硫化车间小型分布式控制系统软件的开发

围绕具有较高性能价格比的小型分布式控制系统，着重介绍了该系统以ＩＢＭ—ＰＣ为上位机和以ＳＴＤ工控机为现场控制器６９软件模块和功能，以及系统的联网原理和方法。     

基于EtherCAT通信的双电机速度联动控制系统设计

针对目前采用脉冲模拟量方式设计的多轴运动控制系统中存在的响应速度不高、稳定性和同步性不好等问题,提出了一种基于EtherCAT通信的双电机速度联动控制方案。通过TwinCAT2软件设计了3种速度联动控制模式,搭建了基于EtherCAT通讯的双电机速度联动控制实验平台,对所设计的3种速度控制模式进行了实验测试与性能分析。实验结果表明:该控制系统控制响应速度快,双轴同步控制性能良好,适合需要速度联动的装备应用。     

具有诊断功能的车身控制系统设计

针对当前集中式车身控制系统的缺点,采用总线式混合网络的车身控制系统,实现多个CAN／LIN节点通过网关互通互联。结合某主机厂对车身控制的实际应用需求,对某车型车身控制系统进行故障自诊断设计,构建了一套安全性较高的车身网络诊断系统,提高了该车型车身控制系统的可靠性和安全性。     

分布式控制系统中单片机的串行通讯设计

单片机系统应用日益广泛,数据通讯是单片机实现自动化控制的主要方式之一.而串口通讯又是单片机的主要通讯方式.本文给出了分布式控制系统中上位PC机与下位单片机之间进行异步串行通信的解决方案,并进行了相关的分析和讨论.     

基于伺服定位中冷控制系统的控制算法

为保证高实时性要求的温度采样、指令处理、控制算法,保障通信顺畅,构建了一套嵌入式、多任务的软件运行平台.阐述了中冷控制器软件体系中用以调配任务的实时系统概念,详细分析了伺服电机的PID伺服定位控制算法,将温度闭环控制与电机伺服闭环控制独立开来,分别进行理论分析与设计.结果表明在中冷控制方案中,使用快速动作的伺服控制算法作为内环,慢速调节的温度控制算法作为外环是合理、可靠的.对实现高速、高精度伺服定位软件编程以及稳态输出温度控制软件编程具有理论指导意义.     

基于事件触发网络控制系统的分布式控制

针对网络带宽有限造成的网络中传输信息量受限问题,引入分布式事件触发机制,即子系统只在它的局部状态误差超过了某个给定的阈值时才传输它的状态信息到它邻近的子系统,研究了网络控制系统基于事件触发机制的分布式控制策略的实现问题。首先,设计了事件触发机制,以保证整个网络系统的渐进稳定性;然后,将所得到的结果运用到线性时不变系统上;最后,通过模型仿真验证了所得到的结论。通过事件触发机制可以减少网络中的信息传输量,降低网络负载,从而提高网络传输效率。     

基于PLC和组态软件的分布式光学组件控制系统

采用集散控制的思想,建立了以PLC为底层控制器,以组态软件作为集中管理软件的分布式控制系统.底层控制器利用RS485总线构建了工业控制网络,具有传输速度快,距离远,成本低的特点.利用OPC接口实现了组态软件与总控服务器的数据交互.该系统已经投入运行,应用效果良好.     

CRT工业机器人控制系统的开发

在对天津中环三津有限公司玻璃壳搬运用工业机器人现存问题进行充分分析的基础上,根据CRT产品＂用户化、小批量、快速交货＂的市场要求,对机器人的控制系统进行了重新设计和开发,包括电气线路的设计、运动控制软件和人机界面的编制。新系统经实际生产检验实现了CRT生产线多品种自动切换及其可靠性和稳定性的设计要求。     

CRT工业机器人控制系统的开发

在对天津中环三津有限公司玻璃壳搬运用工业机器人现存问题进行充分分析的基础上,根据CRT产品"用户化、小批量、快速交货"的市场要求,对机器人的控制系统进行了重新设计和开发,包括电气线路的设计、运动控制软件和人机界面的编制。新系统经实际生产检验实现了CRT生产线多品种自动切换及其可靠性和稳定性的设计要求。     

考虑共因故障的TMR分布式控制系统的可靠性

在DCS系统的可靠性分析中,共因故障会对其造成不可忽略的影响。针对这一问题,对考虑共因故障的三重模件冗余分布式控制系统进行了可靠性研究。在考虑多种共因故障模式的前提下,建立基于三重模件冗余的分布式控制系统可靠性模型和马尔可夫模型;通过Matlab进行模型仿真,分析了故障检测率、修正率、故障因子对可靠性的影响,证明该系统具有较高的可靠性。根据分析得知减少共因故障和增大设备的检测覆盖率会使基于三重模件冗余的分布式控制系统的可靠性有明显的提高,风险降低因子提升一个数量级。     

快中子照相CCD成像系统反射镜组件设计

基于反射镜组件的刚度、强度和热尺寸稳定性,采用背部4点支撑方案设计了反射镜组件。对反射镜组件进行的静、动态刚度及热尺寸稳定性分析结果表明,反射镜在重力载荷和4℃温升载荷及温度和重力耦合变形下,面形精度达到PV≤λ/10,RMS≤λ/50(λ=400nm)。模态分析结果证明该结构有足够的动态刚度。     

水下机器人-机械手系统非奇异终端滑模控制

针对复杂集总干扰下水下机器人-机械手系统的轨迹跟踪控制难题, 提出基于时延估计的非奇异终端滑模控制方法. 该方法以时延估计为基础架构,利用非奇异终端滑模控制的强鲁棒性, 实现复杂集总干扰下系统高性能的轨迹跟踪控制. 受益于时延估计无需动力学模型的特性和非奇异终端滑模控制的强鲁棒性, 所提算法具有优异的控制性能、良好的鲁棒性和工程易用性. 以实验室搭建的一型水下机器人-机械手系统为研究对象, 展开9自由度数值仿真和7自由度水池试验研究, 结果表明：在未知复杂集总干扰下, 利用相同的控制增益, 所提控制方法相对传统时延估计控制可以保证更优的综合控制性能, 前者系统末端定位精度为0.038 m, 而后者仅为0.067 m.     

基于T-S模型的非线性多变量系统快速GPC控制

把T-S模糊模型辨识非线性对象和预测控制技术相结合,提出一种基于T-S模型的非线性耦合多输入多输出系统快速广义预测控制(GPC)方法,并给出了简化的规则选择方法.该方法在线调节参数少、计算量小.仿真结果表明具有控制平稳、超调小、跟踪快的特点.能够对非线性耦合多变量系统进行良好控制,适合工业过程在线应用.     

空间光学遥感器反射镜柔性调节结构设计

针对空间光学遥感器圆形反射镜结构刚度高、热尺寸稳定性差的状况,设计了一种温升变形柔性调节结构,旨在保持结构刚度满足力学要求的同时,使反射镜具有良好的热尺寸稳定性.对柔性结构进行了合理的结构设计,对其力学模型及铰链参数进行分析,并对反射镜组件进行有限元仿真.结果表明:在柔性结构的调节作用下,反射镜在力和热两种环境约束工况下,面形PV值均远小于63.2 nm,满足成像质量要求.证明这种柔性调节结构在实际结构设计中是合理可行的.     

基于GSM模块TC35I的收发控制系统设计

基于GSM网络平台,采用了TC35I和STC89C52作为数据收发系统,进行单片机STC89C52与短信收发模块TC35I的数据传输,以及PC机与STC89C52通信的研究,并进行了系统硬件与软件方案的设计和系统调试.利用PC机作为数据管理和服务器,实现了PC机、STC89C52单片机与TC35I收发系统的通信.     

基于GSM模块TC35I的收发控制系统设计

基于GSM网络平台,采用了TC35I和STC89C52作为数据收发系统,进行单片机STC89C52与短信收发模块TC35I的数据传输,以及PC机与STC89C52通信的研究,并进行了系统硬件与软件方案的设计和系统调试.利用PC机作为数据管理和服务器,实现了PC机、STC89C52单片机与TC35I收发系统的通信.     

空间机器人终端滑模路径跟踪控制

对存在摩擦干扰力矩的自由漂浮空间机械臂任务空间路径跟踪控制问题采用终端滑模,实现了跟踪误差的有限时间镇定．同时考虑执行机构存在的死区特性,设计了自适应补偿机构,通过自适应控制来学习死区特性的上界,以确保跟踪控制的有效执行．最后基于Lyapunov方法,从理论上证明了闭环系统的全局稳定性,并通过数值仿真证明此控制器能够有效实现任务空间路径跟踪控制,且对干扰具有一定的鲁棒性．     

计量终端上下表机器人控制系统动力学模型

为了发现计量自动化终端自动化检测流水线上下表机器人控制系统的不足之处,提出一种基于动力学模型的系统性能分析方法 .从上下表机器人控制系统的微观结构出发,基于系统动力学方程,首先建立了上下表机器人控制系统动力学模型,然后采用时域分析方法分析了该模型的零极点、单位阶跃响应和单位脉冲响应,最后给出了相应的仿真结果 .分析结果表明上下表机器人控制系统为一个稳定的闭环控制系统,其单位阶跃响应的超调量低,响应过程迅速.因此,利用系统动力学模型可以有效地对上下表机器人控制系统进行稳定性、动态性和其他各项性能分析.