PLC控制自动送料平台的设计

针对车间采用人工搬运铜板时,存在的劳动强度大、重复率较高、工人易受伤等缺点,提出了一种基于PLC控制自动送料平台设备。设计了自动送料平台机械结构的总体方案;使用以三菱Q系列PLC为控制核心,设计了系统的总控制模块,包括气动控制模块和电路控制模块,采用气动控制模块实现铜板自动夹紧和翻转的功能,采用电路控制模块实现自动送料平台设备运送、返回及其他信号的接收和处理功能。采用GX Works 2软件实现自动送料平台设备手动、回原点、自动、自行检测、报警等控制功能。实验结果表明此系统不仅具有稳定性好、方便快捷等特点,且可有效提车间铜板的调度管理能力。该系统能改善自动送料平台设备重复率高、劳动强度大和工作人员易受伤的状况,提高了铜板的运输效率。     

基于GIS数据交互的大数据动态自动化平台设计与研究

目前应用较多的大数据动态自动化平台均存在数据查询性能、数据迁移性能方面的问题,因此设计一种基于GIS数据交互的大数据动态自动化平台。平台由多个模块构成,包括后台支持模块、数据预处理模块、PROFILER模块、数据库模块。其中后台支持模块由主机、交换机、服务器构成。其中主机的数量需要根据实际情况来布设,主机选取的型号为IPC-KR3499。数据预处理模块负责进行大数据的导入与清洗。其中大数据的导入使用的工具为Sqoop,大数据的清洗则具体包括四个阶段:准备、检测、定位以及清洗。PROFILER模块主要负责进行性能分析,该模块支持的数据抓取方式为动态抓取,使用的抓取工具为BTrace。平台使用的数据库是Hbase,是一种可伸缩、面向内存、高性能、高可靠的数据库。搭建实验的集群环境,对设计平台进行性能测试。测试结果表明设计平台的查询平均用时整体较少、数据迁移速率更高,表明设计平台拥有更好的数据查询性能、数据迁移性能,解决了当前存在的问题。     

模块化变形机器人非同构构形表达与计数

提出一种新型链式可重构模块机器人平台,该机器人平台具有手动可重构和自动变形的特点,介绍一种三模块变形机器人样机。组成机器人的单个模块可以简化为由模块本体、连接臂和偏置关节组成。模块的数量可以根据实际工作的需要进行选择,模块间的连接具有规则连接和非规则连接两种方式;同时,由连接模块的偏置关节的运动,模块间的相对位置可以改变。由于模块连接方式的不同和模块间相对位置的变化,变形机器人具有多种非同构构形;为此,根据模块的物理结构和邻接关系提出了用构形矩阵来表达机器人结构的拓扑信息,并在仿真环境下进行等效描述;提出基于组合计数原理的递归算法,用于多模块变形机器人的非同构构形的计数,并根据构形矩阵的拓扑信息对构形进行评价。最后根据仿真结果给出了一种三模块变形机器人样机对称构形的设计示例,验证了算法的可行性。     

基于B/S结构的压力容器集成管理及仿真评估系统

针对压力容器越发突出的安全问题,通过从制造、使用、维护到报废处理的全生命周期的集成管理,采用"规程驱动"的方法来自动生成监控时序表,来实现各环节的自主动态监管。基于B/S网络结构建立压力容器全生命周期集成管理及仿真评估系统,包含承压设备编码操作平台和压力容器缺陷的安全评定与失效仿真平台两个核心模块,实现对承压设备的信息化、规范化、精确化的管理。     

基于Ansys Workbench的一种新型铁路起重机转台轻量化探析

以有限元分析软件Ansys Workbench协同仿真平台为工具,对传统的转台结构进行拓扑优化,在拓扑优化结果的基础上提出了一种新型的转台结构,并保守地赋予了板厚。利用Workbench中DM、Mechanical以及DX 3大模块之间的无缝连接,完成了新型转台结构的参数化建模、结构分析和基于神经网络响应面法的优化设计,轻量化效果显著,为相关设计提供了参考。     

基于激光跟踪仪的混联机器人快速零点标定方法

研究一种新型混联机器人的快速零点标定方法。该机器人由一个3自由度并联模块及一个2自由度转头串接而成,具有刚度高、工作空间大、制造成本低等优点,如配以长行程导轨,可应用于飞机结构件自动制孔作业。介绍并联模块的拓扑结构组成,提出其逆位置分析的快速数值算法。通过建立并联模块的零点误差映射模型,侧重分析各支链零点误差对动平台位置误差的影响。在此基础上,建立基于激光跟踪仪的并联模块零点误差辨识模型,并提出兼顾辨识精度、鲁棒性及标定效率的测点选取规则。算例仿真验证了上述零点标定方法的有效性。     

基于电子模拟计算机的动力学等效实验

基于电学和动力学广泛的相似性,针对动力学实验可观测性差,从控制角度,用电子模拟计算机实现传递函数。以受力拓扑为基础,从最基本动力学元件弹簧、阻尼器和质量块的等效模块开姑,组合成单自由度、空间多自由度系统等基本结构,说明拓扑一致和简单可加;最后结合电路发展现状和趋势,给出了对复杂系统的嵌入式设计混合仿真构架。由于传递函数相同,方法对实际动力学控制器设计也具有一定意义。     

汽车电气通用学生终端的研制

在Windows平台上利用分布式多层混合架构技术,在汽车电气实验主机的多路信号与各学生终端间建立了网络化管理系统,使得学生终端可再现与主机相同的电气输出特性,解决了在汽车电气系统实验过程中设备台套数不足的问题。     

基于Modelica的数字电子技术网络实验平台

为解决传统实验室设备资源紧张、更新投入大的问题,将在线仿真计算引入到实验教学中,设计、建立了基于Modelica的虚拟网络实验平台.详细介绍了设计数字电子技术网络实验平台的原理和过程,及相关的结构拓扑组成,并介绍了一种新型的、面向对象的多领域统一建模语言Modelica,利用其对数字电路器件进行了建模及仿真,详述了数字电路译码器元件的建模思路、过程以及实验场景的设计实现中的关键技术,并将模型与前台可视化插件相关联;最后将实验平台与EDA商用软件Multisim进行了比较.研究结果表明了该虚拟实验平台的优越性.     

基于Vericut的机床能耗建模与仿真

为实现数控加工制造过程的能耗预测与仿真,采用比能耗法建立了基于Vericut Force模块的机床能耗模型,并结合UG CAM模块与Vericut Force模块搭建了CAD-CAM-ECS能耗仿真平台,实现零件在加工过程中能耗的仿真。结果表明,基于Vericut中过程毛坯(IPW)条件的机床能耗模型可有效预测零件在加工过程中的机床能耗状态,CAD-CAM-ECS能耗仿真平台可实现加工过程能耗仿真并准确映射能耗高的设计特征,为零件的设计及工艺的优化提供依据。     

[绿色设计]基于Vericut的机床能耗建模与仿真

为实现数控加工制造过程的能耗预测与仿真,采用比能耗法建立了基于Vericut Force模块的机床能耗模型,并结合UG CAM模块与Vericut Force模块搭建了CAD-CAM-ECS能耗仿真平台,实现零件在加工过程中能耗的仿真。结果表明,基于Vericut中过程毛坯（IPW）条件的机床能耗模型可有效预测零件在加工过程中的机床能耗状态,CAD-CAM-ECS能耗仿真平台可实现加工过程能耗仿真并准确映射能耗高的设计特征,为零件的设计及工艺的优化提供依据。     

基于GPRS的电缆防盗报警系统

探讨了基于GPRS的电缆防盗报警系统检测方法。该检测方法在实时检测电缆供电、被盗及报警方面效果显著。其方法是在电缆的尾端安装电力线载波发射设备,电缆起始端安装电力线载波接收报警主机,报警主机内采用GPRS通讯模块,当发生电缆被盗、断路等现象时,第一时间向特定的手机及互联网发出报警。克服了人工巡查时间无法保证,劳动强度大的缺点。     

基于Automation Studio的塔式起重机的建模与仿真

塔式起重机是现代工业的重要设备,对其进行有效的仿真设计具有重要意义。Automation Studio(AS)软件是机电一体化综合仿真平台,由液压模块、气动模块、机械模块、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)模块、比例伺服模块、电机拖动模块与电气控制模块等标准模块构成,具有回路设计、系统分析和动态仿真等功能。因此,对塔式起重机进行了基于AS的建模与仿真。首先,利用SolidWorks建模软件建立塔式起重机主要零部件的三维模型;其次,将建好的塔机零部件模型传入AS软件进行装配和关联;最后,利用AS软件实现控制塔式起重机的运动过程。控制系统平台采用AS软件平台编程实现,完成了塔机的过程控制系统硬件的结构设计。AS软件一定程度上克服了传统塔式起重机控制系统电能浪费大、效率低等缺点,能很好地完成塔式起重机的三维动画仿真,且运行控制的主要参数均可控,具有较大的灵活性。     

三端口MMC变换器研究

随着能源互联网概念的提出,电力电子变换器作为其概念的核心设备,应用愈加广泛,但其发展受到耐压不高、容量较小、成本较高等因素的制约。模块化多电平技术可以很好地解决上述问题,故在传统MMC技术的基础上,该文构思了一种基于MMC的多端口变换器的拓扑结构,通过额外添加一个SM子模块,在此基础上对其原理与性能特点进一步描述。通过对传统MMC子模块与额外添加的子模块分别控制,实现输出直流电压与高频交流电压的目的。首先对于多端口MMC拓扑结构进行了参数的计算与设计,随后通过Matlab软件搭建了多端口的模型,最后通过控制策略进行了仿真模拟实验,阐述了其可行性。     

离子迁移谱Hadamard编解码模块设计与实现

离子迁移谱检测仪是一种可探测痕量物质成分的设备。在离子迁移谱检测仪中使用Hadamard变换方法可以提高离子有效利用率。OMAP是TI公司的嵌入式非对称多核处理器平台,片内集成一个ARM核心和一个DSP核心。该文介绍了基于此平台设计并实现离子迁移谱Had-amard编解码模块的方法。通过使用该模块可以完成Hadamard信号实时编解码处理,改善仪器信噪比。     

基于Simulink的混合动力起重机建模与仿真

针对复杂的混合动力起重机系统,以额定起重量40.5 t的轨道门式起重机为研究对象,设计完整的仿真系统结构框架,并基于Simulink仿真环境,分别建立了负载功率需求计算、控制策略以及混合动力系统三大仿真模块。并以港口装备节能技术综合实验平台为基础,设计并开展对比试验,分析实验与仿真结果,确认模型误差在4%以内,验证了仿真系统的准确性。     

M~2SBot新型自重构机器人拓扑构型描述及运动学研究

介绍了一种新型自重构机器人系统,研究了基于旋量理论的自重构机器人正、逆运动学算法。在分析M2SBot机器人模块拓扑结构的基础上,建立描述自重构机器人拓扑构型的三元组矩阵;利用拓扑结构信息和模块坐标系间的齐次变换,获得各个模块的运动旋量并自动生成自重构机器人正运动学方程。采用遗传算法求运动学的逆解,在传统遗传算法的基础上提出了"移民"策略和局部优化的改进方案。最后,以双支链构型为例,给出了正运动学方程自动生成的具体步骤,并在MATLAB平台上进行逆运动学仿真,验证了改进遗传算法的有效性。     

宏微混合驱动的3-RPR并联机构虚拟样机研究

为解决大行程运动系统的高精度定位问题,结合液压伺服技术与压电技术独特的优点并应用到并联机构中,提出了一种基于电液-压电混合伺服驱动的3-RPR并联机构,并基于接口的多领域协同仿真方法研究其虚拟样机。其中,采用ADAMS软件建立其机械模块、采用AMESim软件建立其液压系统及压电驱动系统模块、采用MATLAB软件建立其控制模块。通过联合仿真,分析了其动态特性,为实际物理样机设计和参数优化提供理论依据。     

基于CarSim和Matlab的智能车辆视觉里程计仿真平台设计

基于特征的视觉里程计系统主要由特征检测与跟踪模块以及位姿计算模块两部分组成。为分析车载视觉里程计系统中引入车辆运动学约束的位姿计算算法性能,根据摄像机成像及视觉几何学原理,采用Matlab结合车辆动力学仿真软件CarSim建立车载视觉里程计仿真平台。该仿真平台由车辆运动仿真模块、成像仿真模块、数据显示与分析模块组成,仿真平台的测试对象为视觉里程计的位姿估计算法模块。该仿真平台充分考虑车载视觉定位系统的运动特性,为研究车辆运动学约束在视觉里程计系统中的应用提供新的思路和工具。对提出的一种全新的基于车辆运动学约束的位姿估计内层算法,在此仿真平台上进行性能验证。仿真结果表明,该算法在计算精度与效率上都能够满足实时车载视觉定位的要求。     

船舶主机机旁操作模拟训练系统的研制

船舶轮机模拟器是现代海运教育的必备设备。以MANB＆W 10L90MC型主机及其机旁操纵设备作为仿真对象构建的主机机旁操作模拟训练系统是COSCOQMC-Ⅰ型轮机模拟器的子系统。该系统主要由仿真服务器、机旁操作工作站、实物机旁操纵台、实物主机模型等部件组成,通过上下两层计算机网络相连接。以高性能仿真平台PROSIMS为基础,开发了实时性强、仿真精确的机旁工作站应用软件,该应用软件具有良好的操作界面,逼真地模拟了实船主机机旁控制的各种操作,在各类船舶轮机人员的轮机培训中得到了成功应用。