基于DSP平台的排爆机械臂控制系统设计

针对具有危险的特种环境,设计一个可以代替人工作业的排爆机器人控制系统。该系统以DSP为中央处理核心,用6个伺服电机配合铝制合金搭建机械臂硬件结构,利用DSP增强型PWM模块驱动伺服电机,上位机采用PC机进行控制。实现了串口测试软件向SCI模块发送指令的功能,从而控制机械臂,仿生模仿人手的各类运动。实验结果表明:控制系统精度高,调节快,该机械臂有强的承重能力,能准确握紧危险品并放于隔离箱中。     

安全遮拦收放机械臂控制系统设计与实现

针对安全遮拦存在重量大,不易搬运等问题,设计了一款专门用于收放安全遮拦的新型机械臂.机械臂采用三个通用线性模组和一个旋转平台进行搭建,根据运动学模型,对机械臂进行轨迹规划,以PLC为控制核心,采用PTO模式控制步进电机,实现了机械臂的轨迹控制.实验结果表明:机械臂能准确将安全遮拦放置在指定位置,可实现多个安全遮拦的连续自动收放.     

安全遮拦收放机械臂控制系统设计与实现（英文）

针对安全遮拦存在重量大,不易搬运等问题,设计了一款专门用于收放安全遮拦的新型机械臂。机械臂采用三个通用线性模组和一个旋转平台进行搭建,根据运动学模型,对机械臂进行轨迹规划,以PLC为控制核心,采用PTO模式控制步进电机,实现了机械臂的轨迹控制。实验结果表明:机械臂能准确将安全遮拦放置在指定位置,可实现多个安全遮拦的连续自动收放。     

基于DSP的步进电机闭环控制系统设计

针对步进电机在运行过程中失步的问题,设计了以DSP2407为控制器的步进电机闭环控制系统。此系统采用串口SCI与上位机进行通信,通过光电编码器检测电机的位置并反馈给DSP2407控制器,控制器根据反馈结果做出相应的决策,实时调整PWM信号的频率,均匀分配PWM信号,实现对步进电机位置的精确控制。针对DSP计数寄存器存在过零点的问题,设计了一种简单有效的过零点算法。     

多电机耦合驱动式仿人机械臂设计与传动特性分析

针对传统仿人机械臂载荷与自重比低的问题，提出一种多电机耦合驱动式仿人机械臂。根据人臂的运动特性，确定串联结构下的仿人机械臂构型，并将机械臂划分为肩关节模块、肘关节模块和腕关节模块。分析单电机驱动单关节的绳索传动特性，推导该模型下电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。研究各模块中多电机耦合驱动多关节的电机布局和绳索绕线方式，解释各模块中多电机耦合后的工作原理，推导各模块中电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。并通过实验验证各模块中映射关系的正确性，以及各模块关节的承载能力。结果表明：多电机耦合驱动方式在保证质量的前提下，可以有效提高各关节的承载力，为仿人机械臂的设计提供理论依据。     

基于VB和串行通信的步进电机控制系统设计

利用Visual Basic 6.0提供的串口通信控件MSComm实现了PC机与步进电机控制电路之间的数据通讯,并最终实现由PC机直接控制步进电机。该控制系统已成功应用于钢卷尺自动检定仪,经实际运行,该系统能够较好地控制步进电机,设计的控制电路结构简单,成本低,且有友好的人机交互界面。     

基于HT32F1765机械臂小车设计

提出了基于WIFI和NRF24L01无线控制的机械臂小车,其上加装的是6自由度机械臂。该系统的主控芯片采用高性能32位微控制器HT32F1765单片机,具有控制方式简单、多样化,并适合不同的人群使用。在控制算法上采用用PID算法对电机舵机进行控制,利用D-H坐标建模对机械臂运动轨迹进行规划处理,在上位机终端集成了视频监控、实时控制、3D模型仿真、语音控制等功能,从而达到良好的控制效果。     

基于PLC和DSP的全自动液体灌装机的设计

介绍基于PLC和DSP的全自动液体灌装机的设计,该设备采用电机伺服控制技术、步进控制技术、PLC技术、DSP技术、人机界面等技术实现了对不同规格容器的全自动灌装,并精确控制灌装质量;同时通过网络通讯实现对灌装生产过程的监控和生产信息管理。该机具有操作方便、系统稳定、工作效率高等优点,成功实现了液态灌装机的自动化。     

基于DSP和双口RAM的无刷直流电机控制模块设计

在对无位置传感器无刷直流电机的控制原理分析的基础上,结合TMS320F2812的特点,提出一种无位置传感器的无刷直流电机控制模块的设计方案.采用DSP和MCU的双CPU控制,通过双口RAMCY7C144完成CPU之间的数据交换.MCU将经人机接口输入的控制信号转换后存入双口RAM,DSP从双口RAM中取出这些控制量并根据它完成电机控制,然后将控制结果存入双口RAM由MCU读出显示.该模块还设计拥有多种接口,DSP的在线编程可通过JTAG完成,模块同工控机或个人电脑的通信可以通过CAN接口、RS-485/RS-232来完成.实际应用结果表明,该模块实用性强,通用性好,能较为精确的完成电机的控制.     

基于DSP宝石加工机械手控制系统设计与实现

为了在工业生产中提高宝石加工的精度和效率,采用一种基于DSP控制五自由度机械手实现宝石加工的方案.系统以DSP为核心处理器,辅以专用步进电机驱动芯片,配合传感器,液晶显示和遥控技术,可以远距输入宝石设计参数,控制机械手进行宝石研磨和抛光动作.测试表明,该系统减少人工加工高精度宝石的误差,提高了加工灵活度和效率.     

基于OMAP-L138+FPGA的数控皮革切割机控制系统的设计

设计一种基于OMAP-L138+FPGA的嵌入式数控皮革裁割机控制系统。该控制系统以TI公司的OMAP-L138双核处理器配合FPGA作为核心器件,以伺服驱动器和伺服电机作为执行系统的关键组件。其中OMAP-L138双核处理器内部的ARM核负责文件解析和人机交互工作,DSP核负责实时的速度规划和插补计算工作,FPGA负责通用输入输出(GPIO)控制、插补脉冲输出以及信息采集工作。ARM与DSP的双核通信则借助DSPLINK组件完成。实验表明:该控制系统的切割效率高,刀具切割轮廓曲线平滑。系统软件和硬件设计合理可行。目前,该系统已经应用于实际的工业生产中。     

基于DSP的多轴运控动制卡硬件设计及其在教学中的应用

高速高精度的位置控制是现代制造业的重要研究课题之一,为了实现多路电机的精确位置控制,开发了一款基于DSP的多轴运动控制卡,这是集教学、应用编程、开发研究于一体的实验平台。运动控制卡以TMS320F28335为控制核心,又在其外围扩展了基于CPLD的地址译码模块、基于FPGA的编码器反馈模块、基于DAC的电机控制模块等丰富的外围设备,具有较高的完备性、可靠性、可扩展性以及可维护性。鉴于TMS320F28335的高速运算能力与面向电机的高效控制能力,在此基础上嵌入运动控制算法,能够实现精确的电机位置控制。将运动控制卡应用于机械电子工程专业的课程实验、专业设计、毕业设计及创新活动等教学环节中,能够有效提高学生的学习兴趣和完成实际工程项目的能力。     

基于多Lyapunov函数方法的模糊滑模控制算法

对于多电机操控的高复杂度机电系统,构建对多电机控制的通用性强的控制算法十分重要。给出了基于多Lyapunov函数方法设计的感应电机速度控制模糊滑模控制算法。在控制方案中,首先应用Lyapunov 函数方法设计感应电机的速度估计器;其次应用Lyapunov 函数方法设计滑模控制器;最后应用Lyapunov 稳定条件,设计模糊滑模控制器。整合的模糊滑模控制技术,为多电机控制提供了有效的参考。     

Servo design of a vertical axis drive using dual linear motors for high speed electric discharge machining

This paper proposes a synchronous control scheme for a linear servo system applied to the vertical axis drive of a die-sinking electric discharge machine (EDM) tool. The investigated vertical axis drive is constructed with dual parallel linear motors, which are arranged to jointly drive the feed axis for improvement of the overall thrust and structural stiffness. A pneumatic cylinder is employed to compensate the gravitational effect of the feed axis with its electrode and holder. A mechanical coupling is designed to firmly bridge the two linear motors and carry the feed axis. Therefore, synchronous control for the motors is critical for not only position accuracy, but also machine safety. Moreover, by controlling the thrust outputs and positions of the motors to be as equal as possible, the potential “pull and drag” effect between the motors can be reduced and loads can also be equally shared. The proposed “position/thrust hybrid synchronous control” scheme is applied to the EDM to achieve high-speed, accurate machining, and the experimental results show that the synchronization error between the two parallel motors and the positioning accuracy are both satisfactory when operated under high-speed conditions.     

基于MATLAB的手臂康复机器人仿真研究

手臂康复机器人通过牵引患肢按规定轨迹运动,以锻炼肌肉、恢复运动功能,实现手臂康复训练.该机器人采用极坐标形式,由电机驱动各关节协调控制实现手臂的平面运动,该机器人可以在水平面和垂直面进行手臂运动锻炼.建立了基于MATLAB的手臂康复机器人控制模型,基于虚拟现实技术进行了仿真,仿真结果说明系统达到了预期效果.     

论工业机器人、数控机床和机械手

从专业技术的角度,对工业机器人和数控机床的作用地位、目的用途、结构形态、技术指标及工业机器人和机械手的控制系统、操作编程、驱动系统等进行了分析和比较,介绍了三者间的区别。     

基于PLC的直线位置跟踪实验装置系统设计

位置跟踪装置一方面要求直观地反映系统内各元件的性能及数据传输、程序算法及运动输出速度的合理性;另一方面,位置跟踪又是一种对机电控制的基本架构及编程有较高要求的装备,尤其是运动的高精度。论述了该位置跟踪实验装置系统的机械结构部分,电气控制部分及人机交互设备设计的过程。该设备的机械部分由导轨滑块部分、步进电机、编码器等组成;控制部分是西门子S7-200PLC控制器;人机交互设备采用eVIEW型号为ET070的7寸触摸屏。通过PLC控制各步进电机的主从运动,以实现运动滑块位置的跟踪。     

一种六自由度汽车悬架测试控制系统的设计

主要介绍了基于施耐德LXM32A系列的六自由度汽车悬架测试控制系统以及整体机械机构的设计。通过CANOPEN通信协议控制伺服电机的运动,从而推动平台模拟各种路面的路谱信息。系统硬件主要由六路伺服电动缸、运动平台和汽车悬架组成,并通过加载不同的路谱信息验证六自由度汽车悬架测试系统的可行性。     

五关节机械手控制程序设计

设计了一种新的五关节机械手,通过机构运动学理论方程设计了控制程序,并设计了友好的操作平台,便于远程控制。该机械手是一个含有四杆结构的五关节串联机构,其最长伸展距离可达125 cm。利用逆运动学理论,建立了机械手运动方程,通过伺服电机调节相应关节角度的大小便可控制末端夹持器的位置。通过VB语言对整个系统编程,当操作人员在屏幕上点击目标位置后,程序通过所指定的末端位置,利用逆运动学理论,得到相应的伺服角度大小,然后传达指令给伺服电机,伺服电机调节伺服角度,从而使机械手末端夹持器到达操作人员所指定的位置。该机械手用于营救机器人领域,因而并不需要很高的操作精度,理论结果与实验结果对比,验证了操作精度在允许范围内。