电子束焊环焊缝周向曝光技术的应用

在重型燃机转动零部件环焊缝的射线检测中,根据被检零部件的结构及电子束焊环焊缝的工艺特性,在满足射线检测灵敏度要求的前提下,提出了采用周向曝光技术对环形焊缝进行射线检测的方案,并通过实践应用加以证实,从而迭到控制焊缝质量的目的。     

数控铣齿机工件箱平衡配重的改进设计北大核心

对数控铣齿机工件箱重力平衡配重进行研究,分析重物平衡配重方案存在的问题,设计液压平衡配重的新方案,介绍液压配重原理和机械结构,同时给出铣齿机液压原理图。实践证明,该方案是可行的。     

电子束焊机电源控制系统的设计与实现

电子束焊机高压加速稳压电源输出电压的稳定是保证电子束焊接质量的前提条件,传统的高压加速稳压电源电路结构复杂、体积大.为此设计了一种电子束焊机高压加速稳压电源控制系统,主电路采用PWM buck-boost变换器结构,其较高的升压比降低了升压变压器的升压比,与传统的同类电源相比,体积更小,电路更为简单;分析了系统主电路特性和工作过程,建立了系统电路小信号模型,采用了滞后-超前校正补偿的控制方式.结果表明,系统具有响应速度快、可靠性和控制精度高、抗干扰能力强等特点.     

大型电子束轰击炉束功率控制系统的设计

大型电子束轰击炉的加速电源采用六相十二脉波全波整流和开环控制时,可通过控制电子束流自动伺服加速电压反向变化来稳定熔炼功率。针对电子束发射过程的复杂性,采用一种新型智能控制器--九点控制器设计了电子束功率稳定控制系统。电网电压有±10%变化,熔炼功率调节范围为30%～100%额定功率,电子束功率的稳态偏差<4%;电网电压短时有20%降落,额定功率熔炼时,电子束功率的动态降落<10%。运行结果表明,控制系统的稳态和动态性能指标都满足了熔炼工艺要求,且加速电源运行效率高,对电网谐波污染少;控制系统在保证控制精度的同时,具有较好的稳定性和鲁棒性。     

电子束钎焊温度模糊控制系统

将被焊工件温度模糊控制技术应用于电子束扫描钎焊中,所研发的系统集成了电子束焊接过程控制、电子束扫描轨迹控制、工件温度模糊控制、焊接数据高速采集与存储等多项功能.通过扫描轨迹的编辑与控制,可以适应各种形状曲线钎焊缝的温度场要求;在电子束对工件进行扫描加热的同时,通过温度采集装置实时得到被焊工件的温度信号并与设定值进行对比从而得到温度偏差及偏差的变化率作为模糊控制器的两个输入变量,以模糊控制器输出控制量调节电子束流大小,从而实现钎焊温度的闭环控制.控制系统具有响应速度快、稳定时间短、稳态误差小、超调量小等特点,表明在电子束钎焊过程中采用模糊控制技术可以得到非常理想的控制效果.     

EBY1-60×134型电子束焊机控制系统的设计

介绍了EBY1-60×134型法兰环缝局部真空电子束焊机的基本组成及作用,对该焊机的控制系统的组成和工作原理进行了分析,提出以工控机作为上位机控制核心,可编程控制器作为下位机控制核心的控制系统主要组成,设计了上位机工控机的控制软件,下位机PLC的控制软件,实现对法兰环缝局部真空电子束焊机的真空系统控制、焊接过程控制和焊接工艺过程的数据管理,应用该设备已成功地焊接了某大型航天飞行器典型结构件上的法兰环缝。设备运行表明:焊机的控制系统硬、软件设计合理,功能完善,工作可靠,满足了法兰环缝局部真空电子束焊接的需要。     

电子束焊机数字化控制系统

以PCI数据采集与运动控制卡为控制核心,设计了一套电子束焊机数字化控制系统。系统通过PCI数据采集卡和运动控制卡实现了采样的模拟量输入、给定的模拟量输出、开关数字量的输入、开关数字量的输出、串口数据的采集以及伺服电机的闭环控制。设计出相应的软件控制系统,使电子束焊机具备了真空操作、焊接操作、运动控制操作、工艺参数管理、焊接实时数据的采集与处理以及日志管理等功能,实现了电子束焊机的数字化控制。在此基础上实现焊接工艺数据库的专家系统及多台电子束焊机的网络化管理。     

基于虚拟仪器的典型控制系统模拟实验台设计

对典型控制系统模拟实验台的工作原理和实现方法进行了研究。采用相似原理和计算机仿真技术，实现了以等效电路计算机软面板代替传统仪器的模拟实验。通过实例，论述了系统功能、软件设计思想和系统开发过程。     

基于CPLD的电子束同步扫描控制系统

针对中高压电子束焊机5～60 mA电子束流的品质诊断,通过研究电子束在电磁偏转线圈中的扫描运动原理,建立了基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）的电子束高速偏摆扫描系统.该控制系统由工业控制计算机,CPLD主控电路、D/A转换电路、低通滤波电路、光电隔离电路、功率放大器、电磁偏转线圈以及CPLD外围电路组成,实现了两路波形...     

超精密工件台多维激光测量系统研究

在分析超精密工件台运动特点的基础上,提出了一种基于多轴双频激光干涉仪的激光测量系统,搭建测量系统平台并建立了测量模型;这种测量系统运用在纳米级定位系统中,可以实现高分辨率低误差的位置测量、为工件台多自由度、大行程、高速高精的纳米级运动控制提供了重要保障。     

磁悬浮运动平台的非线性变结构控制

磁悬浮运动平台具有非接触、无摩擦和无磨损等优点,适合做精密测量和定位设备.针对磁悬浮运动平台动力学模型的强耦合、非线性特点,利用非线性系统的反馈精确线性化方法,实现了运动平台悬浮位置和水平位置的非交互式控制,同时根据垂直方向和水平方向的不同特点分别设计了变结构控制器.仿真结果表明,该方法很好的实现了对悬浮驱动和水平驱动的解耦控制,且控制器具有较强的鲁棒性.     

步进扫描投影光刻机投影物镜精密温度控制系统

针对投影物镜在光刻机工作时高精度温度控制要求及其自身体积庞大、质量重、温度难以控制的特点,提出了一种由主控制器、温度采集系统、水温控制系统组成的串级控制系统的方案,简要介绍了高精度温度采集系统和水温控制系统,并通过对光刻机工作时产生的热量进行分析计算,建立了模拟的投影物镜温度控制平台,再基于此平台对温度控制方案进行实验研究,研究结果表明:投影物镜温度波动小于±0.01℃,并具有良好的调节曲线。     

高速运动平台的快速精密定位控制

针对高速运动平台到位阶段的惯性振动造成的运动平台调节时间长、定位精度差等问题,提出了一种结合速度-加速度前馈控制、增益调度PID控制及扰动观测器(DOB)的复合控制方法.其中速度-加速度前馈用于实现平台的高加速运动特性;增益调度PID控制可以有效改善平台定位阶段由于非线性摩擦力对平台定位性能的影响,使平台的跟踪误差快速...     

插装阀先导控制级的集成设计

对具有换向动作要求的插装阀先导控制级集成设计进行了研究。以单容腔执行元件和双容腔执行元件为基础研究了先导控制级的集成设计过程,并通过在注塑机液压系统中的应用完整演示了集成设计的应用方法。结果表明:经过插装阀先导控制级的集成可以节省液压系统成本,降低系统控制的复杂程度,该方法可以进一步推广到具有比例方向、流量和压力控制功能的其他系统中,可为液压系统智能设计工具的开发提供参考。     

基于柔性铰链的精密定位平台的设计

为满足实际生产中对体积小、精度高、配置灵活的精密定位平台的需求,设计了一种基于柔性铰链和闭环控制系统的精密定位平台.该平台具备较大的功能扩展性,对同类设备的生产和制造具有一定的参考价值.     

H型直线电机工作台控制技术研究

分析了直线电机驱动的H型运动平台的结构特点,建立了直线电机H型工作台运动系统,研究了H型工作台双边直线电机基于增量式编码器同步寻相的实现途径并设计了工作台双电机同步寻相程序;研究了几种双边电机同步运动控制的方法,通过分析每种控制方法的原理和实验结果表明,多电机同轴控制是比较适合H型工作台双边直线电机高精度同步运动的控制技术.     

最优控制在吊车数控系统中的应用

由于最优二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)具有调节精度高和控制消耗少的综合控制优势,将离散LQR引入到吊车数控系统的设计中,用以实现吊车单摆快速返回平衡位置。建立了吊车系统的连续状态空间方程及其对应的离散状态空间方程。针对吊车系统的离散数学模型,利用LQR最优控制理论,设计了直流伺服电机的控制策略。计算机仿真结果表明:相比传统的极点配置方法,LQR控制方法可实现吊车单摆更加快速和更加精确的调节,并且避免了复杂的参数调节过程,故易于工程实现。     

分级比例控制及其在材料试验机中的应用

电液材料试验机对试件的加载通常由伺服阀或比例阀构成闭环控制系统实现。由于对载荷及加载速率的控制精度要求较高，故由伺服阀或比例阀表现出的非线性，如滞后、饱和、分辨率等，就不能对液压加载控制子系统产生很大影响，为此本文提出了分级比例控制的方法，其基本思想是：将阀的整个控制区间分成若干段，而在每一段内均执行独立的比例控制。通过分级比例控制，多种因非线性导致的不利影响被大大削弱。目前这种技术已被应用于水泥材料试验机。根据ISO水泥试验机标准，电液加载子系统的加载速率为2．4kN/s时，误差应不超过7％，保载误差应在0．2％以内。应用分级比例控制后，此两项具体数值分别被控制在2％及0．05％以内。     

逆系统理论在放卷张力系统控制中的应用

放卷系统是印刷机产生印刷张力的最主要部件,呈现出典型的多输入、多输出、非线性、强耦合的特性,保持放卷系统的张力稳定是保证印刷质量的关键所在。根据逆系统理论进行了放卷张力系统的解耦和线性化控制研究,根据放卷系统的特点,通过一系列控制量变换将耦合的非线性放卷张力系统变换为两个二阶伪线性系统,实现了放卷张力系统的解耦和线性化。通过引入主动阻尼来增强伪线性系统的抗扰动性能,并通过对伪线性系统设计附加的PID控制器来提高张力控制的性能。仿真结果表明,提出的逆系统解耦控制策略能够消除放卷张力系统变量之间的耦合作用,实现放卷张力系统的解耦控制。引入主动阻尼后设计的PID控制器,使张力控制达到了理想的效果。     

基于柔性铰链微动平台的自抗扰控制方法

微动平台一般以柔性铰链为导向机构,由于系统固有频率低,会严重限制传统PID算法的控制带宽,影响定位精度。因此,设计自抗扰控制算法（ADRC）将系统未建模动态与外部未知扰动共同视作“总扰动”,通过扩张状态观测器（ESO）进行估计和补偿,提高系统的控制带宽。为了充分利用已知的模型信息,设计基于模型的ADRC算法,将柔性铰链标称模型输入到ESO中,进一步提升系统的控制性能。最后,通过10 μm行程的点位运动实验进行验证。结果表明：因为控制带宽无法过大而导致PID难以响应,ADRC提高了控制系统带宽,实现了精密定位;模型ADRC进一步提升了响应速度与定位精度。相比ADRC,模型ADRC整定时间缩短了68.1%,最大跟踪误差降低了53.8%,定位精度提升了60.7%。