一种基于DSP的伺服控制器的设计与应用

介绍了一种由专用电机控制芯片DSP MotionChip作为核心的伺服控制器，该伺服控制器可以方便的用于各种运动控制系统中。文章详细地介绍了该伺服控制器的硬件组成原理、软件结构方案，以及由多个这种伺服控制器组成的多轴运动控制的方法。     

食品包装机械过程运动控制系统

为了提高食品包装机械过程运动控制的自适应性，设计基于LabVIEW实时模块的食品包装机械过程运动控制系统。通过设计食品包装机械过程运动控制系统总体架构，采用层次化、模块化的体系结构设计方法，分析系统参数技术指标，在此基础上，设计系统硬件结构模块及通信外设部分，主要包括原始数据采集模块、食品包装机械过程运动信息模块、AD信息集成控制模块、时钟周期振荡模块以及LabVIEW实时运转状态分析模块等，并结合PLC控制器、伺服驱动器、编码器，进行食品包装机械过程控制，采用LabVIEW总线传输控制技术对驱动负载控制，通过人机界面交互的方式实现基于LabVIEW实时模块的食品包装机械过程运动控制系统设计。测试结果表明，所设计系统的食品包装机械过程运动控制误差率在5%以内。基于LabVIEW实时模块的食品包装机械过程运动控制系统进行食品包装机械过程运动控制的精度较高，过程稳定性较好。     

多体系统理论的四轴运动平台综合空间误差建模

平面波导芯片与阵列光纤之间的对准,主要依靠器件封装设备运动平台的六维全空间亚微米精度运动控制,来实现其精确定位对准,基于多体系统理论,阐述四轴运动平台综合空间误差的建模过程,为阵列光波导器件封装设备运动平台的精度分析和误差补偿,提供一种理想的建模技术.     

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可编程运动控制平台 Ax-V是可配置的运动控制平台,以专门用于实时控制的超高速DSP芯片为基础,并将其集成进一个通用新颖的功率控制硬件系统中,构成了一个完全可配置的IGBT驱动器,特别适合于大带宽的无刷永磁电机的伺服控制,而且实现了数字驱动、坐标轴控制和PLC的完美结合。     

面向桥壳圆度圆柱度检测装置的并联PID伺服电动机控制器设计

针对重卡桥壳轴头圆度圆柱度在线测量对运动精度、平稳性以及鲁棒性等提出的伺服问题,在伺服运动系统机电耦合动力学建模研究的基础上,提出了基于位置、转速和电流三闭环调速的并联PID控制方法,并结合相位裕度和主导极点配置法整定控制器参数。基于自行搭建的桥壳在线检测实验装置对控制算法进行了实验验证,结果表明提出的控制方法可以根据工业现场对速度和位移跟踪性能要求调节权重,有效实现了伺服电动机匀速、平稳的高精度运动控制,并表现出良好的跟随性能和鲁棒性,极大地提高了桥壳检测装置的检测精度。     

基于Ethernet Powerlink多轴伺服运动控制系统的同步性能研究

研究并设计了基于Ethernet Powerlink技术的多轴伺服运动控制系统的基本结构,阐述了其工作原理,重点从传输延时、偏移补偿和漂移补偿三个方面分析了Ethernet Powerlink多轴伺服运动控制系统的同步性能,并通过试验验证了其同步性能可以满足多轴伺服运动控制领域的要求。     

基于HCTL-1100的永磁无刷直流电机伺服控制系统的设计

论述了通用型运动控制集成芯片HCTL-1100的工作原理，介绍了基于HCTL-1100的永磁无刷直流电机伺服控系统的硬件、软件设计。在系统硬件设计中，介绍了整个闭环控制系统的硬件电路。在系统软件设计中，介绍了HCTL-1100的四种工作模式，以及如何利用HCTL-1100来实现对永磁无刷直流电机的速度控制和位置伺服。     

重复控制及其在变速非圆车削中的应用

为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性，建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型，分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺服单元的重复控制器，给出了详细的设计过程和稳定性分析，对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明，基于重复控制的直线伺服单元能很好地跟踪变速非圆车削中刀具运动的目标值，能抑制波动的切削力对跟踪精度的影响。     

基于柱面坐标系的新型光学坐标测量机的研制

研制了一种基于柱面坐标系的新型专用非球面坐标测量机,通过测量非球面多条子午截线实现对非球面形的全口径检测。在结构设计方面,采用了龙门框架加回转运动的形式,利用高精度气浮导轨实现水平运动,利用端齿盘实现对工件的精确分度,通过点位测量的方式实现对非球面形的高精度检测。在软件方面,建立了系统的数学模型和柱面坐标系下回转对称非球面形全口径检测算法,并在VC++6.0和Matlab平台上编制了测控软件和数据处理软件。系统最大测量口径为600 mm,测量高度为25 mm,最小测量步长为1 mm,经过系统误差补偿后,系统精度优于1 μm,满足了精磨、粗抛阶段非球面形检测要求。试验表明:系统运行良好,精度满足要求,同时具有良好的通用性,可用于非球面精磨、粗抛阶段的检测。     

模块化多足步行机器人的运动控制系统研究

为解决机器人对复杂多变的环境适应性不强的问题，研制了模块化的多足步行机器人系统。针对模块化多足步行机器人的机构特点，设计并实现了一种位于机器人模块化控制体系底层的基于CAN总线的运动控制系统。采用微处理器、专用的运动控制和驱动芯片以及光电编码器实现了机器人关节的伺服闹环运动控制；采用CAN总线作为模块问的通信接口，有效地支持了多关节实时控制。提出了一种具有3层抽象结构特点的可扩展的软件体系结构，为运动控制系统提供模块化支持。实验验证了运动控制系统软硬件的可靠性和有效性。     

一种伺服电动机和步进电动机通用的运动控制器

提出一种用运动控制芯片PCL240AS构造的伺服电动机和步进电动机通用的运动控制器。介绍了专用控制芯片的性能及其构成的通用运动控制器软、硬件的设计，并将其应用在水切割机床的数控系统中。     

基于DSP的液压伺服系统模糊神经网络PID控制

针对道路模拟试验台阀控液压位置伺服系统,介绍一种高性能控制器的设计方法。以高性能的TMS320F28335 DSP芯片为核心设计控制器硬件,并应用模糊神经网络PID控制方法设计控制器软件。对试验台装置实验测试,结果表明,相比于传统PID控制,模糊神经网络PID控制在保证控制精度的同时,具有更小的超调量和更快的响应速度。     

空间高精度扫描伺服系统的驱动控制

研究了空间飞行器扫描伺服系统的高精度驱动控制技术。针对有效载荷对地面目标进行扫描时多要求其伺服系统提供高精度的低速性能,本文提出采用交流永磁同步电机直接驱动伺服系统,省去中间的减速器传动环节来提高伺服系统的驱动控制精度。伺服驱动控制系统用现场可编程门阵列(FPGA)作为高速信号处理芯片,提高信号的处理速度和控制精度;用高精度的绝对式光电编码器检测转动位置,提高位置检测和速度的精度;主电路采用功率线性放大技术,得到光滑,力矩脉动小的驱动波形。系统实验表明,由于该方法采用模拟正弦信号驱动,在低速时避免了脉宽调制(PWM)驱动信号开关和死区造成的速度波动,实现了高精度的速度控制,速度波动范围在1%以内;得到的电压、电流测试曲线光滑,无高次谐波干扰。该扫描伺服系统满足动态和静态要求,为实现空间低速高精度扫描提供了一种新的方法。     

双电机驱动的精密伺服转台及控制系统设计

为满足某雷达伺服转台系统高精度、高动静态特性的要求,采取机械消隙和伺服控制算法相结合的方式,设计了一种基于双电机驱动的精密伺服转台及控制系统。首先根据该型雷达伺服转台的指标要求,详细论述了伺服转台及控制系统的设计原理和设备组成,其次在MATLAB/Simulink仿真软件中,建立基于双电机驱动的伺服转台及控制系统的模型,并进行了仿真试验。仿真结果表明,该双电机驱动的精密伺服转台及控制系统具有响应速度快、跟踪精度高的优点,满足该型雷达伺服转台系统性能及精度要求。     

基于肘杆压力机伺服控制的数控系统设计

对肘杆机构进行了逆向运动分析,介绍了以MCX312为核心的运动控制器的设计原理,提出了伺服肘杆压力机数控系统的硬件与软件设计手段,为多杆压力机的伺服控制提供了实现方法。     

基于伺服电机和PLC的工作台运动控制

以西门子S7-200PLC作为控制器,控制伺服电机带动丝杠螺母副运动,从而实现工作台的运动控制。通过合理的系统软硬件设计和控制工艺设计,利用伺服电机的高控制精度和滚珠丝杠螺母副的高传动精度,保证工作台高精度的运动控制。     

电液马达伺服系统积分鲁棒自适应高精度位置控制

电液马达伺服系统中存在各种类型的扰动,包括参数不确定性和不确定非线性,制约着其高精度位置控制。针对电液马达伺服系统高精度位置跟踪控制,考虑系统的黏性摩擦特性以及外干扰等建模不确定性,提出了一种基于鲁棒自适应的电液马达伺服系统高精度位置控制策略。所提出的全状态控制器通过自适应对模型不确定性进行估计及前馈补偿,提高了系统的低速伺服性能;通过自适应对未建模干扰等不确定性的上界进行估计并前馈补偿,提高了系统对外干扰的鲁棒性。所设计的闭环控制器还能保证系统获得渐近跟踪性能,对比仿真验证了其可行性。     

基于DSP的交流永磁同步电动机运动控制系统研究

为了提高交流永磁同步电动机运动控制系统的控制精度,讨论了基于DSP的永磁同步伺服控制系统的软硬件组成及设计方案,采用转子磁场定向矢量控制和TMS320LF2812数字信号处理器,实现了对永磁同步伺服电动机的矢量控制。采用高速、高精度的DSP芯片以及矢量控制的永磁同步电动机伺服控制系统具有良好的动态响应性能和静态性能,并具有结构紧凑、设计合理和控制灵活等优点。     

How to diamond turn an elliptic half-shell?

In this research note we are introducing a new slow slide servo (SSS) turning technique which enables fast diamond machining of deep aspheric surfaces which otherwise can only be machined by ball-end milling, if at all. The key idea is to execute the servo motion not only parallel to the axis of rotation, which is the standard mode implemented in commercial SSS software, but in a plane incorporating both directions parallel and perpendicular to the rotational axis. In this way the risk of collisions in non-circular turning between the tool shaft and the machined surface can be reduced significantly. Moreover, when a 180° contour is machined, the acceleration of the servo slide will not increase indefinitely. After a review of the standard SSS turning technique we will outline the generalized SSS concept and demonstrate its applicability by diamond turning of an elliptic half-shell on a commercial diamond turning lathe.     

齿轮测量中心交流伺服控制系统的设计与仿真

齿轮测量中心的数控系统要求高精度和运动平稳性。设计了齿轮测量中心的交流伺服控制系统,研究了驱动器的控制算法,应用Matlab/Simulink软件对控制系统进行仿真分析,节省人力的同时进一步提高系统的控制精度。现已应用于齿轮测量中心,实验结果表明该控制系统具有较高的测量精度和较好的重复性。