铯源钢水液面控制系统的原理与故障分析

该系统可连续测量结晶器的钢水液面,并能在线切换不同钢坯断面参数,输出随液面高度线性变化的电压或电流模拟量,送给液位调节系统,从而实现自动控制拉坯或浇钢速度,并且使钢水液面稳定地保持在预定的高度上。因此可提高连铸机作业率,保持钢锭质量,并且减轻浇铸工人的劳动强度,同时大大减轻了维护人员的工作强度。     

钢水液面控制系统的应用

钢水液面计用于板坯连铸生产中，可快速准确地检测连铸生产过程结晶器内钢水的高度，在一定的连铸速度范围内，能保证结晶器内钢水液位不变。连铸结晶器钢水液面控制系统运行的应用，实现了生产过程自动化，提高了产品质量，达到节约能源、提高生产效率的目的。     

基于LabWindows/CVI的柔性驱动器软件系统实现

为实时监测和控制柔性驱动器物理试验装置,利用LabWindows/CVI作为软件平台开发设计了集系统参数配置、控制模式选择、指令控制、实时监控、数据显示和保存于一体的上位机柔性驱动器控制系统软件。采用循环冗余校验算法,设计了与下位机DSP的命令和数据双向传输通信协议以提高系统的可靠性;利用动态数据交换(DDE)技术,实现了采集数据的实时随机存储和指令控制。研究结果表明,数据溢出丢失时,系统利用循环冗余校验算法检测报错,提高了数据和命令双向传输的可靠性;软件系统实现了不同采样频率下的数据动态显示和存储,满足了研究不同控制算法动态性能和系统响应分析的需要,实现了直观有效地监测柔性驱动器工作状态,为柔性驱动器的性能分析和控制算法研究提供了方便、良好的人机交互环境。     

无线药仓温湿度监控系统设计和实现

针对药品仓储过程中温湿度检测点多、系统运行时间长等要求,采用多微处理器的系统结构设计温湿度监控系统。系统下位机模块由多个温湿度传感器和微功率无线传输模块组成,解决传感器放置限制和布线等问题;PC机作为上位机,采用Lab VIEW作为软件开发平台。上位机通过串行口读取各传感器数据,同时向控制微处理器发送控制命令,控制空调和加湿机的工作;远程客户端通过以太网访问上位机,获取各种数据和控制状态。通过系统的软硬件可靠性设计,解决系统不间断工作的可靠性问题。试验表明:系统温度测量精度为0.01℃,湿度测量精度为0.05%RH,检测点扩展方便。     

救援机器人柔性关节的设计与稳定性分析

为了提高救援机器人在非结构环境中的顺应能力,引入传动机构等效质量的概念,考虑电机内部阻尼对弹性驱动器动力学模型的影响,建立了基于力源驱动的串联弹性驱动器动力学模型。采用PID单位负反馈的控制方式,通过Laplace变换得到系统的开环传递函数与闭环传递函数,运用Nyquist判据与Bode图分析了系统的稳定性。通过仿真实验,得到了系统的阶跃信号跟踪响应。仿真结果与频域特性分析结果对比,验证了救援机器人柔性关节结构设计的合理性与稳定性。     

嵌入式锂离子张力控制系统

锂电池在生活中的使用越来越多,无论是电脑、手机等移动终端设备电源还是汽车的大型电源,因为其工作电压高、无污染、无记忆效应寿命长的优点,使其成为了我们生活中必不可缺的东西。电池卷绕机则作为锂电池生产过程中的一个核心设备,其性能决定着锂电池质量的高低。本项目以提高锂电池的质量为目的,研究卷绕机在电池卷绕过程中的薄膜张力控制,提高卷绕机在卷绕过程中的稳定性。本系统采用以STM32系列的微处理器为控制核心,代替传统的PLC控制核心,降低成本,使系统的数据处理能力以及对端口设备的控制能力更强。     

低压铸造机液面加压系统线性化改进研究

液面加压系统在整个低压铸造环节有着举足轻重的地位。HDTD-G800B型低压铸造机原液面加压系统线性化不理想,引入气动伺服控制后,明显改善了液面加压系统的线性化程度。     

面向结构形状控制的压电纤维复合薄膜驱动器布局方式与控制参数协同优化设计

能够根据工作环境改变翼面形状的自适应变形能力是未来航空、航天飞行器结构设计追求的重要目标。研究驱动器布局方式以及控制参数的设计技术是实现该目标的关键。以压电纤维复合薄膜(Macro fiber composites,MFC)作为驱动器,研究在一定数量的MFC驱动器条件下,通过驱动器布局与控制参数的协同设计,以实现类翼面平板结构具有理想形状的最优控制设计方法。以驱动器的铺设位置、铺设角度、层数、对称性以及控制电压为设计变量,以驱动器的击穿电压、铺设位置限制等为约束,建立多参数下的协同优化设计模型。数值算例以类机翼平板的弯曲、扭转、弯扭型面作为理想型面,以实际型面与理想型面在81个参考点位置的均方差为评价指标,设计获得弯曲、扭转和弯扭组合型面的均方差分别为9.977×10–5、4.394×10–4和5.308×10–4,实现了较高的变形控制精度。研究了驱动器数量对变形精度的影响,制作了具有6个驱动器的类翼面平板结构测试平台,仿真与试验结果高度吻合,从而验证了所提出的驱动器布局与控制电压协同优化设计模型的有效性和可行性。     

基于梯形算子的AFM驱动器非对称迟滞性校正

原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作。然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响。基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传统PI模型无法消除PZT的非对称迟滞性的影响。针对这个问题,提出一种基于梯形算子的非对称迟滞模型,并可用系统辨识方法获取逆模型参数,该方法可有效实现具有非对称迟滞特性驱动器的前馈补偿控制。AFM系统实验证明,该模型可有效减小非对称迟滞性导致的建模误差,基于该模型的前馈迟滞补偿控制可有效提高AFM的扫描成像质量。     

生物质电厂上料控制系统中CAN总线智能节点的设计

搭建了生物质电厂上料系统的CAN总线控制网络,并对其CAN总线智能节点进行了硬件和软件设计。该CAN总线智能节点采用SJA1000为总线控制器,配合微处理器AT89S52和CAN总线驱动器PCA82C250实现智能节点的控制功能及数字量输入、输出和串行通讯功能。在进行电路设计时充分考虑了电磁干扰对系统的影响,采用高速光耦作为中间连接,从硬件上加强了系统的抗干扰能力,增强了系统的可靠性和稳定性。     

眼科同视机中海丁格刷装置的质量控制

为了提高同视机在医学上的应用及其治疗价值,就要保证同视机主要部件的质量。同视机的治疗主要是和海丁格刷部件有关。叙述了海丁格刷的在眼科中应用及治疗原理,针对海丁格(Haidinger)刷装置的主要部件偏光片的特性、质量控制和钴蓝玻璃滤光片的质量控制作了一些分析,把握好它的质量可以保证和改善同视机的治疗和检查的准确性,从而提高治疗效果。     

基于高频响液压伺服控制技术的连铸机自动开浇仿真试验与研究开发

自动开浇技术是现代连铸机的关键技术之一,对于提高连铸机的自动化程度,保证设备安全生产,降低工人劳动强度,提高铸坯质量与产量,减少溢钢和漏钢事故以及提高连铸的管理水平具有重要意义。该文利用MATLAB/Simulink软件,针对某现代化板坯连铸机钢水液面控制液压伺服系统进行了建模研究、仿真分析及现场试验,结果表明液压伺服控制系统动静态特性完全满足工艺要求,为自动开浇的成功实施奠定了基础。     

基于FPGA的磁悬浮微驱动器控制系统研究

针对磁悬浮微驱动器的实时精确控制问题,对新型绕组式磁悬浮微驱动器的结构与工作原理进行了研究,对磁悬浮微驱动器中的磁场分布进行了理论分析,提出了一种基于FPGA的磁悬浮微驱动器悬浮系统的运动模型以及PID控制系统,并通过Matlab仿真实验验证了该数学模型。完成了系统的硬件控制电路及相应的软件设计,搭建了基于FPGA的磁悬浮微驱动器悬浮控制实验系统。该系统可利用位置环对磁悬浮微驱动器进行PID控制,并在上位机Delphi界面中显示悬浮状态,通过对所设计的PID控制器的控制精度、大范围精确控制性能、动态性能和跟踪性能进行了实验验证。实验结果表明,该系统响应速度快、可靠性高,可实现2 mm范围的精度为1μm的控制。     

低压铸造机液面加压控制技术研究

针对低压铸造机液面加压系统参数整定困难、压力控制精度不佳的问题,对液面加压系统的组成、工艺以及机理等进行了研究。提出了模糊神经网络在线整定PID参数的方法,设计了2输入、3输出的模糊神经网络;分析了BP学习算法的缺点,改进了模糊神经网络训练方法,使用果蝇算法作为外层循环,BP算法作为内层循环训练模糊神经网络;选择合适的目标函数对模糊神经网络进行了训练,在Matlab中对传统PID、模糊PID和FNN-PID的控制效果进行了仿真分析。研究结果表明:和传统PID控制相比,使用FNN-PID控制器的液面压力最大误差减小了35.6%,平均误差减小了21.6%,有效提高了液面压力的控制精度。     

外磁场驱动无缆微型机器人行走特性的分析

研制了以超磁致伸缩合金为驱动器的微型管道机器人,提出了一种以管外磁场无缆方式驱动控制微型管道机器人行走的方法,使其可靠性和实用性都得到提高。控制原理是通过管外时变振荡磁场频率的改变,媒介于微机器人磁致伸缩微驱动器的磁机耦合作用,将时变振荡磁场能转换成机器人弹性腿的振动机械能,从而实现机器人的行走。介绍了系统组成及工作原理,然后对行走动态特性进行了深入研究,得出了基于振动原理的微机器人移动速度和牵引力的方程式。试验表明机器人系统切实可行,能实现微型机器人的外磁场无缆驱动控制。     

压电倾斜镜的高压驱动及高速控制

由于压电倾斜镜的机械谐振会降低自适应光学伺服控制系统的校正带宽,本文研究了补偿压电倾斜镜谐振特性的方法。根据压电倾斜镜机械谐振频率特性的动态模型和实测数据,提出了利用压电倾斜镜高压驱动器中现有的可编程逻辑门阵列(FPGA)设计多阶双二次型数字滤波器来优化系统的动态频率响应特性。基于多阶双二次型数字滤波器,高压驱动器能实时补偿驱动对象的频率特性,完成压电倾斜镜的正谐振和反谐振的同时补偿。将其与压电倾斜镜作为一体,可实现平坦的幅频特性,从而避免机械谐振,提高伺服控制带宽。实验结果表明:相对于传统的高带宽高压驱动器,提出的具有频率特性补偿功能的高带宽高压驱动器可在同样超调量下使系统误差带宽从56 Hz提高到了80 Hz,并且低频抑制能力也得到提高。实验显示提出的具有频率特性补偿功能的高带宽高压驱动器更适合压电倾斜镜的高速动态应用。     

基于ARM的四轴飞行器协调控制系统的设计

基于目前很流行的多轴飞行器,提出了一主多从多机协调控制系统。主机以ARM架构微处理器S3C6410为主控核心,采用Linux操作系统作为S3C6410软件开发平台。从机采用STM32为控制核心,多机间基于2.4G无线通讯模块进行信息交互。介绍了系统的总体设计、各节点间通信设计、主从机底层行为控制,并进行了相关测试,试验结果表明该系统能够满足多机协调控制的要求。     

MEMS加速度传感器的数据采集和预处理

设计了一种基于微机电系统(MEMS)加速度传感器的数据采集单元,用微处理器通过内部集成电路(I2C)总线采集加速度传感器ADXL345的数据,对数据进行低通滤波、零偏误差修正以及去除重力加速度等,从而得到载体的运动加速度,并对加速度进行二次积分得到位移,在100 m范围内实测多次,仿真计算位移误差在2%以内。     

基于LabWindows/CVI的单关节机械臂随动控制研究

基于LabWindows/CVI对单关节机械臂随动控制系统进行了设计。以交流伺服电机、伺服驱动器、控制器和编码器构成控制系统硬件部分;基于LabWindows/CVI编写上位机控制软件,DMC1410运动控制卡编写下位机控制软件,共同构成控制系统软件部分。以编码器检测机械臂旋转角度,并将信号反馈到上位机与指令信号求差作为控制器输入信号,以控制器输出信号作为伺服驱动器驱动信号控制伺服电机运动,从而实现位置闭环控制。对所设计的控制系统进行了实验验证,结果表明,机械臂能够精确的跟随指令信号,位置跟随误差小于0.5°。     

一种新型的高炉铁水液面计量系统

本文介绍高炉铁水称重液面计量系统,针对系统特点,着重描述了称重装置、电气装置及隔热保护装置等方面采取的改进措施,从而达到了称量准确、液面控制可靠的目的.