低压铸造智能控制系统的设计

针对目前低压铸造控制系统存在实时性差、控制精度低的问题,提出了基于STM32F107低压铸造智能控制系统的设计。采用压力变送器PTG501采集实时压力值,铂丝热电阻PT1000采集实时温度,采集的信号通过前置放大电路放大后送入控制器进行处理;主控系统以STM32F107控制器为核心,配备人机交互界面,电磁阀及伺服阀控制电路;利用改进的PID算法对采集所得信号进行处理,输出准确实时的控制量,从而实现铸件制造的智能控制。仿真实验证明:该智能控制系统稳定性好,且具备很好的实时性,控制精度高等优越性。     

MCU控制蓄热式加热炉压力控制优化研究

通过对蓄热式加热炉的工作特点进行研究,明确了蓄热式加热炉压力的控制要求。对加热炉压力控制系统进行整体架构设计;利用AVR系列的ATmega48型单片机作为主控器,对加热炉压力控制系统的硬件系统进行设计;利用改进的PID算法作为加热炉压力控制系统的软件核心,对采集的压力信号进行计算从而获取控制量,对加热炉炉压进行快速准确的调节。仿真实验结果表明,所提出的加热炉压力控制系统,对蓄热式加热炉压力进行调控时,具有调节速度快、调节精度高的特点。为蓄热式加热炉压力控制的优化提供了有效可靠的方案。     

基于模糊PID控制的真空差压铸造工艺优化研究

为了提高真空差压铸造过程中压力的控制精度,本文研究了基于模糊PID控制的反重力真空差压铸造工艺优化。首先,对真空差压铸造工艺进行分析,确定优化对象;然后,设计以STM32为核心的硬件控制系统,对铸造过程中压力值进行实时采集;最后,将模糊PID控制算法耦合到控制系统中,以实现对铸造过程中压力值的精确控制,从而实现对真空差压铸造工艺的优化。     

基于STM32的负压爬壁机器人控制系统设计

针对负压爬壁机器人(NPWCR)在高楼危险环境下进行侦察监控的灵活性、易控性和壁面适应性要求,设计一种基于STM32负压爬壁机器人的控制系统。该控制系统以STM32F103RCT6微控制器作为核心处理器,采用模块化进行功能设计,包括主控模块、电源模块、电机驱动模块、无线通信模块、风机驱动模块、摄像头模块等。各模块共同作用,实现机器人的连续运动、无线通信、视频实时监控等功能。该控制系统可以控制负压爬壁机器人在壁面灵活移动,操作负压爬壁机器人携带侦察监控设备进行实时监控,为开发多功能负压爬壁机器人的控制系统提供参考。     

通过PIC控制的低压铸造机优化的研究

通过对低压铸造工艺及液面加压要求进行分析,提出了通过PIC控制的低压铸造机优化的研究。根据低压铸造液面加压控制的要求对液面加压控制系统进行了总体方案的设计,在硬件上采用PIC16F737处理器作为主控器,GB-3000A型传感器进行液面压力采集;在软件上采用粒子群算法对PID算法进行改进,设计了液面加压控制系统以对低压铸造机进行优化。仿真实验分析表明,设计的液面加压控制系统能对低压铸造液面加压过程的压力值进行实时精确的控制,能对低压铸造机进行良好的优化。     

基于Android的焊接机器人移动远程示教控制系统研制

设计并编写了一种基于Android操作系统的焊接机器人示教操作控制系统,示教系统通过Wi-Fi对机器人进行无线远程控制。焊接机器人主控芯片为STM32F103ZET6,在焊接机器人电机控制器中加入了CAN 2.0通讯接口以实现控制电机运动。使用Eclipse软件开发Android示教系统,利用Android系统的控件创建人机交互界面。测试结果显示,该示教器性能稳定,实现了程序管理与修改的功能,准确地模拟并实现了焊接轨迹。     

改进PID算法控制下的低压铸造液面加压控制系统设计

通过对低压铸造工艺及液面加压要求进行分析,提出了改进PID算法控制下的低压铸造液面加压控制系统设计的研究。根据低压铸造液面加压控制的要求对液面加压控制系统进行了总体方案的设计,在硬件上采用PIC16F737处理器作为主控器,GB-3000A型传感器进行液面压力采集,在软件上采用粒子群算法对PID算法进行改进,并以此改进的PID算法作为软件核心。最后,对设计的低压铸造液面加压控制系统进行了仿真实验分析,结果表明,所设计的液面加压控制系统能对低压铸造液面加压过程的压力值进行实时精确的控制。     

基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统

为解决双丝脉冲MIG焊两路脉冲同步、交替和随机三种相位输出的协同控制问题,采用32位的STM32F103ZET6建立基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统. 利用单一STM32芯片实现双丝脉冲MIG焊同步、交替和随机三种脉冲相位输出形式,用STM32内部集成的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)模块生成移相全桥软开关PWM信号,以软件方式实现主从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主从机的高频逆变和低频脉冲波形调制. 结果表明,所设计的基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统满足设计要求,焊接过程稳定、焊接速度快、飞溅小、焊缝成形良好,能实现良好的双丝脉冲MIG焊工艺.     

基于ARM的选择性激光烧结打印机控制系统设计

针对目前国内外选择性激光烧结打印机普遍采用PC工控机、运动控制卡或可编程逻辑控制器作为控制系统硬件平台,不仅操作复杂且价格昂贵等问题,设计一种基于ARM的激光烧结打印机控制系统。该系统以STM32控制器作为主控单元,丰富并完善相应的扩展电路以及人机交互界面等,可以实现对激光、温度以及电机运动进行控制。基于设计的控制系统搭建样机进行烧结实验,结果表明:该控制系统各模块运行稳定,加工件表面光滑、结构清晰,在满足基本工艺要求的同时大幅度降低了设备成本。     

基于WSNs的大型机械设备远程监控系统设计

针对现有大型机械远程控制系统通信中存在的高延迟问题,设计一种基于WSNs的远程控制系统。该系统从整体上分为前端传感器控制部分和远程控制部分;硬件设计包括STM32F107型微处理器、CAN总线、无线通信模块、信息采集模块、电源管理模块等;在主控程序和软件算法设计方面,采用一种混合资源调度机制,动态地调整窗口数据和报文周期,以降低网络系统延迟和总体丢包率。系统测试结果显示：所提出的监控系统性能良好,且系统通信时的总体响应时间短。     

汽车发动机缸体压力铸造充型速度控制系统研究

为了减轻质量,汽车发动机缸体一般采用压力铸造并使用铝合金制造。在压铸生产工艺中,对充型速度的控制要求较高。利用嵌入式技术,提出了一种基于STM32单片机技术的汽车发动机缸体压力铸造充型速度控制系统,分析了发动机缸体压铸生产中充型速度的选择,给出了硬件电路的分析与设计和相应的软件程序结构。结果表明,所提出的压力铸造充型速度控制系统具有低成本、界面友好、实时性高等优点。     

基于PC与ATmega128单片机的室内服务机器人控制系统设计

为了实现PC机对机器人的无线控制功能,以一个具有四自由度机械手的服务机器人为例,设计该服务机器人的控制系统,实现计算机与单片机间的无线通信,从而可以通过计算机控制机器人.详细介绍该室内服务机器人控制系统的硬件设计和软件实现的全过程.以ATmega128单片机作为控制核心,PC控制软件可以通过无线通信模块对机器人进行控制,扩展了机器人的服务功能.在Codevision AVR环境下采用C语言编程实现;同时,采用Visual C+ +6.0编写一个数据帧接收程序,完成PC机与单片机之间的通信.     

低成本模块化水下观察机器人设计

水下机器人是能够在水下运动并且具有一定视觉和感知能力的装置,是海洋开发的核心技术。提出一种低成本、模块化的小型水下机器人,将控制系统、推进系统、信号转换系统、观测系统设计成独立模块,并将模块合理布局于机器人主框架上,可快速构建应用于不同场合的水下机器人。并设计了水下机器人的位置和方向自动控制算法,该算法不需要高阶复杂的控制模型,可采用低成本的控制系统和传感器,采用STM32F系列单片机用于传感器的数据采集、计算和控制输出。实验结果表明,所设计的系统具有良好的性能,符合设计要求。     

基于单片机的热处理炉温度控制系统研究

针对目前的热处理电阻炉存在调节时间长、控制精度低的问题,提出了基于单片机的热处理炉温度控制系统的研究。该系统以K型热电偶耦合MAX6675作为温度采集单元,对温度进行采集并转换成电压信号,然后输入AVR单片机ATmega128进行分析处理;利用自适应PID算法计算实时温度与设定温度的偏差输出控制量,单片机根据控制量对SSR进行控制,从而实现对电阻炉温度的控制。仿真实验结果表明,所设计的温度控制系统能对电阻炉温度实现快速、准确的控制。     

云服务器环境下基于Android移动平台的机器人控制系统研究

在移动互联网进入5G时代的背景下,结合云技术设计一种基于Android移动平台的远程机器人控制系统。设计控制系统的总体通信方案,利用云服务器、TCP/IP协议接收和传递远程通信数据,并融合了Android终端系统的控制功能,以达到远程控制的目的;控制系统硬件部分包括STM32F103T8U6型主控芯片、I2C总线、电源模块、避障模块等,给出系统软件总体架构与主控程序,并重点阐述基于滤波处理的机器人传感数据处理核心算法。测试结果显示:基于Android移动平台的远程机器人控制系统在4个方向的轨迹控制方面表现良好,没有出现过大的偏差,通信网络延迟也低于传统的控制方案。     

无线传感与LabVIEW结合的轴承运行状况监测系统

针对现有轴承故障诊断系统中有线信号采集存在布线困难、部署成本高、可维护性差和监测范围有限等问题,设计一种可实现轴承振动信号无线采集的模块。该模块采用压电式加速度传感器采集轴承振动信号,以STM32F103RET6为主控芯片,利用ADS8344和DAC8531进行AD/DA转换,通过蓝牙技术进行无线传输。最后使用DAQ数据采集卡以及以LabVIEW为开发平台的虚拟仪器,在线监测轴承的运行状况,为轴承故障诊断提供了一种新思路。     

可扩展多源数控机床采集系统研究

数控机床测试中需要采集大量多类型传感器信号,普通采集系统不具备扩展功能从而限制了其在机床测试中的适用范围,传统采集系统往往只能采集某一类型传感器信号,导致面对大量信号采集时采样设备数量过多相互之间兼容性不足。针对上述问题设计了一种基于DSP与STM32的可扩展多源数控机床采集系统。该采集系统以DSP与STM32作为微控制器,其中DSP微控制器主要完成数据采集与输出功能、STM32微控制器完成数据存储与通讯功能。采集系统具备多源信号接口,能自动识别模拟量信号类型,可以同时采集多类型传感器信号,包括温度、振动、电压、电流、压力、位移等传感器信号;并且具备扩展功能,通过插拔式扩展模块增加多路模拟量输入接口,从而适应不同机床测试的采样要求。通过测试实验验证了采集系统的可行性。     

水下仿生机器人设计与实现

为解决大型舰船水下部分检修的难题,设计一台水下仿生机器人。利用SolidWorks软件建立仿生机器人的3D机械模型,设计其控制系统,并分析它在水下工作的力学特性。仿生机器人工作时,利用超声波、陀螺仪等传感器将检测到的水下环境参数转换为电信号,并实时将电信号发送到STM32控制器中;通过STM32控制器根据预设的算法对各种信号进行处理;通过STM32控制器发送命令,控制推进器、摄像头等执行元件,从而实现仿生机器人的自动运行。该仿生机器人运行稳定、反应灵敏,没有发生漏水和无法控制的情况,达到预期目标。     

嵌入式标定平台控制系统设计

通过对交流伺服控制系统进行研究,成功将UC/OS-II实时多任务操作系统移植到STM32微控制器上,设计了一种基于STM32的实时控制系统,使得标定平台能够满足海流传感器检测性能要求。在伺服电机控制方面采用开环和闭环控制相结合的方式,不仅提高了平台的定位精度,还减轻了处理器的运算压力,提高了软件的实时性;上位机采用基于Lab VIEW的界面设计,直观监测标定平台的运行状态,并后台存储重要的数据信息。通过实验验证该控制系统满足标定平台速度稳定、定位精度高和低速运行的要求。     

基于嵌入式的压铸机控制系统设计

为提高国产压铸机的控制精度和智能化水平,采用32位CORTEX_M0+内核处理器为主控CPU,移植实时操作系统实现压铸机控制系统多任务管理。系统准确采集了工艺过程中开关和压力信号等参数后,各任务函数控制电磁阀及电液比例调节阀完成开关量和压射速度的调节,改善了信号采集和控制的精准度,提高了压铸机控制的智能化水平与铸件品质。