位置伺服控制模式下的PID调节算法

本文对位置伺服控制的算法进行了探讨,对位置伺服控制模式下的PID调节算法做了理论上的数学推理,实现了4ms定时中断。     

天然气管道输气站流量调节全息模式的设计

针对现有天然气输气站单路流量调节方法的不足,改进人工设定下游供气量,使供气量自动调节。以某站进行研究和试点,取某段时间内的历史供气量、压力、热值、温度、管径等参考数据,通过使用Gregg Engineering的稳态气体仿真模拟工具WinFlow,得到流量预测值,由工作人员确认预测值是否所需。确认预测值后,流量调节先根据模糊PID控制算法进行阀位调节,使阀后的供气量接近所需设定值,再进行流量微调整,以达到下游所需供气量。通过现场调试的结果发现,调压系统中加入流量调节全息模式可以有效地使下游用户所需供气量根据设定值自动调节,并且流量稳定、快速地到达预设值,提高输气效率,对调压系统有重要意义。     

基于控制受限的机器人鲁棒自适应位置调节

针对实际的控制系统中输入为有界的情况,研究了机器人系统存在未知参数以及外界干扰时的位置调节问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,通过构造存储函数的过程中引入双曲正切函数向量和适当的辅助函数向量,提出了一种有界的鲁棒自适应控制器.所提出的控制器不仅保证了闭环系统的鲁棒稳定性,同时也满足了从干扰信号到跟踪误差评价信号所定义的增益性能指标,即保证了干扰抑制的有效性.最后,由两连杆机器人进行的仿真结果验证了该控制器的可行性.     

一种新型PID控制的全数字锁相环的设计与实现

一种采用积分分离的PID控制作为环路滤波器的全数字锁相环。该滤波器对序列滤波器输出的加减脉冲个数在反馈信号的上升沿进行综合,然后通过PID控制算法将综合值作为压控振荡器的分频值来实现相位的调整,最终达到相位锁定。PID控制算法响应时间短并可控制超调量,相比PI算法具有更快的上升时间,且不增加超调量。另外,该环路具有结构简单、易于集成等特点,可以作为一个子系统或功能块构成片上系统(SoC),用以提高控制系统的可靠性,简化系统硬件结构。     

基于全周期电感空间矢量的开关磁阻电动机无位置传感器控制

针对转子位置传感器导致开关磁阻电动机可靠性降低、复杂度增加等问题,提出了一种基于全周期电感空间矢量的开关磁阻电动机无位置传感器控制方法。电动机启动时各相同时注入激励脉冲,电动机运行时非导通相注入激励脉冲,导通相采用能量回馈式电流斩波控制,通过计算电流斜率差来辨识全周期电感;利用全周期电感空间矢量与角度关系估计转子位置。仿真和实验结果表明,电动机在启动和稳态运行时的转子位置最大估计误差分别为0.8°和0.5°,满足开关磁阻电动机无位置传感器控制精度要求。     

基于ATMEGA328控制器的全地形小车的设计与实现

针对"中国工程机器人大赛暨国际公开赛"工程越野项目全地形赛比赛规则和要求,设计了一种以ATMEGA328微控制器的为核心的全地形小车。该车为六轮二段悬挂式结构,以月兔号月球车为设计思路设计,相较与传统的四轮全地形车的障碍通过能力更加优异。多次实验结果和比赛结果表明了设计的全地形小车优异的越障和寻迹能力。     

基于RTX的工业机器人全软件关节位置伺服控制器的研究

针对WINDOWS NT弱实时的特性,对其内核进行了实时扩展,引入了强实时扩展软件RTX,分析和测试其实时性能,并在基础上完成基于RTX的全软件的关节位置伺服控制。实验结果验证了在一台工业PC上,采用WINDOWS NT RTX实时扩展,实现全软件化的工业机器人控制器的可行性。     

直流电机位置跟踪系统的建模与控制方法研究

针对直流减速电机带动复杂负载运动仿真建模困难、控制效果不佳的问题,提出一种在Smu直流减速电机及驱动电路、传动系统和复杂负载物理模型的方法,采用基于反步法滑模控制算法实现直流电机带载工况下的精确位置跟踪。在仿真软件中建立的电机与I负载的物理模型相对于数学建模能准确建立扰动模型,解决了多刚体动力学系统数学建模困难的问题。仿真实验结果表明：对比传统的PD和模糊控制算法,本文所述控制方法不会产生超调与振荡现象,适用于复杂直流电机带动负载的运动系统精确位置跟踪控制。     

基于位置分析的自动除鳞控制方法的研究与应用

由于济钢宽厚板厂精轧机投产以来,机架除鳞无自动控制功能,操作人员的熟练水平对手动除鳞结果影响很大,经常导致误喷和漏喷。主要研究了宽厚板可逆轧机机架除鳞喷射阀的一种控制方法,该方法基于钢板在轧线上的位置分析,根据钢板在咬入前后的不同初始位置来预计算喷射阀的开闭时机,根据钢板位置变化精确控制除鳞喷射阀,使钢板能获得最佳的除鳞效果,并达到节水节能的目的。该方法已经在宽厚板精轧机得到了成熟的应用,每年降低了高压水的电能消耗130万kW.h以上。     

基于PLC的等离子弧焊控制系统

实现焊接生广作业自动化,是保证焊接质量稳定可靠,降低劳动强度的重要手段和有效途径.本文以欧姆龙CJIM-CPU21 PLC作为控制核心,结合PC技术,运动控制技术,自动化组态软件技术,设计了一套等离子弧焊自控系统.系统实际运行表明,焊缝形状曲线符合设计要求,且具有一定的柔性和多种运动形式的适应性,焊接效率高,控制系统运...     

基于模糊控制的电弧焊接焊缝跟踪技术研究

针对V型坡口焊缝,采用摆动扫描式电弧传感器,研制了基于模糊控制的焊缝跟踪系统.主要介绍了焊缝跟踪系统的组成,完成了模糊控制器算法的设计,离线完成模糊控制查询表.在焊接过程中,系统采用ARM微处理器实现焊缝跟踪的查表工作,从而实现焊接时焊缝的精确跟踪,使焊枪对中焊缝.该系统无需建立被控对象的精确数学模型,改善了伺服驱动系统的动静态特性,提高了焊缝跟踪的精度.     

埋弧自动角焊机控制系统的研制

采用单片机对埋弧自动角焊机进行控制，实现焊接过程的实时控制，保证焊接电流的跟踪控制及电弧电压的自动调节：实现了焊接小车和送丝电机及焊接参数的闭环控制，经过实验验证，焊接过程稳定，焊缝质量较好，具有一定的实用价值。     

管道焊接机器人焊枪姿态智能控制系统

该文提出了一种基于专家系统的焊枪姿态智能控制系统,用以解决管道焊接机器人焊枪姿态控制问题。系统中采用ADXRS300微机械陀螺作为焊枪位置传感器,获取焊枪的空间位置后,通过专家系统的经验推理,得到合适的俯仰角,并采用DSP作为控制器驱动焊枪俯仰角步进电机动作,实现对焊枪俯仰角的实时调节。实验结果证明,利用专家系统对焊枪姿态进行智能控制是可行的,可以提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。     

基于变限积分与弧长公式的计算机运动控制

由于点在曲线上移动时,难以通过测量的方式控制运动位置。为得到点在曲线上运动的精确位置,通过弧长控制运动长度,通过变限积分控制运动坐标,建立了可求得运动中曲线各个等分点位置的等分弧长模型以及指定运动长度控制模型,并应用在实际中,结果显示应用两种模型控制曲线上点的运动位置具有可行性,理论可运用于计算机绘图的运动控制。     

Robotic Welding Systems with Vision-Sensing and Self-learning Neuron Control of Arc Welding Dynamic Process

This paper addresses the vision sensing and neuron control techniques for real-time sensing and control of weld pool dynamics during robotic arc welding. Current teaching playback welding robots are not provided with this real-time function for sensing and control of the welding process. In our research, using composite filtering technology, a computer vision sensing system was established and clear weld pool images were captured during robotic-pulsed Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). A corresponding image processing algorithm has been developed to pick up characteristic parameters of the weld pool in real-time. Furthermore, an ANN model of the weld pool dynamic process of robotic-pulsed GTAW was developed. Based on neuron self-learning PSD controller design, the real-time control of weld pool dynamics during the pulsed GTAW process has been realized in robotic systems.     

CAN总线在弧焊机器人控制系统中的应用

本文设计并实现了基于ＣＡＮ总线的弧焊机器人控制系统,文中对该系统的设计方案、整体构成以及系统的硬件、软件设计四个方面进行了较为详细的分析与讨论。     

小型自动弧焊机的研制

本系统针对CO2气体保护焊,基于功率谱法和模糊控制技术,通过模糊控制技术对用功率谱法获得的功率谱进行处理,从而判断出偏差的大小和方向,通过单片机实现焊缝的自动跟踪,实验结果表明,该自动焊接系统工作稳定可靠,控制精度高,控制效果良好。     

基于DSP和单片机的逆变弧焊电源控制系统

为进一步提高之前研制的由单片机控制的逆变弧焊电源的性能,设计了以数字信号处理器和单片机相组合的控制系统。硬件以单片机作为上位机,数字信号处理器作为下位机。单片机完成人机交互任务,数字信号处理器用来进行焊机动态参数的实时处理,提高了焊机的动态性能和智能程度;软件选用了分离PID控制算法,优化设计了系统软件。与单片机逆变焊机控制系统相比,该弧焊电源体积更小,系统的动态性能和稳定性更好,焊接性能进一步提高。     

弧焊机器人放置规划问题的研究

给出了一种利用模拟退火遗传算法解决机器人弧焊应用中的机器人放置问题的方法．介绍了模拟退火遗传算法的原理,给出了优化过程中的多运动学目标准则以及目标函数的构造．最后对算法进行了验证,结果令人满意．