基于ACR9000的开放式数控系统软件平台研究

以Windows操作系统为平台,对基于ACR9000运动控制器的开放式数控系统软件平台进行了研究.在分析了当前开放式数控系统中存在的问题后,提出了一种硬件上基于ACR9000运动控制器,软件上应用Visual C++6.0的数控系统软件平台解决方案.重点介绍了人机交互界面、PC机与运动控制器的通讯软件模块的设计以及各个功能模块的实现.系统已经实现对机床的基本运动控制.     

通信协议设计与实现

为了实现一台PC机对多台以DSP为主处理器的运动控制器的串行通信,设计了一种用RS485总线串行的通信方案,实现了系统硬件接口,制定了包格式及通信协议,同时给出了部分DSP程序,然后在VC＋＋的环境中利用MSComm控件实现了上位机软件的编程。实际应用结果表明,该协议能可靠得用于PC机与多台运动控制器间的串行通信,能很好得收／发运动控制指令和运动状态。     

基于Galil控制器六自由度机械手的开发与应用

研究了基于Galil运动控制器的六自由度机械手控制系统软硬件方案。控制系统采用"PC+Galil"硬件构架平台,以PC机作为上位机,实现运动控制、轨迹规划及后台管理与运算等工作,以Galil作为下位机实现前台实时运动控制与检测。利用GalilTools软件在线整定了伺服系统的PID参数,优化系统的性能。利用微软的Visual Studio 2010软件开发了上位机人机操作界面,实现上位机与Galil运动控制卡之间的数据通信。实验结果展示控制系统具有良好的动态性能。     

采用PC机的数控系统研究与开发

详述采用以PC 运动控制器组成上、下位机的形式自行研制开发的四轴数控系统.上位机采用通用PC机,以Windows操作系统为开发平台、Visual C 为开发工具对上位机的管理系统进行开发,实现数控加工过程的人机交互界面.下位机采用以P89C668单片机为控制核心自行研制的四轴运动控制器,完成与上位机的通信及整个运动控制细节.     

具有示教再现功能的板材切割机控制系统研究

针对于金属板材切割机中的两轴联动控制和高精度加工控制要求,基于PLC开发了一套板材切割机闭环控制系统。控制系统采用装有组态王的PC机作为上位机,PLC作为下位机核心控制器,结合运动控制单元和伺服系统驱动X-Y两轴联动。编码器用于X、Y轴实际行走位置的检测。该系统通过对X、Y十字工作台的二维运动控制,实现了圆形、矩形和三角形等平面图形切割。为达到平面上任意轨迹切割,满足不同场合切割需求,系统还集成了示教与再现功能。将该控制系统应用于板材切割控制中,有利于提高切割设备加工精度以及加工自动化程度。     

钕铁硼氢碎炉计算机控制系统设计与实现

系统采用PC机和PLC分别作为上下位机。上位PC机用组态王软件实现对系统的监控,用MATLAB编写算法优化工艺参数,通过DDE技术实现组态王与MATLAB的数据通讯。下位机以PLC为核心控制器,通过PLC的I/O控制实现系统的运动控制,通过PLC的通讯功能实现与具有RS-485通讯功能的温控仪表和质量流量计的通讯,通过PLC与触摸屏联合控制现场执行机构,实时显示工艺过程曲线。     

遮蓬连杆机构的设计及其运动控制

根据平面组成原理的变异叠加理论,利用连杆或连架杆的运动特点,设计了遮蓬连杆机构.该机构是由单自由度平面六杆机构组成,以滑块为主动件,电动推杆作为往复运动的电力驱动装置.提出了运动控制采用"PC 运动控制器"模式,编制了固高GT-400-SV运动控制器作为下位机的双CPU的硬件结构和基于VC语言、Windows操作系统的软件程序,PC机为上位机,从而实现特定的运动控制要求,达到窗扇的自动开闭.     

基于PC与ARM的四足机器人分布式控制系统设计

针对足式机器人控制系统的问题,设计了一种用于四足机器人的分布式控制系统。研究了针对四足机器人的复杂控制系统,该系统采用了PC机作为监控机,以ARM9内核的32位微控制系统作为控制单元;整个控制系统采用CAN总线通信。研究了主控制器如何进行系统整体协调控制、步态规划运算,向各子控制器发出运动指令,并和监控机进行通信;子控制器如何实现相应各条腿的3个关节运动控制,向主控制器传送各条腿的运动状态数据。该控制系统已运行于JQRI00四足机器人,实验证明系统具有良好的可靠性,能较好地实现对机器人移动平台的实时控制。     

基于DMC运动控制器的开放式数控车床系统的开发与应用

采用PC+运动控制器的开放式数控系统的体系结构,在采用DMC1832控制器的基础上,对数控车床系统硬件进行改进,同时在VB6.0开发环境下实现软件设计,用PC机作为运功控制器的核心处理部分,运动控制器负责整个运动控制系统的细节部分,PC机通过控制卡驱动伺服电机控制车床本体加工的整个过程,将普通车床改造成经济型的半开环车床,给出了改造的总体框架。目前,该系统已应用于螺旋弹簧的超细长变径细长轴的加工。此外,该系统可以可以根据实际加工需要进行二次开发,应用前景广阔。     

今天的通用运动控制技术

运动控制器已经从以单片机或微处理器作为核心的运动控制器和以专用芯片(ASIC)作为核心处理器的运动控制器,发展到了基于PC总线的以DSP和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器。运动控制技术也由面向传统的数控加工行业专用运动控制技术而发展为具有开放结构、能结合具体应用要求而快速重组的先进运动控制技术。     

基于USB接口的光栅信号处理系统研究

将USB总线和光栅测距结合于一体，设计了一种基于USB接口的光栅信号处理系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。系统由光栅数显和USB通讯两个相对独立的部分组成。单片机是光栅信号处理系统的核心部分，是系统的信息处理与控制单元，实现光栅测量数据的采集与处理，键盘、显示及USB通讯的控制。     

基于新振动时效测控装置的硬件研究

振动时效测控装置是一复杂的整体,其中数据处理及激振器是其重要组成部分,激振器工作时的参数取决于工件的本身特性,数据处理的正确性决定了整个系统工作的有效性和稳定性。论文研究一种采用振动时效方法降低、消除、均化金属构件的残余应力的测控装置,此装置采用单片机控制,调速方式为交流变频调速,激振器由交流电动机驱动。     

双波长集成光栅干涉微位移测量方法

介绍了一种基于双波长激光的集成光栅干涉位移检测方法,利用该方法对硅-玻璃键合工艺制作的集成光栅位移敏感芯片进行了测试实验。实验系统主要由敏感芯片、波长为640nm和660nm的双波长半导体激光器、双光电二极管及检测电路组成,敏感芯片则由带反射面的可动部件和透明基底上的金属光栅组成。入射激光照射到光栅上产生衍射光斑,衍射光的光强随可动部件与光栅之间的距离变化,通过分别测量两个波长的衍射光强信号并交替切换选取灵敏度较高的输出信号,实现了一定范围内的扩量程位移测量,并得到绝对位置。实验结果表明,利用双波长集成光栅干涉位移检测方法测得敏感芯片可动部件与基底光栅的初始间隙为7.522μm,并实现了间隙从7.522μm到6.904μm区间的高灵敏度位移测量,其噪声等效位移为0.2nm。     

冷原子光栅磁光阱的研制及 CPT 信号的探询

相干布居囚禁原子钟在小型化方面具备不可替代的优势。 由于热原子气室内部高压缓冲气体的限制,导致其频率稳定 度仍有进一步提升的空间。 利用激光冷却原子技术作为替代,可以有效提升其中长期性能。 然而,目前的冷原子物理系统仍然 相对复杂,不利于原子钟整体系统的集成化和小型化。 我们研制了高衍射效率光栅芯片、平面磁阱芯片以及微小型真空腔室, 共同构建基于平面核心器件的磁光阱,利用单光束捕获冷原子 2×10 6 个。 此外,为了简化 CPT 冷原子钟的激光系统,通过单激 光结合时分复用系统的方式,仅用单一 Rb D2 线激光实现了原子冷却与 CPT 探询。 以上的工作为将来实现微小型化高性能冷 原子 CPT 钟的最终锁定和性能评估奠定了重要理论和技术基础。     

基于图像清晰度检测的光栅刻划平台调平装置

针对制备衍射光栅时刻划平台倾斜导致的光栅槽型误差,提出了一种基于图像清晰度检测与电动倾斜台调节的光栅刻划平台在线调平装置。建立了图像清晰度与光栅刻划平台倾角间关系的模型,应用该模型,控制光栅刻划平台在一定范围内实现了闭环动态调平。对上述理论研究进行了试验验证。试验结果表明,该调平装置简单可行;对于50mm×50mm的光栅毛胚,调平装置可控制刻划平台的水平倾角在4″以内,满足光栅刻划对平台定位精度的要求。该装置既可用于刻划前的调平准备,也可推广应用于光栅刻划过程中的实时检测。     

一款光栅尺数显表的设计

叙述一款光栅尺数显表的设计,介绍对光栅尺传感器输出脉冲的细分辨向原理。基于该原理,可将光栅尺测量分辨率提高4倍。同时简要介绍了单片机对光栅尺传感器输出数据的处理。该数显表采用计数器芯片计数与单片机对数据处理相结合的技术。具有体积小、成本低、计量准确、结构简单、工作可靠、校准简单等特点。     

激光测距仪在工业大行程测量系统中的应用

介绍了一种新型激光测距仪在流体缸大行程测量中的应用实例．它主要由控制系统、激光测距传感器、反射板组成,其中控制系统以PC机为上位机,以单片机为核心下位机．重点说明新型激光测距仪的工作原理、控制系统的软、硬件设计和优势．     

注浆站注浆参数监测系统

介绍一种采用ＭＣＳ－５１单片机和ＰＣ机的注浆参数实时监测系统,给出了单片机测试部分的硬件结构和系统的软件设计。     

小型化弹丸速度测试系统

提出了一种基于光幕测速和单片机数据处理的小型化的弹丸速度测试系统。采用半导体激光器、光电探测器、原向反射屏形成大面积光幕测试区,当弹丸穿越光幕时,光通量的变化被光电探测器转变为电信号,经过比较电路后送入单片机进行数据处理,并由LED进行速度显示。文中对测试原理和测试系统的光学设计单元、信号处理单元及数据采集、显示单元进行了介绍,并对该系统进行了壬7．62mm弹丸速度测试,给出了测试数据。试验表明,该测速系统具有灵敏度高、体积小、成本低、使用方便、灵活、工作可靠等优点。     

WX—042磨床单片机控制系统

本文介绍了ＷＸ—０４２磨床的单片机控制系统，它由８０３１单片机、步进电机伺服装置及光栅位移检测装置等组成。具有砂轮磨损自动补偿功能。本文针对系统的组成、工作原理、数学模型进行了剖析。