智能重构制造控制系统集成框架

为提高制造控制系统的智能重构能力,扩展了IEC 61499基本功能块模型,提出了知识功能块新概念,并将其作为功能单元构建了智能重构制造控制系统集成框架.在阐述了智能重构与智能控制并行执行过程的基础上,提出了基于Web Services面向服务的制造控制系统软件体系结构,并采用统一化建模语言建模语言进行了系统设计.通过一个原型系统运行实例,验证了IEC 61499功能块标准、Web服务中间件和面向服务哲理在实现智能重构制造控制系统方面的有效性.     

一种基于硬件在环的可重构数控系统验证方法

作为一种开放式控制器,可重构数控(Computer numerical control,CNC)系统充分利用先进的控制技术、硬件产品等有利资源,提高系统功能的自适应性与快速响应能力。针对可重构CNC系统的验证过程复杂、硬件环境依赖性强等特点,采用硬件在环的设计方法,由仿真系统模拟数控机床的加工制造过程。给出面向可重构CNC系统的硬件在环仿真环境设计方法:采用现场总线连接数控系统与仿真环境,满足实时性、动态性等测试要求;建立机床驱动设备的仿真功能单元,完成数控加工指令的控制操作;实现数控机床的加工过程仿真,采用图形方式显示工件的切削成形过程。结合S曲线插补算法以及三轴数控铣床的仿真实例,对可重构CNC系统的加工控制过程进行测试,并且与实际加工样件进行对比分析,说明硬件在环技术在可重构CNC系统测试过程中的可行性与有效性。     

立板回转式快换夹具的设计和在精益生产中的应用

根据精益生产线需求,设计制造了系列立板回转式快换夹具。该夹具满足了数控精益生产线生产需求,大幅提高了精益生产线的加工效率,扩展了普通数控设备的四轴能力。同时介绍了该夹具在精益生产中的实际应用。     

面向分布网络化制造环境的科研与创新教学综合实验平台

以固高公司的柔性自动化生产系统和相关机电产品，构建了面向分布可重构控制的科研与教学实验平台，分析了该平台所支持的单台制造设备控制器、由PLC和CNC组成的制造设备控制器网络、智能可重构机制等，说明了基于所构建平台及科研支撑下的研究型44新实践教学的设计与实施。     

基于CORFU FBDK的工件热处理控制系统设计

IEC 61499是一个新兴的用于分布式控制系统的国际标准,功能块是该标准的核心思想.对IEC 61499标准进行了研究,引入了CORFU FBDK工具并研究了该工具的应用方珐.研究了UML模型与功能块模型的关系.针对一个工件热处理控制系统,设计了该控制系统的UML模型和功能块模型,说明了一种将UML建模方珐与功能块概念相结合的分布式控制系统设计方法.     

智能制造数控加工生产线虚拟仿真实训项目

以智能制造数控加工生产线生产保险柜锁芯工件为例,设计了智能制造数控加工生产线虚拟仿真实训项目.介绍了项目的设备、工作流程,给出了项目的目标、实施步骤和评分标准,并对项目进行了总结.教学实践表明,这一项目能够有效完成工业机器人机床上下料工作站的布局和仿真,使学生系统掌握机器人智能制造数控加工生产线工作站的设计流程、机械装...     

基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动交叉耦合控制器研究

针对零件复杂曲面高速高精度数控加工的需求,分析五轴联动数控加工系统刀具运动轨迹中的轮廓误差和方向误差,建立了该轮廓误差和方向误差的实时计算模型,从而得出系统跟踪误差计算模型;在此基础上设计出一种基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动数控系统交叉耦合控制器,并对其进行仿真,仿真结果表明,使用该交叉耦合控制器能有效提高五轴联动数控系统的零件加工精度。     

面向大批量定制的可重构动态调度

动态可重构制造系统是实现大批量定制的关键需求之一。将强化学习方法应用于可重构动态调度系统．给出了一类典型的可重构多机并行调度决策的问题描述。针对该问题建立了基于分布耦合控制的强化学习决策方法。所给方法利用状态分解将原问题转化为一组设备控制器的耦合决策问题，以简化单个控制器的求解空间。在局部决策中进一步采用递阶的分层强化学习控制方法，使得设备排序调度决策与重构决策分离。重构控制器通过排序调度决策信息及外部设备控制器反馈信息调整设备加工模式。达到负荷平衡及优化调度的目的。     

基于模糊控制的数控冲床柔性制造自动化控制系统

为了提高数控冲床柔性制造供应链上产品的质量,提出一种数控冲床柔性制造自动化控制系统.构建几何误差模型补偿数控冲床的几何误差,凭借模糊控制器内比例因子、规则因子、模糊逻辑与模糊集合和伺服控制器控制电轴轨道,通过自身携带的控制器对机器人和数控冲床进行控制.依靠模糊控制方法组建中央控制设备对不同设备的I/O协议协调,利用PC机构建自动化控制系统,通过运动控制器与PC组建自动化控制系统内核.通过各种高级编程语言开发应用程序,完成控制系统整体构建.实验证明:所提系统出产产品与设计图像基本一致,未出现较大误差.     

基于模糊控制的数控冲床柔性制造自动化控制系统

为了提高数控冲床柔性制造供应链上产品的质量,提出一种数控冲床柔性制造自动化控制系统.构建几何误差模型补偿数控冲床的几何误差,凭借模糊控制器内比例因子、规则因子、模糊逻辑与模糊集合和伺服控制器控制电轴轨道,通过自身携带的控制器对机器人和数控冲床进行控制.依靠模糊控制方法组建中央控制设备对不同设备的I/O协议协调,利用PC机构建自动化控制系统,通过运动控制器与PC组建自动化控制系统内核.通过各种高级编程语言开发应用程序,完成控制系统整体构建.实验证明:所提系统出产产品与设计图像基本一致,未出现较大误差.