基于单片机的单轴控制器的结构研究

单轴控制器是现代工业控制中常用的一种控制装置,其核心处理器有多种,如单片机、DSP、FPGA以及一些专用芯片等,基于单片机的控制器结构简单,价格低廉,具有很好的应用前景,通过对该种控制器结构的研究,能更好地改进其缺陷,使其更好地应用于市场。     

基于MPC和CCC的XY平台鲁棒跟踪控制

针对XY平台伺服系统在位置定位过程中由于扰动、摩擦等因素造成的轮廓误差的问题,提出将模型预测控制器(MPC)和交叉耦合控制器(CCC)相结合的控制方法.预测控制器通过多步测试、滚动优化和反馈校正等方法对XY平台单轴的定位精度进行优化,减小XY平台系统的跟踪误差.同时采用交叉耦合控制器对系统进行解耦,以解决两轴之间的耦合问题,进而减小系统的轮廓误差,提高系统的轮廓精度.最后通过仿真实验,验证所提出的控制方案是可行的,既保证了系统的鲁棒性,又提高了系统的跟踪精度,进而改善系统的轮廓加工精度.     

基于交叉耦合与迭代学习的伺服系统运动控制研究

针对数控机床进给伺服系统各轴动态响应不一致,导致零件加工精度降低的问题,对数控机床进给伺服系统运动控制进行了研究.采用了迭代学习控制与交叉耦合结构相结合的控制方法,设计了进给伺服系统单轴位置环的迭代学习控制器,抑制了单轴跟随误差,设计了多轴的变增益交叉耦合迭代学习控制器,来抑制多轴轮廓误差;利用在MATLAB/SIMU...     

电子机械制动系统等效模糊滑模控制研究

建立了基于电子机械制动(EMB)系统的车辆单轴模型。针对制动过程非线性和路面状况复杂多样的特点,提出以滑移率为控制目标,设计了基于等效控制的模糊滑模控制器。利用模糊规则对滑模控制的抖振进行了有效的控制和消除。对该控制器进行了一定初速度下引入模糊逻辑前后的仿真对比和一定初速度下不同路面制动的仿真。结果表明,该控制器具有较好的可行性和有效性。     

单轴数控系统的架构

本文对单轴数控系统的架构进行了介绍,论述了基于可编程逻辑控制器、微处理器、PC+运动控制器的三种单轴数控系统的硬件构造方案,分析了三种方案的特点与应用场合,为单轴数控系统的设计提供了方法。     

直角坐标机器人轮廓误差补偿算法设计

为提高直角坐标机器人控制精度，结合迭代学习控制和交叉耦合控制设计了一种轮廓误差补偿算法。在单轴数学模型的基础上，搭建了直角坐标机器人轮廓误差模型。根据不同控制方法的特点，结合反馈控制、单轴迭代学习控制、双轴交叉耦合控制和轮廓误差迭代学习控制设计了一种控制器。直角坐标机器人的控制系统以ARM和FPGA为核心，其中，ARM主要用于传感器信号采集、上位机通信、故障检测和机器人运动轨迹规划等；FPGA则可实现伺服电机的控制。实验结果表明：轮廓误差平均值、最大值和标准偏差均大幅降低；迭代学习交叉耦合控制能够大幅降低轮廓误差，有效提高直角坐标机器人运动精度。     

基于外部轴控制的塞拉门机器人弧焊工作站

阐述了基于机器人外部轴控制的焊接工作站,用于实现高速列车塞拉门的优质高效全自动焊接。工作站除机器人外配置了移动滑台和单轴回转变位机,由机器人控制器XRC实现机器人、移动滑台和变位机等9个伺服轴的协调运动。     

简易单轴运动控制器的设计

本文介绍了一款简易单轴运动控制器的设计方法,该控制器仅用一片dsPIC芯片实现按键、显示、单轴插补、IO管理等功能.论文首先简单介绍了运动控制器的硬件实现及软件设计总体思路,然后重点阐述了用定时器中断实现的单轴插补算法,针对同步启动的直线加减速脉冲生成方法的不足,提出了一种延时启动的加减速脉冲生成方法,试验波形表明,用该方法生成的直线加减速脉冲频率至少可达25k,完全满足步进电机最大速度要求,运动控制器参数设置灵活,在步进电机精确定位控制场合有一定应用价值.     

曲轴非圆磨削中基于差分进化算法的变参数交叉耦合轮廓控制

曲轴非圆磨削通常采用补偿单轴伺服跟踪误差的方法来提高连杆颈轮廓加工精度,但磨削运动中大惯量砂轮架会严重影响伺服系统的高速响应性,导致单轴伺服跟踪误差补偿轮廓误差效果不理想.因此引入双轴联动交叉耦合控制思想,首先工件旋转轴与砂轮架直线轴的联动运动被近似为两根直线轴联动,并建立曲轴非圆磨削轮廓误差模型,在此模型基础上设计交叉耦合控制系统.为了弥补这种近似对非线性轨迹控制带来的不足,研究分段变参数的交叉耦合控制策略,并以工件轮廓误差最小为目标,采用差分进化(Differential evolution,DE)算法逐段对控制器参数进行优化.仿真实例结合试验表明:在基于DE算法优化的变参数交叉耦合控制下,曲轴非圆磨削理论轮廓精度较普通比例微分和积分控制或交叉耦合控制有所提高.     

基于富士SPF的盘类料仓控制系统设计

基于富士新推出的综合控制器MICREX-SX可编程控制器SPF和ALPHA5 Smart系列伺服放大器,利用伺服控制系统转矩输出稳定、速度快、控制精度高、响应快的特点,采用速度控制的方式,针对工业现场不同尺寸的盘类零件,可以实现自动上下料功能,单轴提升性能可达到80 kg以上。物流旋转传送机构选择普通变频器控制,在保证性能的前提下实现了最佳性价比,人机交互操作简单,能够满足自动化成套设备中的物流、存储要求,提高生产能力。     

基于LabVIEW的双端驱动轴承试验机同步控制系统研究

以双端驱动轴承试验机为实验平台,对双电动机同步性能进行了研究。建立了基于单轴控制系统模型的双电动机同步控制系统,推导了双电动机电流同步误差传递函数的数学模型,并分析了在典型输入信号下的电流同步误差。在交叉耦合控制的基础上,与模糊PID控制相结合,设计了模糊PID交叉耦合控制器。在LabVIEW软件中搭建了模糊PID交叉耦合控制器的仿真模型,并在轴承试验机上进行验证。仿真和实验结果表明,该控制器在阶跃、斜坡等典型输入情况下可以有效地减小系统同步误差,并且有良好的抗扰动性能和自适应能力,可使轴承试验机系统获得良好的控制效果。     

小型气动自动化仓库中气动系统二自由度的实现

该文系统地介绍了整个平台的组成和如何运用一个轴控制器SPC200合理控制垂直气动双轴实现同步平衡二自由度运行的工作原理,在此基础上,进一步介绍软件工具WinPISA在实验研究过程中的协调和轨迹跟踪作用,并通过与改进前的单轴运行进行对比,验证该仓库气动系统二自由度的实现可使小型气动自动化仓库系统达到较理想的效率优化.     

纺织机械机电一体化技术的发展趋势

由于电子信息技术不断发展,机电一体化成为推动纺织机械进步的主要驱动力,其中新型过程控制器、单轴独立驱动、多单元同步控制、基于网络技术的数据通讯和在线检测等技术的应用,已成为纺织机械实现机电一体化的重要内容.     

电液振动台加速度随机振动控制

随机振动模拟试验通过时域波形再现非平稳的振动环境,广泛应用于各类产品的可靠性检测。电液振动台是大型结构件进行模拟试验的关键设备,在随机振动环境下,传统三状态控制器无法同时消除电液振动台干扰力与模型不确定性的影响,以单轴电液振动台作为控制对象,利用滑模控制策略,抑制电液振动台系统在随机振动环境中不确定干扰力的影响,利用自适应逆控制器补偿模型不确定性问题,实现振动台加速度随机振动控制。通过MATLAB/Simulink对该复合控制策略进行随机振动仿真分析,验证控制策略的有效性。     

6061铝合金室温与150℃单轴棘轮行为实验研究

在室温和150℃温度下对6061铝合金开展了系统的单轴应变控制循环和单轴非对称应力控制循环实验,讨论了6061铝合金的单轴应变循环特性和单轴棘轮行为。研究表明,6061铝合金的单轴应变循环特性受到应变幅值和平均应变及其加载历史等因素的影响;单轴棘轮行为依赖于应力幅值、平均应力及其加载历史,并随应力幅值和平均应力的增大而增加。     

基于PLC的通用型电液比例阀数字控制器

针对常规模拟控制或单片机控制的电液比例阈控制器的不足,开发了一种基于可编程控制器(PLC).的PWM控制技术的比例阀数字控制器.通过电液比例阀PWM控制的数学模型,分析了数字控制器中各控制参数的关系,进行了数字控制器的硬件和软件设计,软件设计中采用了数字PID算法,并给出了部分主要的PLC程序.通过PY-190型平路机铲刀控制的实验,表明该数字控制器重复精度高、滞后时间短、抗干扰能力强、性能可靠,并具备较大的通用性.     

电液振动台正弦运动控制方法

为提高正弦振动模拟试验的控制精度,针对电液振动台受不确定干扰力影响的问题,以单轴电液振动台作为控制对象,使用滑模控制抑制不确定干扰力对正弦振动控制精度的影响,同时加入最小控制综合(Minimal Control Synthesis,MCS)算法补偿系统在考虑伺服阀动态后滑模控制器的不足,结合三状态控制实现加速度控制。通过MATLAB/Simulink建立控制策略仿真模型进行仿真分析。结果表明:该复合控制策略可以有效抑制干扰力影响并且提高正弦振动控制精度。     

双控二用一备变频控制系统

介绍了双控二用一备恒压供水闭环变频控制系统.只对处于工作状态的控制对象配置控制器,用两个控制器实现对三个控制对象M1、M2、M3任意组合成二用一备状态的切换控制.最大限度地减少控制器的数量和容量,降低控制器硬件投资成本.     

基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制与仿真

基于磁流变阻尼器的Bouc-Wen模型,设计了半主动悬架系统的控制器.该控制器由系统控制器和阻尼器控制器组成,系统控制器采用二次型最优控制LQR算法,阻尼器控制器采用基于Signum函数的方法.进行了基于Simulink的仿真分析,通过比较被动控制和主动控制,表明该半主动控制算法具有良好的控制效果.     

基于遗传算法的交叉耦合控制器优化设计

为提高多轴联动实验平台的执行轨迹轮廓误差精度,提出一种基于遗传算法的交叉耦合控制器优化设计方法。首先建立单轴跟踪误差与轨迹轮廓误差的数学模型,并确定优化目标函数;其次,采用有限冲击响应的交叉耦合控制器结构,并确定优化变量和约束条件;最后通过遗传算法对优化问题进行求解,确定最优交叉耦合控制器参数。通过仿真分析研究此方法的可行性和有效性,仿真结果表明所提方法能够在不占用数控系统插补周期的基础上,有效提高单轴跟踪误差和执行轨迹的轮廓误差,为提高数控加工零件表面质量提出有效解决方案。