有限状态机在数控系统软件中的应用研究

在数控系统软件开发中，控制软件的开发是开发的关键。针对数控系统复杂性和实时性特点，把有限状态机应用在数控系统软件开发中，构造了控制器软件结构，并应用于数控系统的原型开发。     

传统国产数控系统主轴定向功能的实现

主轴定向是数控机床不可缺少的基本功能之一。以一台配KND-100M系统的LXK714立式数控镗铣床主轴定向的实践为例,详细介绍了一种调用宏程序实现主轴定向功能的方法。在满足一定条件的基础上,这一方法可推广到其他传统国产数控系统,具有较高的工程应用价值。     

基于有限状态机的卷绕机系统设计

文章研究以DSP作为核心控制器的卷绕机系统设计,并以CPLD作为协处理器及IO扩展模块.在系统的软件设计中,采用了基于有限状态机(FSM)的方法,克服了传统编程模式开发的控制程序可移植性差、维护困难等缺点,并以自动模式下的有限状态机设计为例,阐述了FSM的设计方法.实验结果表明,该方案能够满足卷绕机的生产要求,有效地提高了系统张力控制的精度,增强了系统的抗干扰能力,并增强了系统的软件可维护性.     

基于有限状态机的煤矿辅助运输转载自动化控制研究

为实现辅助运输过程中转载容器装载和转载工作的少人化、智能化,提出一种采用煤矿辅助运输转载机器人实现容器自动化转载的控制方案。概述煤矿辅助运输转载机器人组成及工作原理,分析机器人转载过程,确定了辅助运输转载自动化需要对单轨吊车、转载机械臂、平板车、锁具的工作时序进行控制,在MATLAB中建立系统状态机,将单轨吊车、转载机械臂、平板车、锁具作为子系统,系统状态机根据用户指令结合当前各子系统的状态,协同控制各个子系统的工作时间和顺序,保证了煤矿辅助运输转载的安全进行;最后在ROS中建立辅助运输转载仿真环境,通过系统状态机控制机械臂进行多次抓取实验,实验结果表明转载容器在20次不同位置抓取实验中,抓取成功率均在80%以上。     

基于有限状态机的多级液压缸仿真分析

为研究某内置节流缓冲装置的多级液压缸复杂的动态特性,分析其换级过程中的过载和冲击,对各级液压缸的运动方程、节流缓冲形式和换级条件进行深入分析,并利用有限状态机对多级液压缸的运动状态进行描述。在此基础上,利用建立容腔压力流量关系的节点法和活塞动力学基本方程,建立多级液压缸计算模型。针对该模型的仿真分析表明:基于有限状态机的计算模型反映了多级液压缸的典型特性;所分析的液压缸在流量控制律和内置节流缓冲装置的共同作用下,能有效地将换级过程所带来的过载控制在一定范围内。     

基于PMAC的开放式双主轴龙门钻床数控系统研究

本系统采用多轴运动控制器PMAC卡嵌入PC机的模式,构成一种专门应用于双主轴龙门钻床的开放式数控系统,利用该卡配置的软件和PC机的软、硬件资源,使系统完成双主轴龙门钻床的数控功能,并充分体现系统的开放性。     

基于PMAC的开放式双主轴龙门钻床数控系统研究

采用多轴运动控制器PMAC卡嵌入PC机的模式,构成一种专用于双主轴龙门钻床的开放式数控系统,利用该卡配置的软件和PC机的软、硬件资源,使系统完成双主轴龙门钻床的数控功能,并充分体现了系统的开放性.     

FANUC数控系统主轴速度功能的基本认识与应用

本文谈谈对调试CK6180C/3000机床主轴速度功能中的一些硬件与编制PLC程序中问题分析和处理。     

基于有限状态机的输电线路巡检机器人自主越障运动控制方法

针对输电线路巡检机器人自主越障运动控制复杂、越障效率低等问题,以一款五臂式巡检机器人为例,通过规划与分析机器人越障动作序列,基于有限状态机理论,提出一种机器人自主越障运动控制方法。通过建立以传感器检测信息为迁移条件的越障运动控制模型,对机器人自主越障运动进行控制;将机器人置于线路环境进行巡检实验。结果表明：该机器人能自主识别并稳定、高效地跨越线路障碍,完成巡检任务,验证了机器人系统的合理性及自主越障运动控制方法的可行性。     

轴承套圈双主轴车削中心数控系统的设计

轴承在市场上有着广泛的应用,为了提高生产效率,研发轴承套圈双主轴车削中心数控系统符合当前市场需求。根据多年工作经验,通过参阅大量文献,研发了轴承套圈双主轴车削中心数控系统,设计了机械本体、系统结构及机床面板等,为提高生产效率,保证生产质量提供了技术支持,得出了有益结论。     

LM算法BP神经网络的数控机床主轴系统故障诊断

针对目前数控机床故障复杂、诊断困难的问题,提出基于人工神经网络的故障诊断方法。在研究传统BP神经网络故障诊断模型基础上,引入改进的BP算法-LM算法,建立机床主轴系统LM-BP神经网络故障诊断模型,对机床主轴系统故障进行分析与诊断,再通过Matlab仿真与传统BP神经网络相对比,仿真结果表明:传统BP神经网络存在较难实现快速、准确的故障定位问题,而BP神经网络LM算法作为故障诊断的核心算法收敛速度快、识别准确。该方案设计合理可行,有较好的应用前景,并给出应用了实例。     

XK717数控铣床主轴系统的热特性分析

建立了主轴系统与普通水箱之间的冷却模型，并结合有限元方法，对XK717数控铣床主轴系统进行了热特性分析，得出了水箱设计参数和冷却泵的流量对铣床主轴系统热特性的影响规律，从而为数控铣床主轴冷却系统的设计提供了理论依据，具有一定的指导意义。     

基于Profinet的双主轴数控磨床控制系统的设计与实现北大核心

在设计双主轴数控外圆磨床控制系统方案时,两个砂轮主轴电机转速采用模拟量模块控制,但数控系统只能支持一个模拟主轴的控制。为解决此问题,通过808D AD数控系统的Profinet总线通信接口连接S7⁃1200 PLC扩展第二模拟主轴。对第二模拟主轴进行数控编程时用R参数代替S转速指令,使用GET指令、S7通信协议将转速指令发送至远程PLC端,再从PLC的模拟量模块中输出;第二模拟主轴的编码器连接至PLC的高速计数器输入口,使用PUT指令将实际转速传输至数控系统侧;针对双主轴磨削工艺设计制作808D AD的用户自定义界面,可显示2个主轴的指令转速、实际转速。结果表明:采用总线通信,系统抗干扰能力强,第二模拟主轴的转速误差可以控制在10%以内,对主轴转速控制或非联动位移轴控制具有一定的参考价值。     

数控机床主轴热误差的数据驱动模型研究

当实际工况与建模工况存在差异时,传统的热误差模型往往表现出较差的鲁棒性和预测精度,主要原因在于建模数据的局限性和模型的未建模动态。为了改善上述状况,提出了一种基于数据驱动的数控机床主轴补偿模型。此模型采用无模型自适应控制算法建模,结合机床运行中生成的数据(温度数据和误差数据)对热误差模型进行实时修正,使模型能快速适应新的加工工况,从而提高模型的鲁棒性。在一台数控车床主轴上进行了试验验证,结果表明:无模型自适应控制与多元回归模型比较,其标准差、最大残差和误差平方和分别提高了41%、62%和56%,此模型的鲁棒性和预测效果好。同时,此方法为大数据在机床主轴热误差补偿中的应用奠定了基础。     

基于遗传算法优化的数控切割机伺服系统控制研究

数控切割机伺服系统存在参数时变、负载扰动、电机非线性等特性,难以准确建模。针对该问题,提出基于遗传算法优化的模糊PID控制方法。该方法将遗传算法和模糊PID控制方法相结合,用遗传算法来优化模糊控制规则。将该方法应用于自主开发的数控切割机伺服系统的控制中,结果表明:采用该控制方法,系统具有良好的静、动态特性,切割质量显著提高。     

基于CPAC的数控弹簧机控制系统开发

针对国内弹簧发展现状和特点,开发了一套基于CPAC(Computer Programmable Automation Controller)的数控弹簧机控制系统。重点阐述了数控弹簧机的硬件组成和控制系统软件模块设计与实现,采用以HMI为人机界面、固高GUC系列通用一体化控制器为控制核心,利用ST语言和梯形图(LD)两种语言开发了开放式模块化弹簧机数控系统,满足了弹簧现代化生产需要,提高了生产效率。     

基于西门子802D SL的数控外圆磨床控制系统设计

针对精密轴类零件的磨削需求,介绍基于SINUMERIK 802D SL的数控外圆磨床控制系统设计,主要阐述了控制系统硬件构成、控制软件结构及作用,简述了一些特有功能的实现方法。     

基于Workbench的磨齿机主轴系统动态特性研究

主轴系统是磨齿机的重要组成部分,主轴的动态特性对齿轮的磨削精度与生产效率有着很大的影响。以磨齿机的主轴系统为研究对象,在SolidWorks中建立模型,并通过有限元软件Workbench对其进行模态分析,得出了主轴系统的固有频率和最大偏振量。分析了主轴系统在不同跨距和不同主轴材料弹性模量等条件下对主轴动态特性的影响。结果表明：1023号碳板钢的最大变形量相对较小,可作为主轴材料;模态频率随支承间距的增加而提高;主轴系统的最大变形量随支承间距的增加减小,最佳支承间距为240 mm。     

数控机床伺服进给系统的设计

高性能伺服进给系统的开发是数控机床的关键技术之一，本文详细描述了数控机床伺服进给系统的设计方法。包括传动系统总体设计，滚珠丝杠副的选择，伺服电动机选择，精度验算等。     

基于PC104并口驱动的经济型五轴机床数控系统的研制

为构建一种精简的低成本经济型五轴机床数控系统,采用了基于实时嵌入式多任务操作系统RTLinux作为软件平台以及工业嵌入式计算机PC-104为硬件平台,采用并口作为步进电机驱动控制接口,并利用软件编程的方法完成步进电机位置控制。实验结果证明该数控系统可有效实现五轴机床联动控制。