交流伺服系统复合模糊控制器设计

提出了在交流伺服控制系统中采用带有前馈的复合模糊控制器，利用模糊控制不依赖于对象模型和鲁棒性强的优点来克服交流伺服系统中参数漂移、非线性和耦合等因素的影响；引入前馈是为了进一步提高系统响应的快速性和减小动态响应误差。实验结果表明基于复合模糊控制的交流伺服系统具有较快的响应速度、较高的稳态精度和较强的鲁棒性。     

新的基于运动控制总线的双轴协调控制方法

减小轮廓误差是轮廓线跟踪应用中的一个重要问题.在高速加工中,除了使用高响应的单轴闭环控制方法以保证跟随误差外,还要使用协调控制方法使多轴合成的轮廓误差达到指定的要求.常见的协调控制方法如交叉耦合控制,由于自身的特点,位置环在上位置装置如CNC中实现,伺服中只实现简单的速度控制.这种控制方法加重了上位装置的计算负荷,限制伺服性能的发挥,同时没有充分利用当前主流的运动控制总线的优点.为此本文提出一种新的基于运动控制总线的双轴协调控制方法,利用运动控制总线,将单轴位置环控制下放到伺服中实现.这种结构能够减轻上位装置的计算负荷,充分发挥伺服的控制优势,不改变位置控制的稳定性.通过理论分析及实验结果,验证了这种方法的优点及可行性.本文提出的方法符合运动控制总线和伺服的技术发展趋势,为协调控制探索出一条新的途径.     

基于设定值前向补偿的XY平台直线电机控制

数控机床优化精度控制系统中,XY平台伺服系统存在扰动、系统参数不确定性、机械延迟以及两轴驱动系统参数不匹配等原因,影响了平台的定位精度.为此对轮廓误差分配模型的交叉耦合控制方法进行了改进,对于设定值前向补偿的交叉耦合控制,估算出两轴间的轮廓误差,直接反馈予各轴的设定值输入,进行补偿.上述方法具有预先修正偏差的能力,及时修正了偏差,加快了误差修正速度,有效提高了系统的控制精度.仿真结果表明,所提出的两轴运动平台直线电机控制方法有效地减小了平台的轮廓误差和位置误差,提高了平台的定位精度.     

嵌入式运动控制器平台的研究与设计

提出了一种基于AVR单片机的开放式的嵌入式运动控制器平台,并定义了供功能扩展的MM-BUS总线接口。该平台充分利用了AVR单片机资源,采用了CPLD芯片作为辅助。介绍了该平台的硬件结构和软件组成,并给出了一个应用实例。     

超精密机床的变增益交叉耦合控制研究

超精密加工的轮廓精度控制直接影响到工件的加工精度,交叉耦合控制算法通过对2轴进行协调而影响轮廓控制精度。在分析超精密数控机床误差模型的基础上,将变增益交叉耦合控制算法引入超精密数控机床的伺服控制。实验结果表明变增益交叉耦合控制算法可以在不改变位置环的情况下,有效提高系统的轮廓精度。     

零相差跟踪控制器增益特性处理技术

零相差跟踪控制系统增益误差随频率升高而增大, 同时零相差跟踪控制器对高频噪声有放大作用. 为了解决以上问题, 本文研究了一种对零相差跟踪控制器增益特性的处理方法. 采用了求解优化问题的思想, 通过对优化目标函数及约束条件的设置, 使设计得到的补偿器具有低频段增益误差补偿, 高频段增益衰减的性能. 文中详细介绍了补偿器的设计过程, 理论推导了参数计算公式. 比较仿真结果表明, 所设计的补偿器有效地提高了轨迹跟踪精度, 减小了控制器输出噪声含量, 有利于提高运动平稳性, 对工程实践具有参考价值.     

插补轨迹预补偿交叉耦合控制算法研究

本文提出了一种适用于高速运动控制设备的插补轨迹预补偿算法的交叉耦舍轮廓控制方法.插补轨迹预补偿算法是将插补输出经过一次运动规划之后的结果作为输入量,结合系统位置跟踪误差的模型,对输入数据做进一步的补偿.补偿量的大小与XY轴进给速度及实时目标位置的切线方向有关.将插补轨迹预补偿作为系统的前馈环节,交叉耦合轮廓误差补偿作为系统的反馈环节,较好的实现了交叉耦合控制与插补轨迹预补偿之间的协调.该方法应用在伺服跟踪圆轮廓的实验结果表明,插补轨迹预补偿的交叉耦合轮廓控制方法能有效提高轨迹精度与速度稳定性.     

基于数据采集模块的计算机复合控制系统的设计

根据系统工艺要求及实际需要,本文给出以远程数据采集模块作为信息交换桥梁,运用组态软件开发用户应用软件,设计出了流量液位计算机前馈-反馈复合控制系统,着重说明了远程数据采集模块在设计开发流量液位计算机前馈-反馈复合控制系统中的应用。实际运行结果表明,前馈-反馈复合控制系统对可测量的外部扰动具有及时补偿的能力,具有一定的实际应用价值。     

基于DSP与FPGA的运动控制器设计

设计了一种基于DSP和FPGA的四轴伺服电机运动控制器,该控制器选用DSP与FPGA作为核心部件。针对运动控制中的一些具体问题,如高速、高精度、实时控制等,规划了DSP的功能扩展,在FPGA上设计了功能相互独立的四轴运动控制电路。该电路接收和处理4路编码器反馈信号;可以处理原点、正负方向、到位以及急停等数字量输入信号;提供16路数字输入输出信号作为系统一般功能扩充使用;具有较高的集成度和灵活性。     

变增益智能PID控制器设计

针对典型的具有滞后的一阶惯性环节进行了变增益智能PID控制器的设计和数字仿真研究。仿真结果表明，该控制器对滞后较大的对象比常规最优PID控制器具有更好的控制性能。     

基于CoDeSys平台的六自由度工业机器人运动控制器设计

针对ER50六自由度工业机器人,基于CoDeSys软件平台开发了一款机器人运动控制器。采用ARM+CoDeSys架构和PLCopen规范进行六自由度工业机器人控制系统软件开发以及人机交互界面设计。首先根据D-H参数对ER50机器人进行运动学建模,并在此基础上封装ER50机器人正逆运动学功能块;然后对控制器的示教模块、点动模块以及在线编程模块进行软件开发并设计各个模块的人机交互界面。在ER50机器人上实现了运动控制器在线示教、点动以及在线编程等功能;最后通过直线和圆弧轨迹跟踪实验验证了运动控制器设计的有效性。     

无人移动平台运动控制系统的设计

为实现地面无人移动平台的准确运动,设计其运动控制系统。选用履带式平台,分析并建立平台运动学模型,搭建H桥模块驱动平台电机,设计电流检测模块和速度检测模块,将电机运行状态反馈给控制器。设计数字PI控制器,形成速度一电流双闭环控制,结合差速反馈控制器,提高运动控制精度。实验结果表明了该运动控制系统的可靠性。     

基于嵌入式OS的包装机械运动控制器设计方法

运动控制是包装机械中的关键部分。提出一种基于嵌入式操作系统的包装机械运动控制器的设计方法。给出系统的总体设计方案,详细讨论运动控制器及其驱动器软硬件的设计和实现方法。这种设计方法能提高包装机械设计的自动化技术水平,具有一定的借鉴意义。     

基于嵌入式运动控制器系统的设计与开发

本文综合运用嵌入式系统技术和运动控制技术,采用X86架构的PC104作为核心中央处理器的方案,详细介绍了嵌入式运动控制器的硬件设计,及如何使用WindowsCEPlatformBuilder开发平台,进行裁减和定制嵌入式运动控制器的Win-dowsCE操作系统平台,进行软件设计。     

基于STM32的点对点运动控制器设计

提出一种基于STM32的运动控制器,采用S形加减速控制脉冲频率变化,减小系统振动及提高定位精度,采用数据采样插补方法进行轨迹规划,实时迭代算法计算运行速度控制输出脉冲的频率,有效提高了脉冲输出效率;分析了该方法产生的误差,提出误差实时计算补偿策略;实验表明,控制器在点对点的运动中重复定位精度高,稳定性好;该控制器已经成功应用到两轴点对点的运动控制系统中。     

基于Matlab的液压运动平台控制系统设计

以Matlab为开发工具，设计飞行模拟器液压运动平台控制系统。在建立了控制对象的数学模型后，根据国家军用标准对飞行模拟器运动平台系统的性能要求，使用PID控制方案设计了液压运动平台系统的控制器，利用Matlab语言编写程序求解出了控制系统的最佳控制参数。实际应用表明，该方法具有综合性强、灵活高效等特点，能广泛地应用于飞行模拟器的液压运动平台系统、操纵负荷仿真系统、仿真仪表控制系统的设计和开发。该项研究对控制系统的性能分析及利用PID控制方案设计控制系统具有一定的参考价值。     

基于ARM的运动控制平台设计及驱动程序开发

介绍一种基于ARM的运动控制平台的设计以及驱动程序开发的流程.给出硬件系统设计方案,重点阐述WinCE下自动加样系统驱动程序的实现.此平台已经成功应用于三轴自动加样系统,实现了系统加样针管准确定位、吸排系统平稳升降和流量精确控制等功能,取得了良好的效果.     

一种人体运动展示平台的设计与实现

系统提出了一种基于人体运动捕捉文件的人体运动展示方案,通过进行结构层次化的人体建模,并借助由特种设备“运动捕捉仪”生成的运动数据文件,通过转换算法,生成人体运动所需的运动角,驱动人体模型实现相应动画,同时可以操纵视点的变化,得到了较好的人机交互效果。     

仿真转台内部独立式运动控制卡的研究与实现

介绍了一种独立式多轴运动控制器,并对其工作原理和工作方式进行了分析.此运动控制卡具有集成度高、功耗低、接口简单等优点,可以更好地满足各种转台的灵活性、实时性要求.该卡采用独立式结构,直接安装在台体内部,适于野外使用.     

高精度鲁棒运动控制器设计及实验研究

针对影响运动控制性能的因素,设计了一种新型的高精度鲁棒运动控制器.该控制器建立在一种新型摩擦模型基础上,对摩擦状态进行估计和补偿.提出了时间延迟控制估计扰动的补偿方案,并对此方案进行了分析和实验研究.实验结果表明,所提出的控制方案鲁棒性强,具有很大的工业应用价值.