基于西门子HLA模块的驱动控制系统研究

提出了一种基于HLA模块的驱动控制系统,此方法可应用于直线液压轴驱动和模拟轴驱动。HLA模块将数控系统数字量信号通过数模转换,以模拟量信号驱动轴,解决了以太网与模拟驱动间信号的传输,并将编码器或光栅尺反馈的运动位移通过此模块传至系统,建立闭环控制系统,实现定位控制功能。通过实验验证了此驱动控制系统,采用西门子数控系统、HLA模块、三菱伺服驱动和电动机搭建闭环系统,拓扑建立通讯。经过实验调试,实现了运动控制及定位功能,表明了基于HLA模块的驱动控制系统的可行性,并可应用于传统机床的改造及优化。     

基于PMAC的开放式高精度运动控制台的研究

开发了基于PMAC运动控制卡的两轴高精度试验台控制系统软件。该控制系统软件主要从试验台误差分析、误差补偿等方面研究控制精度。控制软件误差补偿除了采用位置全闭环反馈外，还采用了刀具补偿、间隙补偿、丝杆补偿以及PID补偿。通过对误差补偿进行实验对比，提出了解决控制台的精度问题。记录闭环反馈通道的位置信息来实时进行误差的动态分析，结果表明轮廓误差从±0．01mm降到6．7μm。     

哈尔滨量具刃具集团有限公司

采用四坐标测量系统、德国进口光栅、高精度电感测头（可选配3D电感测头）、密珠滚动导轨,CNC系统采用新型美国运动控制卡．全闭环轨迹控制,     

回转支承性能实验台方案研究

提出一种回转支承性能实验台设计方案,可精确测试回转支承的各项性能参数。该方案采用工控机控制方案,使用运动控制卡控制各运动部件,使用数据采集卡采集实验数据,形成闭环反馈控制系统。基于VC＋＋建立操作系统,可以实现实验数据的图形显示、存储和打印,便于操作。控制系统具有双重安全防护功能,可以有效避免安全事故的发生。     

基于模糊控制的洗涤粉出料机构的设计

设计一种能根据不同洗涤量、洗涤强度以及水的硬度而自动确定洗衣机洗涤粉用量的加料装置,此机构使用直流电机驱动,并由光电传感器反馈位置信号形成闭环位置伺服控制系统。控制器采用8位嵌入式微控制器。采用模糊控制策略,并用C语言实现。     

基于运动控制卡的冲床辅助机械手研究

冲床上下料频繁、危险且要求准确定位,此对采用辅助机械手能准确放置工件,提高工作效率,降低劳动强度。为了实现冲床工件上下料及在2个工位间移动,采用了具有4个旋转副的四自由度冲床辅助机械手结构。利用D-H法求解机械臂运动学正反解算法,然后利用MATLAB软件计算并描绘出其工作空间。采用PC+Clipper运动控制卡及伺服驱动器等构建了其控制系统,使用速度和位置双闭环控制,并编写运动控制程序和PLC程序,实现了机械手上下料及在2个工位间准确和平稳地移动。     

非接触测量系统的主从式闭环运动控制系统设计

针对球面孔系位置非接触测量系统计算复杂、运动控制实时性强、精度要求高的特点,设计了一种用单片机实现前端实时闭环控制,用台式机完成后台数据处理的主从式闭环运动控制系统,采用单片机扩展下位单片机串口,实现了反馈数据实时缓存及多电机闭环控制,达到了系统测量精度和测量效率的要求。     

轴承动态摩擦力矩测量的驱动控制

对轴承动态摩擦力矩测量中的测量轴承旋转控制技术做了深入研究，给出直流力矩电机驱动的闭环控制系统，对前向通道的控制提出渐进式调速算法，对反馈通道采用数字测速方式和测周法，有效实现了旋转驱动单元稳定运行和速度的精确控制，减小传动过程带来的测量误差。     

推车机自动处理平台溜车的改造

1 PLC运动控制原理 见图1,PLC程序根据运动控制模块接收的编码器反馈数据（实际位置）,在推车机需要行走时,向运动控制模块传输行走方向、目标位置、速度、加速度等参数;运动控制模块计算出模拟量＋／-10V电压传输给矢量变频器;变频器输出变频电压驱动变频电机;电机输出轴经减速器驱动行走齿轮和齿条啮合实现行走。机上编码器实时传送数据反馈推车机的实际位置,PLC根据位置的变化实时调整行走参数从而实现闭环反馈控制和精确定位。     

微小型超精密微细铣削机床的研制

为了满足超薄壁微小结构零件的超精密加工需要,研制了一台微小型超精密三轴联动微细铣削加工机床.机床的总体尺寸为600mm×500mm×700mm,三个直线运动轴的行程均为75 mm.为了克服传统的由滚珠丝杠驱动的伺服系统带来的非线性问题,此机床采用了永磁直线电动机直接驱动气体静压导轨,并由5nm分辨率的线性光栅作为位置反馈元件组成全闭环控制系统的伺服控制方法;采用高精度运动控制卡PMAC嵌入工控机的开放式数控系统,并采用"PID算法+前馈控制"的复合控制策略.跟踪阶跃信号和正弦信号的实验结果表明,机床可以实现纳米级的运动控制精度:使用分辨率为1 nm的Renishaw激光干涉仪测量,得到补偿后的三个运动轴的定位精度均小于±0.25 μm,重复定位精度均小于±0.2 μm.使用φ0.5 mm的硬质合金立铣刀加工一组高度为50 μm的台阶,加工精度为±0.3 μm;使用φ1 mm的硬质合金立铣刀加工平面的表面粗糙度为40nm.     

集成激光位移传感器和编码器的曲面仿形测头研究

为实现对大量程自由曲面的高精度仿形测量,提出了一种利用闭环运动控制技术集成激光位移器和线性编码器的新方法。采用线性编码器和精密线性机构以及运动控制卡组成Z向位移量伺服随动系统,步进电机自动调整激光位移传感器位置使其工作在中心范围(95～105mm)内,线性机构位移量可由线性编码器测量得到,自由曲面的起伏变化可通过激光位移传感器和线性编码器的输出而得到。与激光位移传感器进行了线性度、示值误差以及重复性等精度参数对比实验,结果表明系统在扩大测量范围的同时具备较高的测量精度。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

圆柱内表面检测系统测头自动进给机构设计

提出了一种基于步进电机驱动的圆柱内表面测量系统测头自动进给机构设计方案。该进给机构采用步进电机做为动力源,结合经过特殊设计的中心轮和梯形丝杆组合实现进给和离合功能。机构整体结构紧凑,安装维护简便,可实现对测头位置及角度的精确控制并且对于不同的被测零件具有较好的适应性。经计算分析,机构轴向定位误差和角度定位误差完全满足测量需求。自动进给机构可有效解决目前测量过程中手动进给带来的问题,从而提高测量系统的测量效率。     

面向运动控制的FPGA与光栅尺接口电路

运用FPGA技术,实现了光栅尺反馈信号的输出.光栅信号经过FPGA倍频鉴相后,通过8254计数器获得反馈位置信息,DSP模块根据反馈的位置信息完成伺服电机的闭环控制.最后,通过软件的仿真验证了实际的电路.该电路可广泛应用于各类闭环运动控制系统中.     

基于运动控制卡的6-DOF切削机器人控制系统设计

针对一个六自由度的切削机器人,设计了基于运动控制卡的控制系统,该系统采用"PC+运动控制卡"的开放式控制方案。在Windows操作系统上,通过Visual C++6.0编辑界面程序,调用控制卡的运动库函数,结合控制卡产生的脉冲信号和方向信号控制步进电机的运转,从而实现对机器人的实时控制。     

基于PMAC运动控制卡的风洞风速控制系统

介绍了一种基于PMAC多轴运动控制卡的风洞风速控制系统。采用Pc作为上位机,PMAC运动控制卡为控制核心,风速传感器为反馈,控制两套交流旋转伺服系统驱动风扇运转。建立了伺服系统的控制模型并在Simulink仿真环境下进行了仿真;利用Visualc#语言开发设计了风洞风速控制软件。在所搭建风速控制平台上进行风速控制实验,结果表明该风洞控制系统能够快速、准确实现风速的调控。     

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°。     

激光微加工系统中控制器的设计

在自行研制的激光微加工系统中,激光光源固定,待加工工件置于X-Y移动平台上,驱动平台运动带动工件运动,利用光束与工件的相对运动加工出各种图形.X-Y移动平台运动控制的核心是控制器.控制器通过串行通讯接口与PC机串行通讯,接收PC机下载的加工轨迹文件和运动控制命令,以步进电动机作为执行机构、以光栅尺作为反馈部件构成闭环控制系统.以光栅尺测量为标准,系统的位置控制误差小于2μm.     

CK6140车床电气控制系统的数控化改造

根据机床数控化改造的设计要求,确定将普通C6140车床改造为可以实现进给两坐标联动的半闭环控制系统。其控制系统的硬件电路主要包括:基于80C196KC单片机最小系统电路;由2764和6264芯片组成的存储器扩展电路;由8155构成的报警、数字键盘、显示接口电路;由8255构成的操作面板开关/按钮电路;隔离驱动电路和反馈测量电路等。该系统实现了X轴、Z轴的进给伺服运动控制;键盘显示;面板管理;其他功能(如光隔离电路、驱动电路、报警显示等)。     

精密位置控制原理及其电路分析

一、引言 现代数控机床广泛采用光电编码器作为位置检测反馈装置构成半闭环控制系统,这种系统基于反馈控制原理,把位置指令脉冲与位置反馈脉冲进行比较,形成位置偏差值,并以此偏差来控制伺服驱动机构朝着消除偏差的方向运动。它常称为脉冲比较伺服系统。本文将着重分析采用脉冲比较方式的位置控制单元。