基于PLC技术的重载混联式液压机械臂运动优化控制方法研究

重载混联式液压机械臂运行在复杂多变的工作环境下，高负荷运行需要稳定的运动控制。针对重载混联式液压机械臂可变工况下运动控制失稳现象，在液压机械臂系统结构和动力学分析的基础上，对液压机械臂的模块间通讯进行优化，构建了基于CANopen的分布式通讯结构；利用PLC作为运动优化控制技术，设计了双闭环的运动控制策略；在真实模拟的重载混联式液压机械臂运动控制试验环境中验证控制方法的可靠性。实验结果分析可以看出，该控制方法能够快速的提升重载混联式液压机械臂运动稳定性和动态响应能力。     

基于动态规划算法的液压驱动机械臂运动控制研究

液压驱动机械臂运动控制系统是一种时变且强耦合的非线性控制系统，在面对复杂的作业场景中需要更为精确的运动规划，针对液压驱动机械臂运动控制系统运动轨迹控制精度问题，在液压驱动机械臂运动学模型基础上，对传感器输出信号进行双闭环平均值滤波处理，通过对机械臂逆运动学进行求解，采用动态规划控制算法对液压驱动机械臂进行运动轨迹的最优控制，最后在液压驱动机械臂集成测试环境中验证算法的可靠性和准确性，实验结果表明，采用动态规划算法能够快速提升液压机械臂的运动控制精确度，满足机械臂的实时控制需求。     

复杂多向耦合液压机械臂电气化优化设计

液压机械臂是一种高精度化控制的综合机械设备，在越来越复杂的工业化作业工况下，需要液压机械臂具备完善的多样化自动化功能，针对液压机械臂控制系统的电气化缺陷，在液压机械臂运动学基础上，进一步构建其控制系统的电气化拓扑结构，对电液耦合协调驱动、电气系统故障诊断以及运动控制进行优化设计，最后利用DOE实验设计方法进行验证，通过实验结果可以说明采用的电气化优化设计方法能够满足液压机械臂的电气化目标。     

多级柔性伸缩臂系统建模与运动控制

针对多级柔性伸缩臂全系统建模问题,考虑柔性伸缩臂机械系统、液压系统以及控制系统之间的作用关系,根据虚拟样机建模理论,建立了一种基于虚拟样机的多级柔性伸缩臂全系统模型,并进行运动控制验证模型的正确性。依托改装的轻型伸缩臂式起重机建立实体模型,利用成熟的动力学建模软件建立多级柔性伸缩臂机械系统仿真模型。液压系统与控制系统根据电液比例位置控制建模理论,在MATLAB/Simulink中搭建模型系统,最终将机械系统与液压控制系统进行联合仿真,并按设定规律进行运动控制研究。通过实验验证,验证了多级柔性伸缩臂全系统模型的正确性与可操作性。研究结果为多级柔性伸缩臂自动转载控制研究提供了参考依据。     

PLC在篦冷机蓖床液压同步驱动系统中的应用

详细阐述了液压同步控制系统以及PLC系统在篦冷机蓖床液压驱动系统中应用的实例,文中对篦冷机液压同步速度控制系统的设计方案、PLC控制系统的软硬配制、控制方案策略都作了详细介绍,为同类机械的设计研究提供了一个基础。     

高速开关阀先导控制的液压缸位置控制系统建模与仿真研究

针对液压机械臂的液压驱动系统要求与计算机接口方便、反应迅速并有较强抗污能力的特点，设计了基于高速开关阀先导控制的液压缸位置控制系统，并建立了相应的数学模型。通过对系统的仿真和实验分析，论证了该系统的可行性。     

基于PLC的液控分拣机械臂设计与研究

随着科学技术水平的提高，机械臂逐渐代替人力应用于工业生产中，实现货物的装卸、搬运及分拣等工作。传统球坐标机械臂由于承受自重及货物负载，导致转动角度及控制精度较差。对此，基于传统球坐标机械臂及PLC控制原理，设计了新型五自由度液控机械臂。该机械臂以液压为驱动力，通过PLC控制程序实现对机械臂的运动控制，完成生产线中物料的自动分拣，其应用大幅降低了人工劳动强度，提高了生产效率。     

基于PLC的油缸自动焊控制系统设计

针对液压油缸自动焊的控制要求,介绍了以PLC为核心的液压油缸自动焊接设备的控制系统,采用三菱FX2N-32MR-D对油缸的焊接过程进行逻辑控制和运动控制,给出了自动焊控制系统的PLC输入输出接线图和梯形图程序.最后通过现场调试及生产运行,证明该系统具有可靠性高、操作简便,极大提高了生产效率,油缸焊接质量好.     

多关节液压臂架实时控制软件的设计与实现

针对工程机械产品中大型多关节液压机械臂对运动控制智能化的需求,设计并实现了基于RT-Linux的大型多关节液压机械臂实时控制系统软件.该软件基于先进的伪逆运动控制算法和轨迹优化算法,能够实现多关节臂架末端精确和平滑的运动控制、臂架一键展开收缩和运动轨迹记忆等功能,以及三维模型人机交互和参数的实时显示.测试结果表明,该软件具有较好的可靠性和实时性,易于操作,能够满足对大型多关节液压机械臂实时运动控制的需要.     

PLC在模拟盾构推进液压系统中的应用

研制了以可编程控制器(PLC)为核心的模拟盾构机推进液压部分的控制系统。对系统的工作原理、硬件结构、软件组成等作了介绍,实现了对推进液压系统的运动控制,达到了预定的控制要求。     

应用摄像机标定的机械臂轨迹跟踪控制系统

机械臂轨迹跟踪控制时受目标物体质心投影轨迹不清晰的影响,无法得出目标物体准确坐标值,在机械臂位置增量为(10.52～30.52)mm的范围内存在控制时延过长的问题,因此提出一种应用摄像机标定的机械臂轨迹跟踪控制系统.系统硬件构成包括工控模块、反馈模块.由主控单元、UVC摄像头、视频服务器构成工控模块;由反馈控制器、执行器、前馈控制器组成反馈模块.在系统软件部分,通过摄像机标定算法实现机械臂的轨迹跟踪,引入直线插补算法,通过机械臂已知运动轨迹插补得到完整运动的坐标点,得出目标物体准确坐标值,实现机械臂的运动控制.为了证明该系统在(10.52～30.52)mm的机械臂位置增量范围内控制时延较短,将其与原有系统进行对比实验,实验结果证明该系统的控制时延更短,跟踪准确度高,实现了系统性能提升.     

基于电弧喷涂技术的喷标系统

介绍了一种在热钢坯上喷写字符的设备,系统采用可编程逻辑控制器(PLC)和两轴运动控制卡分工协作实现高速喷标,其中PLC负责工艺流程控制,而运动控制卡则控制喷写字符.简要阐述了系统的机械组成和电气控制系统,最后概述了PLC程序设计、上位机软件各模块设计以及上位机与PLC通信方案设计.方案设计试验表明,该系统稳定性好、效率高,能实现对热钢坯的自动标记.     

基于小型PLC机械手臂设计及控制系统研究

机械手臂在仿生抓取时受到关节部位阻尼的作用,导致机械手臂控制的全局稳态性不好,为此提出一种基于阻尼力矩反馈调节和小型可编程逻辑控制器(PLC)的机械手臂设计及控制方法,采用阻尼力矩反馈调节和鲁棒性控制方法进行机械手臂的控制律优化设计。以PLC为逻辑处理芯片进行机械手臂控制系统的硬件设计,系统包括了姿态传感器模块、信息集成处理模块、控制指令传输模块和人机交互模块等,在执行器单元中输入控制指令,采用PLC进行嵌入式逻辑控制,采用TMS320VC5409A作为智能信息处理器的核心芯片,实现对机械手臂控制系统的硬件集成设计。测试结果表明,采用该系统进行机械手臂控制的姿态稳态跟踪性能较好,对机械手臂的位置控制精度较高,提升了控制品质。     

一种六自由度串联机械臂的研制

设计了一款六自由度串联机械臂,并对其机械结构与控制系统进行了详尽的论述。机械臂采用关节式的结构,工作灵活,可达空间大;基于PMAC多轴运动控制器搭建了切实可行的运动控制方案,控制系统具有很好的实时性和可扩展性。实验结果表明研制出的机械臂各关节运转良好,控制系统稳定、可靠,达到了设计目标。     

盾构电液控制系统实验平台液压系统设计与研究

该文以盾构电液控制系统实验平台为研究对象,对其刀盘\管片拼装机\螺旋输送机负载模拟和驱动液压系统、推进控制模拟液压系统和多自由度管片拼装运动控制液压系统进行了方案设计及其主要参数的计算。通过仿真分析得出,所设计的液压系统具有较好的动静态控制特性,能够满足实验平台的控制要求。     

基于可编程控制器的注塑机液压控制系统

采用可编程控制器（PLC）作为中央控制器代替原有的专用控制器和复杂的电子线路，对全液压式注塑机的控制系统进行改造。通过PLC控制液压系统，去实现注塑的机械动作，以及对温度和压力的可变控制，达到准确度高、控制方便、高可靠性的目标。该系统应用于实际，提高了自动化程度，减少了系统故障。     

基于关节速度的液压比例驱动工程机械臂位姿控制

为了解决液压驱动工程机械臂在实际工程作业中加装位置传感器会使得系统复杂,从而可靠性降低,以及在关节处位置闭环伺服控制会导致液压系统效率降低的问题,提出在比例液压油缸驱动的机械臂中用位姿闭环而非关节位置闭环构成机器人控制系统.使用惯性导航、激光雷达、视觉等获得机械臂末端姿态,通过机器人运动学逆解得到当前关节值,与目标关节...     

液压柔性机械臂奇异摄动法控制

将液压柔性机械臂系统分为相互耦合的两个部分，即柔性机械臂和液压伺服驱动系统，并通过一个驱动Jacobian矩阵构建其耦合关系。将作用于机械臂上的力视为一虚拟输入，运用奇异摄动法将柔性机械臂的模型分解为快慢两个子系统，其中慢变子系统控制器完成对期望轨迹的跟踪，而快变子系统控制器抑制柔性臂的振动。在此基础上，采用反演控制设计方法，得到液压伺服阀的位移控制律，使液压油缸的实际输出力完全满足柔性臂所需要的驱动力。数字仿真的结果验证了设计控制器的正确性和有效性。     

可控高空作业机械臂控制系统设计

目前城市化园林在自动化建设和高空作业方面设计出可高空作业机械臂控制系统。机械臂控制系统采用STM32F103RCT6芯片为控制核心,运用电机PID控制器、姿态平衡传感器和三杯式风速传感器三个核心部件组成的传感器控制系统和机械驱动控制,实现机械臂作业反馈和智能避险功能。实验证明,控制系统与臂体融合程度高,具有良好的控制性能。     

基于自适应滑模控制器的机械臂运动控制方法

由于无法消除机械臂运动过程中存在的高频振动,导致运动控制方法存在跟踪精度低、控制稳定性差和控制性能差等问题。对此,提出一种基于自适应滑膜控制器的机械臂运动控制方法,在机械臂动力学模型的基础上设计非线性观测器,对机械臂控制系统中存在的干扰信号进行观测,设计自适应滑膜控制器对干扰信号进行补偿。将补偿器引入自适应滑膜控制器中,其主要作用是抑制机械臂在运动过程中存在的高频振动,以提高控制稳定性,通过 Lyapunov 函数设计自适应滑膜控制器的总控制律,根据总控制律利用改进后的自适应滑膜控制器完成机械臂的运动控制。实验结果表明,所提方法的跟踪精度高、稳定性好、控制性能高。