基于DSP和FPGA的电脑绣花机控制系统研究

根据运动控制技术的发展方向开发出一种用于高速加工领域的开放式运动控制器。讨论了该新型运动控制器的开放式体系结构,对它的主要模块进行了详细分析,在该开放式运动控制器中通过DSP完成实时控制,采用FPGA设计编码器的解码器、滤波器、计数器和总线接口的功能,利用双端口RAM解决工业计算机和运动控制器之间的大容量通讯问题,在Libero IDE 6中借助Modelsim5.8对编码器反馈电路进行了仿真,在高速工业电脑绣花机中的实际应用表明该运动控制器可靠并具有先进性。     

基于键合机的运动控制系统设计

提出了一种基于DSP FPGA的键合机运动控制系统设计方案,实现了对键合机平台中直线电机的高速高精运动控制。对该高速高精运动控制系统的整体结构做出了的介绍,对系统中的DSP控制器子系统、数据交换通道、FPGA器件等模块的系统功能、硬件设计实现方式、系统的软件体系结构等方面进行了比较详细分析和论述。该系统具有开放式的系统结构,提供有效的人机交互接口,采用PID算法,具有较好的稳定性和较高的精度。     

基于DSP的PLC运动功能的研究

为解决可编程逻辑控制器（PLC）传统CPU难以实现电机运动控制的问题,提出了一种基于梯形图翻译形式以及梯级执行机制的DSP．PLC架构,通过一套具有运动控制特点的指令集实现了可编程控制器的运动控制功能,并给出了运动控制的关键技术前后台动态（FBD）调度算法。实验结果表明,DSP—PLC构架既发挥了DSP高速处理的优势,又体现了PLC图形化的编程特色,且调度算法简单有效,可适用于电机运动控制系统。     

基于DSP和FPGA的运动控制器

为了满足开放式运动控制器的设计要求,给出了一种基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）的四轴通用运动控制器设计方案,详细论述了该四轴通用运动控制器的体系结构特点、硬件电路设计、FPGA模块分析和软件模块组成;系统结合PC／104模块化设计思想,基于TMS320F2812DSP外部总线的设计,采用高性价比FPGA芯片EP2C5实现了运动控制专用外设模块,使系统具有结构简单、低成本、开放性、模块化特点,而且总线上各模块可独立设计,亦降低了系统实现难度。实际应用结果表明,该控制器具有良好的性能。     

多工位转盘式芯片装管设备控制系统设计与实现

多工位转盘式芯片装管设备是芯片后道工序生产过程的重要设备,具有实现芯片的检测、分选及装入料管的功能.基于多工位转盘式芯片装管设备的控制流程,通过控制系统分层的软件架构,设计了以安川计算机板型控制器MP3100为硬件核心,采用上位机应用程序结合安川运动控制应用程序接口(Application Programming Interface,API)的软运动控制方式,通过MECHATROHNK总线通信驱动多个安川电机及I/O口的控制系统,实现了对芯片装管设备高速、高精度的运动控制.最后,以上下轴控制程序为例,说明了安川运动控制API的实现过程.设备实际运行结果证明了该控制系统的可行性、有效性和可靠性,满足了集成电路生产中快速装管的高精度、高速运动的生产要求.     

多工位转盘式芯片装管设备控制系统设计与实现

多工位转盘式芯片装管设备是芯片后道工序生产过程的重要设备,具有实现芯片的检测、分选及装入料管的功能.基于多工位转盘式芯片装管设备的控制流程,通过控制系统分层的软件架构,设计了以安川计算机板型控制器MP3100为硬件核心,采用上位机应用程序结合安川运动控制应用程序接口(Application Programming Interface,API)的软运动控制方式,通过MECHATROHNK总线通信驱动多个安川电机及I/O口的控制系统,实现了对芯片装管设备高速、高精度的运动控制.最后,以上下轴控制程序为例,说明了安川运动控制API的实现过程.设备实际运行结果证明了该控制系统的可行性、有效性和可靠性,满足了集成电路生产中快速装管的高精度、高速运动的生产要求.     

基于PROFIBUS—DP的电液伺服控制系统设计

介绍了利用专用集成电路SPC3实现电液控制器的PROFIBUS-DP接口和控制器硬件的设计,给出了控制器处理DP通信的软件实现方式.使控制器可以智能分站的形式应用与工业现场总线的网络中.最后进行了系统的通信实验测试和位置运动控制实验,证明了该系统的设计是可行的、有效的.     

多轴步进电机CAN总线控制系统设计

设计了一种基于CAN总线的多轴步进电机运动控制系统。系统由PC机、CAN收发器、CAN控制器、单片机、步进电机及其驱动器等部分组成。系统由PC机通过CAN总线向各轴步进电机控制器发送控制命令,实现多轴步进电机的同步运动控制。将各轴步进电机安装在采摘机械手上进行机械手运动控制试验,结果表明该系统稳定可靠。     

EtherCAT总线在伺服运动控制系统中的应用

为实现EthercAT现场总线在伺服运动控制系统中的具体应用,以五轴运动控制系统的研发为背景做了研究与测试.系统主站控制器采用爱迪纳控制技术(厦门)有限公司的ADX NC纯软件开放式数控系统,从站设备由EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片组成,并由此构建了一主一从的EthercAT网络结构.研究结果表...     

基于软件模式的开放结构控制器平台的研究

为了解决控制器在异构系统之间的开放性、可移植性及分布式应用的问题，根据软件模式理论中的分布式微核模式，构建了软件化开放结构控制器平台。以车床数控系统为原型，实现了基于公共对象请求代理体系结构组件模型的系统功能组件，建立了各组件之间的逻辑关系。采用设计模式理论对系统功能组件进行行为建模，并用命令处理器模式和解释器模式建立了运动控制功能组件的行为模型。建立了基于RT-CORBA协议的软件总线通讯系统，实现了功能组件的即插即用性和开放性。     

六自由度钢带并联机器人运动控制系统的研制

运动控制系统对于钢带并联机器人至关重要.提出了钢带并联机器人运动控制系统的设计思路,介绍了该控制系统的工作原理与功能,阐述了SPiiPlus PCI-LT-6运动控制卡的性能指标、硬件结构、用户程序结构等.针对钢带并联机器人位置逆解的运动控制问题,给出逆解的ACSPL求解框图和编程代码,分析了钢带并联机器人运动控制中的...     

Nonlinear robust dual-loop control for electro-hydraulic load simulator

This paper investigates on the high performance torque control of electro-hydraulic load simulator (EHLS). In order to suppress actuator׳s motion disturbance, a nonlinear robust dual-loop control scheme is developed, which consists of a open-loop nonlinear velocity feed-forward compensator and a closed-loop nonlinear deterministic robust torque controller. The main function of the open-loop compensator is to decouple actuator׳s active motion disturbance, whereas the torque loop controller aims at guaranteeing the dynamics performance of tracking torque reference. Besides actuator׳s motion disturbance, both the nonlinearity characteristics and friction problem of the EHLS system are taken into consideration in this paper. The effectiveness of the developed method are verified through comparative co-simulations and experiments.     

高性能运动控制器的滑模变结构控制

采用经典PID控制算法的传统运动控制器在受到外部扰动或伺服系统结构参数发生变化时会使系统性能受到影响,运动控制器与数控系统之间低速的ISA总线通信也已无法满足控制器进行复杂的位置控制运算需要大量实时数据传输的要求,降低了运动控制器的控制性能。文章提出在运动控制系统中采用滑模控制算法,减少了外部干扰和系统内部参数变化对系统的影响,提高了系统的鲁棒性 此外,设计中采用PCI总线通信,使数据通信能力显著提高。采用该算法可以有效地克服系统结构参数变化和外部干扰对系统动态响应的影响,明显提高系统的响应速度,同时保持原来系统无超调的要求,使系统具有更好的动态性和较高的鲁棒性,提高了运动控制器的控制性能。     

基于LabVIEW的运动控制卡对SINAMICSS120控制实现

介绍一种面向机床伺服进给运动控制系统的设计与实现。该系统基于LabVIEW虚拟平台丰富的函数库功能及其与硬件良好的接口性能,以GTS-400-PV-PCI-G型运动控制卡为核心,通过西门子扩展端子TM41提供的可模拟增量式编码器接口及模拟量输入接口,对西门子新一代产品SINAMICSS120单轴交流驱动器进行运动控制,从而实现对1FT6086伺服电机的实时控制。     

双缸同步运动控制算法研究

阐述了双缸同步运动的控制算法,说明了双缸同步控制系统的基本工作原理,设计了双缸同步运动液压控制系统,对同步控制回路及手动应急回路做了说明。对双缸同步运动控制系统进行了动态仿真,分析了影响系统同步性能的因素。     

Practical motion control with acceleration reference for precision motion—New NCTF control and its application to non-contact mechanism

This paper presents an improved practical controller for enhancing precision motion performance. For practical use, high motion control performance and ease of controller design are desired. A nominal characteristic trajectory following control (NCTF control) has been studied to satisfy the desired response. The NCTF controller consists of a nominal characteristic trajectory (NCT) which is the reference motion of control system and a compensator which makes the motion of the controlled object to follow the NCT. The NCT is easily determined from experimental open-loop time responses of the mechanism. The controller parameters can be also determined easily, without any given model parameters. In the present paper, the Continuous Motion NCTF controller for high continuous motion performance is improved in order to enhance the following characteristic of the object motion on NCT and improve the positioning and tracking accuracies of the system. The improved Continuous Motion NCTF controller (referred to as Acceleration Reference-Continuous Motion NCTF controller (AR-CM NCTF controller)) provides the advantages such as the high overshoot reduction characteristics and the low sensitivity disturbance. The AR-CM NCTF controller includes the structure of the Continuous Motion NCTF controller and acceleration reference for the object motion as the additional controller elements. The design procedure of the AR-CM NCTF controller remains easy and practical. In order to confirm the advantages, the AR-CM NCTF controller was examined in positioning and tracking motion performances using the non-contact mechanism. The experimental results prove that the AR-CM NCTF controller achieves the better positioning and tracking performances than the Continuous Motion NCTF controller.     

基于DSP的多轴运动控制器研究

针对国内外DSP的发展情况及现状,利用TMS320F28335芯片的高速运算能力和丰富资源实现数控系统中实时性要求较高的运动控制(直线插补、连续插补、位置控制、串行通讯等)。在此基础上,就该运动控制器的硬件及其软件设计的实现方法进行了讨论。这类运动控制器功能完善、性能优越,通常能提供板上的多轴协调运动控制,控制精度较高。     

双重复控制器在灌装机位置跟踪系统中的应用研究

自动灌装机跟踪精度及其对干扰信号的抑制能力是提高灌装效率的核心问题.根据系统周期性重复运行的特点,提出了基于PID控制与带比例微分调节的双重复控制的复合控制策略.基于系统传递函数模型,采用遗传算法对PID参数进行优化.仿真结果表明,该复合控制方法使控制系统误差收敛速度快,稳态精度高,鲁棒性好,可有效提高设备灌装效率和产品质量.     

HIGH-ACCURACY SYNCHRONIZATION CONTROL WITH HYBRID NEURAL NETWORKS

A novel nonlinear control algorithm based on hybrid neural networks is presented to cope with the high-accuracy synchronization control problem for a dual-actuator electrohydraulic drive system which plays an important role for the development of elastomeric launchers. A new objective function for better synchronization performance is introduced and a learning algorithm to adjust the weights of the neural network, based on the gradient descent algorithm, is also derived. The hybrid neural network control algorithm guarantees high-accuracy synchronization performance of two motion cylinders and fast dynamic response as well as good stability of the control system. Prototype test results on the dual-actuator electrohydraulic drive system verifys the effectiveness of the proposed approach.     

基于自适应滑模控制器的机械臂运动控制方法

由于无法消除机械臂运动过程中存在的高频振动,导致运动控制方法存在跟踪精度低、控制稳定性差和控制性能差等问题。对此,提出一种基于自适应滑膜控制器的机械臂运动控制方法,在机械臂动力学模型的基础上设计非线性观测器,对机械臂控制系统中存在的干扰信号进行观测,设计自适应滑膜控制器对干扰信号进行补偿。将补偿器引入自适应滑膜控制器中,其主要作用是抑制机械臂在运动过程中存在的高频振动,以提高控制稳定性,通过 Lyapunov 函数设计自适应滑膜控制器的总控制律,根据总控制律利用改进后的自适应滑膜控制器完成机械臂的运动控制。实验结果表明,所提方法的跟踪精度高、稳定性好、控制性能高。