统进行负载压力估计实验,实验在位置控制和速度跟踪两种情况下进行。结果表明,该方法不仅可以准确估计系统负载压力,还能对实际测量有一定的滤波作用。     

基于MATLAB的伺服压力机控制系统仿真研究

对曲柄滑块伺服压力机的机构运动和伺服电机的控制系统进行仿真研究,通过机构运动的仿真得到滑块的运动行程曲线,而电机部分的仿真主要基于对永磁同步电机的矢量控制原理进行分析与数学建模。利用Matlab/Simulink平台搭建仿真模型进行仿真实验,验证了所建模型系统符合永磁同步电机的运行特性。最后利用仿真模型给予电机不同的转矩进行仿真实验以获得不同的响应曲线,通过分析电机特性曲线来优化电机的控制策略,进而提高压力机的工作性能。     

基于5G通信的工业机械手远程控制系统

目前铸造、锻压、焊接等生产车间由于环境温度较高、灰尘较大、设备危险系数高等情况致使车间操作工人工作环境极其恶劣,出现重大安全事故隐患极大.为解决这些问题,部分车间机械设备的远程控制技术被广泛采用.但传统通讯传输技术易受干扰、传输距离受限、传输数据量小、延时高等缺点严重制约着现代机械远程控制的稳定性和实时性.5G网络作为...     

基于PLC控制的钢筋网下料机械手控制系统

针对设计的焊接钢筋网下料机械手,分析下料工作要求和机械手的结构和动作要求,给出机械手的工作流程,绘制控制系统原理图,利用PLC实现自动控制。通过PLC控制可以实现焊接钢筋网的自动抓取下料,并且能够按照生产要求实现多位置准确码垛。     

锻造操作机夹钳旋转系统的T-S模糊建模

针对锻造操作机液压伺服驱动夹钳旋转系统的强非线性问题,提出了一种基于T-S模糊模型的夹钳旋转系统的建模方法。根据夹钳旋转系统的非线性特性,把锻造操作机夹钳旋转系统的状态空间划分为若干个子空间,构建成具有参数不确定性的T-S模糊模型。将模糊推理系统中的模糊规则及隶属度函数参数通过自适应模糊神经网络自学习整定,产生模糊规则和隶属度函数。通过实验验证所建夹钳旋转系统T-S模糊模型的合理性。实验结果表明,建立夹钳旋转系统T-S模糊模型的输出与实验实际系统的输出基本吻合,所建立的夹钳旋转系统T-S模糊模型为夹钳旋转系统的控制提供了基础。     

基于MATLAB的立辊轧机轧制过程扭振仿真分析

为了解立辊轧机轧制过程扭振特性,建市了扭振数学模型,借助MATLAB工具对模型参数求解并对轧制过程进行仿真,得到了系统的分岔图、相图和Poincare图.由仿真结果可知,系统随着角频率南小变大,轧制过程出现了不稳定、拟周期、周期性的振动规律,分析得出,系统在低频下运行时发生共振,轧制过程不稳定,实际工作中应合理制定轧制规程来避免共振.     

多工位冲压生产线自动送料机械手控制系统设计

为了提高大型多工位压力机生产线的自动化程度,提出了一种基于PLC和运动控制器共同控制的三次元送料机械手控制系统设计方案。对送料机械手的整体结构、工作流程、伺服系统组成进行了研究和分析,阐述了控制系统的硬件结构设计,详细介绍了PLC以及运动控制器的软件功能设计,并采用触摸屏设计了友好的人机界面。在轨迹控制方面,采用电子凸轮实现机械手在X、Y、Z方向及8个伺服轴的联动。根据机械手的实际运行状况,通过反复实践整定伺服增益参数,得到了理想的响应特性。实验结果表明,该机械手操作方便、运行稳定,当移送负载为120 kg时,机械手的工作速度可达25次·min~(-1)。     

基于MATLAB的ABAQUS二次开发(下)——在时效成形回弹补偿中的应用

为验证MATLAB在ABAQUS二次开发中的应用,使用MATLAB编程对T型梁的网格划分进行优化,并且反分析模型的材料参数,计算得到了回弹补偿方程。提出一种基于平面曲线基本方程的几何回弹补偿方法,结合回弹补偿方程,对壁板的时效成形模具型面进行初步的回弹补偿。利用所开发的程序,以几何回弹补偿型面为初始值,对模具型面进行迭代补偿。仿真结果显示,壁板成形后的外形和设计外形的偏差在0.8mm以内。证明了MATLAB在ABAQUS二次开发中的有效性。