基于西门子S120的矫直机控制系统设计

系统介绍了一种基于西门子S120伺服驱动的矫直机电气拖动系统的设计方法。矫直机对辊采用西门子S120伺服驱动装置组成拖动系统,控制器采用西门子S7315CPU PLC控制,辊缝位置及矫直辊角度检测采用绝对值编码器检测角度及位置,速度反馈编码器与S120伺服系统以及PLC组成速度闭环控制系统,扭矩传感器与S120伺服系统以及PLC组成力矩闭环控制系统,通过PROFIBUS-DP总线完成CPU控制单元与S120伺服系统的通信数据传递。该控制系统实现了上下两矫直辊旋转加工时的速度同步、力矩同步控制,保证了被矫直棒料精度为0.3%的高精度技术指标。     

MC68000微处理机在直流伺服系统中的应用

介绍一种采用MC68000微处理机作控制器,14位光电编码器作位置检测元件,直流测速机作速度检测元件的直流伺服系统。在控制器的设计中,速度环按照模型参考自适应控制理论进行设计,以克服干摩擦和转动惯量变化对系统性能的不良影响,位置环设计中,将整个系统的模型变换成一个线性模型,由此设计出线性最优控制器。实际系统的运行结果是令人满意的。     

车载伺服系统无静差抗扰控制器设计

改进了已有的无静差抗扰控制器设计方法,用于坦克稳定器设计.用降阶观测器估计出干扰模态进行扰动补偿,使系统可以抵抗任意幅值的正弦干扰.用角速度估计值作状态反馈可以代替价格昂贵的速度陀螺仪和测速电机.所得系统性能优于传统设计,为坦克火控系统设计提出了一种新方法.该方法完全适用于其它车载、舰载、机载伺服系统,特别适用于战术导弹的控制.     

基于EKF的永磁直线电机无位置传感器进给系统研究

永磁直线同步电机（PMLSM）要实现高性能矢量控制，需要知道精确的位置及速度反馈信号．提出了一种基于状态观测器的永磁直线同步电机无位置传感器控制系统，该系统采用扩展Kalman滤波器（EKF）算法对直线电机的位置和速度反馈信号进行估计．在EKF设计的基础上，构建了基于EKF的PMLSM无位置传感器进给系统．系统电流环采用PI控制，其输出用于产生空间矢量PWM电压源型逆变器的控制信号；速度环采用PI控制；由EKF产生位置及速度反馈信号估计值．仿真结果表明EKF能在宽的速度范围内对系统的状态做出精确稳定的估计，基于EKF的永磁直线电机无位置传感器进给系统具有良好的动态响应特性．     

系列运动参数数字检测技术的研究

针对角度、角速度、线速度、位移等运动参数高精度检测的需求,研究检测精度高、范围宽、使用寿命长的系列运动参数数字式传感技术十分必要,而角速度的检测是其它参数检测的基础。采用增量式光电编码器和系列传感机构的全新设计以及基于角速度预估的变采样周期的M法测速方案,实现不同速度区间角速度的精确检测。结果表明角速度在15-1 500 r/min区间保持了相同的分辨率和精度。     

基于PLC的双轴逐日控制系统的设计与研究

根据光照强度传感器的感应电流与光照强度成正比的特性,提出通过光照强度传感器检测光伏板四周光照强度的差值作为检测信号进行光照角度检测.通过转换放大电路将光感器产生的光生电流转换为适应EM231数模转换模块工作的电压,经过PLC内部程序实时计算光伏板上下和左右两组电压差值,确定光伏板的中心位置与太阳光角度的偏差,进而驱动伺...     

机电

伺服放大器大型双滚筒采煤机中国航空工业第一集团公司634所研制的ESA型伺服放大器接收4～20mA的标准工业控制信号,配以直流差动变压器式位移传感器和各种类型的电液伺服阀,可构成位置电液伺服系统,如果配用速度传感器、力传感器或压力传感器等可构成速度伺服系统和力伺服系统。该伺服放大器具有精度高、负载能力强、可靠性高、工作温度范围宽、输入输出配置完善等特点。(中工)山东泰山建能机械有限公司与煤炭科学研究总院研制成功MG-132/320型双滚筒采煤机。MG-132/320型双滚筒采煤机采用符合世界滚筒式采煤机发展趋势的多电机驱动方式…     

基于历元星间双差模型的GNSS测速方法

速度信息是描述物体运动状态的重要参数之一,利用GNSS技术可以迅速可靠地进行速度测量。本文利用GNSS载波相位观测值,提出历元星间双差的测速方法。该方法仅需利用单个GNSS接收机的载波相位观测值先后在历元和星间求差,以双差值为观测值,先求解载体在历元间移动的距离,根据历元间的时间间隔求解其速度。试验结果表明:该方法在静态并且观测环境较好的条件下,E,N,U方向上的测速精度优于RTK位置差分和多普勒测速方法;在动态且观测环境较差的条件下,E,N,U方向上的测速精度优于RTK位置差分测速方法,但较多普勒测速方法差。     

基于DSP的永磁同步电机软件式交流伺服系统

提出一种基于数字信号处理器（DSP）的三相永北同步电机软件式交流伺服控制系统。充分利用TMS320F243DSP外设接口丰富、运算速度快的特点,采用坐标变换磁场定向控制、空间矢量PWM与数字PI控制策略,以光电脉冲编码器作为位置和速度传感器,实现软件式交流伺服系统的位置与速度控制。介绍软件交流伺服系统结构与控制软件体系,并进一步给出了实验研究结果。     

基于DSP的永磁同步电机软件式交流伺服系统

提出一种基于数字信号处理器(DSP)的三相永磁同步电机软件式交流伺服控制系统.充分利用TMS320F243DSP外设接口丰富、运算速度快的特点,采用坐标变换磁场定向控制、空间矢量PWM与数字PI控制策略,以光电脉冲编码器作为位置和速度传感器,实现软件式交流伺服系统的位置与速度控制.介绍软件交流伺服系统结构与控制软件体系,并进一步给出了实验研究结果.     

限速伺服系统的近似时间最优控制方案

针对典型的双积分伺服系统,提出一种基于模式切换的近似时间最优控制方案,实现系统在速度受限条件下的快速与准确的位置伺服控制。近似时间最优控制律在初始误差较大时先以最大控制量进行加速和减速,而当误差较小时平滑过渡为线性控制;为满足速度限制,在系统的加速段和减速段之间插入一个恒速控制段,并设计了模式切换流程;采用一个线性扩展状态观测器对系统未量测速度和未知扰动加以估计,用于反馈和补偿,以消除系统稳态误差。提出的控制方案被应用于永磁同步电机位置伺服系统,基于TMS320F2812DSP进行了实验测试,结果表明系统可以在各种负载扰动和转速限制下实现大范围的位置控制,且具有良好的性能。     

基于前馈控制的交流伺服系统精确定位的研究

介绍了交流伺服电动机数学模型,叙述了伺服控制系统的设计原理和具体方法,在位置环、速度环和电流环的3环PI伺服控制系统的基础上,引进位置前馈控制来提高定位控制的性能,研究了前馈PI的控制方法.通过仿真进行了与普通伺服控制系统的对比,未加前馈控制跟踪误差较大,在位置环加前馈控制恒速段跟踪误差较小,但在加减速度段,误差成单调变化,在速度环上再加上前馈控制,位置跟踪误差会更接近于零.结果表明,引进前馈控制的PI交流伺服系统可以实现高精度位置控制,验证了前馈控制在指令信号跟踪性和抗干扰性方面的良好效果.     

基于变结构控制的PMLSM矢量伺服系统

该文针对永磁直线同步电机的伺服控制,探讨了一种基于矢量控制逆变器和光栅尺的位置、速度伺服控制方案。速度调节器采用变结构PI控制算法,在消除静差的基础上,提高永磁直线同步电机的响应速度。位置调节器采用PD控制算法,使系统具有平稳、快速、无静差的跟随性能。仿真验证了其可行性,易于实际应用。     

快速跟踪系统的最佳设计

本文提出了快速跟踪系统的解析设计法,并指出,速度和加速度反馈都将增加系统的动态迟后误差;由于功率饱和的影响,只用“频带概念”来衡量随动系统的快速性是不够确切的。     

管道地理位置测量系统的动态初始对准方法

针对长输油气管道地理位置测量系统的初始对准问题,提出了一种新的动态初始对准方法.建立了管道地理位置测量系统状态误差模型和以基准点之间的航向角误差、速度误差和位置误差为观测量的观测模型,设计了变尺度无迹卡尔曼滤波动态初始对准算法.结果表明,该算法所得初始对准俯仰角、航向角和横滚角的稳态误差分别为18.9'、6'和5',解决了姿态角周期性变化引起的初始对准精度差的问题,满足了管道地理位置测量系统的工程应用要求.     

双电机驱动竞速模型车控制系统设计

介绍了一种双电机驱动的模型车控制系统,采用舵机实现转向及刹车,以Renesas H8/3048为控制核心,光电传感器收集路径信息,霍尔传感器检测电机转速.通过离散PID算法确定舵机角度及驱动电机速度.配合直角弯道算法,双电机驱动模型车转向灵活,能可靠、快速地通过直角弯道.     

Design of the Rotation Angle Measurement System for the Atmospheric Dispersion Corrector (ADC)

In order to measure the rotation angle error of the worm and gear mechanisms in the atmospheric dispersion corrector( ADC),a novel measurement system based on the autocollimator is designed in this paper.Based on the position relations between the shaft and spot converged by rays of autocollimator,the rotation angle can be calculated quickly and conveniently using a brief algorithm. An optical wedge is introduced to the measurement system for suppressing the awful measuring error caused by the axial wobbly error. The measurement system can measure the shaft rotation angle at any rotation position,which is the novel usage of the two-dimensional autocollimator. Its optical layout is very simple. Only an optical wedge and two plane mirrors are needed besides the autocollimator. The measurement accuracy of the proposed method is less than±0.5 arcmin. In the measurement of two worms and gears mechanisms in ADC,the rotation angle error are±0.05° and ±0.07° respectively,which all satisfies the design demand( ±0.1°). The proposed measurement system can be also suits for some engineering fields.     

模糊积分控制在位置随动系统中的应用

位置随动系统要求具有较快的动态响应速度和较低的稳态误差。在模糊控制位置随动系统的基础上,引入积分控制方法,实现了位置随动系统的模糊积分控制。在系统的动态过程中,利用模糊控制的快速响应能力保证位置随动系统具有较快的动态响应速度;系统进入稳态以后引入积分控制,提高位置随动系统的稳态精度。将模糊积分控制方法应用于KSD-1型位置随动系统,实验结果表明该方法具有稳态精度高、响应速度快、超调量小的特点。     

Analytical Solution for an Elastic Sphere Indenting a Layered Half-Space

基于大气色散校正器的转角测量系统设计

李文杰^1,2,穆全全^1*,王少鑫¹,杨程亮¹,王海萍¹,曹召良¹,宣丽¹

(1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,长春 130033; 2.中国科学院大学,北京 100049)

创新点说明：

基于自准直仪,利用光楔设计一种转角测量系统,不仅可以实现转角的整周测量,而且结构简单,并能抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响,可广泛应用于其他的工程领域。

研究目的：

本文提出一种新的转角测量方法,该方法能抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响。

研究方法：

利用光楔和反射镜的组合设计了新的转角测量方法,可实现转角的整周测量。文中首先通过理论分析原始方法的缺点,在此基础上提出利用光楔代替传统方法中的反射镜,实现光线的偏折,可抑制轴系倾角回转误差对转角测量的影响。并对传统方法和本文所提新方法进行对比试验,验证所提新方法的优越性。

结果：

传统方法和新方法获得的转角测量误差分别为±1.5°和±0.05°,而且本文新方法中测量点的分布更加的随机。利用设计的方法测量两对蜗轮蜗杆机构的转角误差分别为±0.05°和±0.07°,均满足设计要求（±0.1°）。

结论：

本文基于自准直仪,设计了一种转角测量系统,利用光楔代替反射镜,实现对出射光线的偏折,可抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响。该系统不仅结构简单,还能实现转角的整周测量,大大扩展了自准直仪的应用范围。

关键词：光学测量;转角;自准直仪;轴系倾角回转误差;光楔