斥力式混合磁悬浮体的控制系统设计

磁悬浮技术可以满足各种机械高速、无接触运转,在交通、国防、工业领域有较大的应用前景.本文针对斥力式混合磁悬浮体的位置控制系统,设计了霍尔传感电路对悬浮体的位置进行检测;设计了 PID控制器程序对其进行控制.为了获得系统运行参数,设计了上位机监测软件,使传感器检测参数通过串口通信接口传到上位机,实现对永磁悬浮体的位置监测,最后通过实验验证了该设计的可行性.     

基于ARM的直流电机数字式电子调速器设计

设计了一种基于ARM的直流电机数字式电子调速器。本设计采用H桥电机驱动电路,光电编码器作为传感器检测电机的转速,以K60作为控制器,采用PI控制算法,利用PWM控制方案驱动H桥电路。控制器完成与上位机的通讯,实时检测控制效果。实验结果显示,本设计能实时调控电机转速,具有超调量小,调整时间短,无转速静态误差的特点。     

基于S3C2410的桌球自动摆放控制器设计

当前的桌球摆放采用人工摆放方法,准确定位和智能控制性不好。设计一种基于S3C2410的桌球自动摆放控制器,提高桌球摆放的人工智能性。控制器的主机控制分为上位机和下位机两部分组成,上位机实现对桌球台面的视觉信息采集和桌球定位摆放方位分析,采用GT8340嵌入式控制芯片控制上位机的自动对焦高清摄像头,采用多线程串口传输方法桌球分布的标签阅读识别,实现对桌球定位摆放的多维数据的接收、存储和传输。下位机是控制器的主机控制模块,通过程序加载电路加载控制算法,进行桌球摆放信息感知和执行器控制。下位机控制器采用低功耗的S3C2410作为主控芯片,实现控制器的集成设计。测试结果表明,该控制器具有较好的控制精度,对桌球定位摆放的准确性较高,时间开销较小。     

微小地面机器人监控系统设计

为了解决微小地面机器人群体控制及状态监测及显示的问题,设计一种微小地面机器人的监控系统。系统由上位机、ZigBee通信模块和下位机组成。上位机采用VB语言设计监控界面,利用MSComm控件实现串口通信,并通过调用Matlab的COM组件,实现粒子群优化算法预推目标运动轨迹;ZigBee芯片选用高度集成、低功耗、高灵敏度的784/868/915MHz 的ZigBit900,通过串口与上位机及下位机连接,实现下位机与上位机组网通信;下位机以DSPIC33F单片机为主处理器,完成与上位机、小车和其它模块之间的数据传输控制,实现监控系统对微小地面机器人群的监测和控制。通过实验表明,该监控系统稳定、实时、可靠。     

基于CAN总线的仓库温湿度监控系统的设计

为了提高仓库监控系统的可靠性和传输距离,设计了基于CAN总线的仓库监控系统。系统采用分布式网络结构,主要分为上位机和下位机两部分。上位机主要完成了EPP并口协议的CAN通讯适配器的设计以及仓库人机界面的软件设计;下位机主要完成了CAN节点和温、湿度等参数的传感器选型和对温、湿度等参数控制器的设计。设计的系统满足对大库区的环境参数实时检测的要求。     

基于Modbus协议的PLC远程控制

在工业控制中,可编程控制器（PLC）作为工业控制装置已得到广泛的应用。采用高度实时性、高可靠性的PLC通信技术,就成为构成性能优异的自动控制系统的关键所在。Modbus协议是应用于电子控制器的一种通用语言。通过此协议,可实现控制器与其他设备(上位机)之间的远程通信。本设计就是以实验室现有的PLC为对象,实现基于Modbus协议的上位机对PLC的远程控制。实现上位机对PLC的远程控制,最理想的通信媒介就是通常所用的网线,即非屏蔽双绞线（UTP）。这就需要建立在以太网之上,即TCP/IP协议之上的Modbus通信协议。本次设计主要完成了完成了硬件连接及梯形图程序的编写,实现了控制器对输出线圈的控制,在建立PLC与上位机网络通信时,完成了对PLC通信模块的配置和PC机与PLC基于以太网的连接,采用Modbus TCP调试软件进行通信测试,测试结果表明上位机与台达PLC两个从站均可建立稳定的Modbus通信。     

基于模糊PI控制的Cuk斩波电路仿真研究

铅酸蓄电池是一个时变、非线性的系统,难以建立精确的数学模型。传统PI控制器难以达到良好的控制效果。文章采用模糊控制动态整定PI参数的联合控制方式,借助Matlab进行了Fuzzy-PI控制器的设计与仿真,验证了Fuzzy-PI控制方式的优越性。     

四足爬行机器人控制研究

本文介绍一种四足爬行机器人的组成结构及其控制系统的构成.控制系统主要由上位机控制界面和下位机控制单元组成.上位机通过Java语言编写调试控制界面,与下位机通过串口进行通信,下位机采用STM32作为核心控制器,接收上位机的相关控制信息,通过控制舵机控制器,实现四足爬行机器人的行走控制.     

通信基站合同能源管理综合控制系统设计

针对移动通信基站基于合同能源管理模式下的节能减排,设计并开发出综合的监测控制系统。该系统以计算机、网络通讯控制器、现场电能计量装置为基础,采用分层的网络架构,即:现场监测控制应用层、协调控制传输层及后台上位机监控管理层,以实现对基站的实时电力能耗数据采集、远程数据传输与节能管理控制。     

基于.NET上位机与PLC工业以太网通信的实现

在远程监测系统的上位机数据监测软件的设计中,上位机要对工业现场机器的运行情况进行实时监测,只有解决了和底层控制设备通信问题,才能实现对工业现场数据的实时采集,进而实现数据的存储、动态曲线的显示和数据报警等功能。在Visual Studio2012运行环境下,运用.NET技术,实现上位机数据监测软件与S7 300之间的工业以太网通信。结合某企业铝轧机的应用需求,对基于西门子 S7 300/400系列 PLC的远程监测系统进行了相关的研究与设计,通过工业以太网通信方式,上位机数据监测软件可以监测 S7 300 PLC采集的铝轧机轴承温度、油雾风机速度、供油泵压力等参数,实验结果表明,软件能够实时地采集数据和控制工业现场的设备。     

基于TMS320F28335的微位移步进电机控制系统设计

本系统拟计划采用DSP控制步进电机推动轻装置移动实现测量装置的精准定位。系统拟采用的主控制器为DSP28335,被控对象为最小步进角为1.8°的42步进电机,采用DSP输出PWM脉冲波通过电机驱动器控制电机的运行。系统根据具体控制要求改变对PWM参数的设置,并通过相关的算法对过程参数进行修正以完成系统目的。电机控制系统的控制精度为线位移10μm,能够达到为实验室项目进行支持的目的,本系统亦可广泛应用于电机控制领域。     

Control of linear motor machine tool feed drives for end milling: Robust MIMO approach

Linear motors are getting promising for use as high speed, high accuracy machine tool feed drives. The cutting force in the machining process are directly reflected to the linear motor due to no gearing mechanism. To achieve high accuracy machining, the controller for the linear motor system should be designed to compensate for the cutting force.

In this work, a MIMO H_∞ controller for the linear motor machine tool feed drives has been designed to reduce tracking errors induced by cutting forces for end milling. The controller is designed using normalized coprime factorization method for the dynamic model of the linear motor system. The model includes constant in-line and cross coupling force gain, since the feedback cutting force can be considered as the product of the constant gain and the moving velocity of each axis.

Analysis of the structured singular value shows that the designed controller has good robust performance despite wide variations of the cutting force and physical parameters. It is directly implemented on a linear motor X–Y table which is mounted on a milling machine to have cutting experiments via a DSP board. Experimental results verified effectiveness of the proposed scheme to suppress the effects of the cutting force in the high feed rate.     

基于单片机的电机软起动控制器的设计

软起动器是电机软起动控制的核心,电机软起动时,通过软起动控制器控制功率变换单元,进而改变电机与可变电抗器之间的阻抗比例关系,实现调压,从而达到软起动的卧的。文中采用单片机设计电机软起动控制器,实现了智能控制,取得了较好的起动效果。经过试验表明,采用该软起动控制器时可以有效地减小电动机的起动电流,从而达到保护电机和设备的目的,表明该软起动器在电机起动过程中具有良好的起动效果。     

基于单片机的步进电机式模拟器仪表系统设计

为实现基于单片机的步进电机式模拟器仪表系统,采用C8051F340单片机为控制器,单片机输出的时序方波作为步进电机驱动芯片的控制信号,步进电机带动指针显示汽车行驶过程中的实时信息。系统还利用LED进行相应工况的指示来提示或警告驾驶者注意。在汽车驾驶仿真器平台上成功模拟了时速表和发动机转速表操作状态、LED显示提示。     

无刷直流方波电机PWM控制器的设计

稀土水磁无刷直流方波电机是一种新型电动机，其性能优越，发展前景广阔。本文介绍了无刷直流方波电机的工作原理和其PWM控制器的设计。     

模糊理论在数控铣床加工中的应用研究

基于对数控铣床加工过程智能优化与提高加工效率的目的,改变传统的数控铣床加工过程中加工参数一成不变情况。本文从加工过程中,人的思维逻辑作用出发,选定模糊理论作为调整加工参数的方法设计一个能够自动调整伺服电机进给速度的模糊控制器,实现伺服电机的恒功率加工,提高铣削加工效率。并结合仿真手段对模糊控制器的控制作用进行仿真分析。找到一个合适的进给速度,对模糊控制器在数控铣床实际加工中的应用提供一个参数指导。     

直流电机PID控制系统仿真研究

直流电机是将直流电能转换成机械能或将机械能转换成直流电能的旋转电机。PID（比例-积分-微分）控制器,由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成,通过Kp,Ki和Kd 3个参数的设定,主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。PID控制器作为最早实用化的控制器已有70多年的历史,产品已在工程实际中得到了广泛的应用。PID控制器由于简单易懂,在使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。文章针对常规直流电动机PID控制系统的参数整定存在一定复杂性的问题,分析了PID控制系统的结构和原理,根据参数的选择,建立了数学模型。对直流电动机模型进行仿真分析,并对PID控制的仿真结果进行对比分析,通过仿真结果发现PID控制系统具有良好的静、动态性能和鲁棒性。     

基于半实物仿真的异步电机实时运动控制系统实验平台设计

异步电机的控制是本科教学中的重要内容。传统DSP电机控制实验程序复杂,而采用DSPACE的半实物仿真造价昂贵。本文设计了将原有纯软件连续系统仿真改进为DSP控制器所支持的离散化控制算法模型,可以实现从 Simulink 模型到控制器实时硬件代码的自动下载,完成上位机与控制器的数据交互,基于GUI环境可实时对电机运行状态和参数波形在线观测并发送控制指令。本文对异步电机控制的教学有一定的指导作用。     

异步电机矢量控制系统模糊PI控制器设计

采用传统PI控制器的异步电机矢量控制系统响应有延迟,调整过程中有超调。为改善异步电机矢量控制系统的动态性能,文中采用模糊矢量控制策略对三相异步电机进行控制,能够获得较好的动稳态性能。在Matlab/Simulink环境下,对模糊矢量控制策略进行了仿真研究,仿真实验结果表明,该控制策略能够获得快速的动态响应、转速无超调、系统鲁棒性更强的效果。     

基于模型预测控制的电动汽车轮毂电机转矩控制研究

分布式驱动电动汽车（Distributed Drive Electric Vehicles,DDEV）采用内嵌式轮毂电机,使各车轮独立可控,具有调节形式多样化等突出优点.合理的轮毂电机转矩分配是保证DDEV稳定性的关键.本文为提高DDEV稳定性,分析了轮毂电机转矩分配与稳定性的关系,提出一种基于模型预测控制器的DDEV轮毂电机转矩分配控制系统.所提出的控制系统由上层控制器和下层控制器两个主要部分组成.上层控制器设计了基于拉盖尔函数的模型预测控制器,综合分析保证DDEV稳定性所需的轮毂电机转矩约束条件,实现轮毂电机最优转矩分配,提高DDEV稳定性.下层控制器对四个轮毂电机进行实时控制,执行上层控制器设计的最优转矩分配方案.最后在搭建的Matlab/Simulink环境下进行仿真验证.