齿轮测量中心交流伺服控制系统的设计与仿真

齿轮测量中心的数控系统要求高精度和运动平稳性。设计了齿轮测量中心的交流伺服控制系统,研究了驱动器的控制算法,应用Matlab/Simulink软件对控制系统进行仿真分析,节省人力的同时进一步提高系统的控制精度。现已应用于齿轮测量中心,实验结果表明该控制系统具有较高的测量精度和较好的重复性。     

距离法运动目标激光跟踪测量系统的研究

运动目标空间位置坐标激光跟踪测量是计量测试领域的前沿课题。该测量系统集激光干涉测距、光电检测、精密机械、计算机及控制系统和现代数值计算于一体 ,对空间运动目标进行跟踪并实时测量其坐标和姿态。采用多个激光干涉仪进行冗余设计 ,仅通过测量距离的变化量而不需要测量角度量 ,就可以通过解最小二乘方程组计算出被测点的坐标。文中论述了纯距离法跟踪测量的数学模型、系统的光路设计以及基于 PID控制方法的跟踪控制系统 ,并完成了平面内运动物体的跟踪及测量可行性实验     

微流体运动的试验研究

微流体运动特性研究是微流量控制系统设计和性能完善的基础。本文对微管道流体运动进行了分析,采用液面图像显微观测研制的微流量测量系统可以对微流体运动的有关参数进行方便、较精确的测量。进行了以去离子水和直径为φ24～8μm直圆管为对象的试验,并对试验结果进行了分析。     

基于FPGA的运动控制系统设计与实现

为提高系统性能和降低成本,基于FPGA设计和实现了一种运动控制系统,包括:Nios II软核、PWM脉冲发生器、测量单元等功能模块。轨迹发生器基于卷积的加减速控制方法实现,提高了运动平滑性。实验结果验证所设计的运动控制系统的可行性和有效性。     

基于自由摆的目标平衡定位系统

自由摆控制系统在基础物理研究、仿人智能控制、工程机械车辆、高层建筑结构控制、医疗手术器械等领域有着重要的应用。自由摆控制系统可以实现在自由摆系统运动过程中对平板的控制以及对目标的定位。文章采用TI MSP430F149单片机作为自由摆控制系统的控制核心,选择角位移传感器测量自由摆的运动位置,单片机控制器根据角位移传感器采集的数据控制细分器,从而精确控制步进电机的运动,完成平板控制和目标定位。     

基于ARM的汽车侧向行驶参数采集系统

为给车辆稳定性控制系统提供基本运动参数,设计了一种采用ARM7LPC2200为核心控制器、以MEMS惯性测量模块ADIS16355为车辆六自由度运动参数检测传感器的数据采集系统.文中首先简要介绍了汽车行驶参数数据采集系统的系统组成及LPC2200、ADIS16355传感器的工作原理,结构特点,详细介绍了汽车侧向运动参数采集系统的SPI接口设计,并对行驶过程中的侧向加速度以及横摆角速度行进实车测量.实验数据表明,采集系统工作稳定,数据可靠,达到了汽车运动参数测量的要求.     

基于S7-200和V80伺服定位系统设计

介绍了某厚度测量装置中设计的一套精密伺服定位控制系统,该定位系统设计采用了S7-200系列PLC和V80伺服驱动器。详细阐述了测量原理、伺服定位控制系统结构、控制策略及控制流程。通过对伺服驱动器、运动包络参数配置和逻辑流程设计,实现了对被控对象的精密定位控制、速度控制、方向控制。最后还介绍了伺服定位系统定位误差消除方法。该伺服定位系统定位运行平稳,定位精度可达到1微米。     

大型雷达天线的精度补偿研究

阐述了某大型雷达天线的结构特点,分析了轴系误差测量和精度补偿的原理。介绍了PCC(programmable computer controller)控制系统的特点,设计使用PCC控制系统实现某大型雷达天线的俯仰运动,详细描述了控制系统软件程序的设计。最后,通过实验测量获得雷达天线的误差补偿模型,实现了该雷达天线的高精度运动控制。     

基于珩磨气动测量技术的运动控制卡研究

阐述了利用运动控制卡实现珩磨气动测量的机理,提出了运动控制卡实现气动技术测量的方法,介绍了测量系统的标定方法以及运动控制系统、硬件系统和软件系统的构成,分析了气动测量仪产生误差的原因.珩磨机气动测量技术具有性能好、使用方便的特点,有广泛的应用价值.     

Robocup中型足球机器人运动控制

为使Robocup中型足球机器人快速准确地跟踪目标,本文分析了机器人的运动学和动力学模型,设计了一套智能运动控制系统。机器人通过全景视觉系统测量目标位置,用零阶Sugeno型模糊控制器设定电机的转速,最后由电机伺服控制器进行电机速度电流双闭环控制。实验表明该控制系统满足机器人运动快速性和准确性的要求,成功应用于SCUT-Ⅱ型足球机器人。     

生物样品分选仪中步进电机的细分驱动装置设计

本文介绍了一种计算机控制的生物样品分选仪的运动控制系统,其控制对象为3台两相混合式步进电机。本文描述了运动控制系统中基于FPGA的步进电机细分驱动装置的设计。该装置采用恒流斩波驱动电路,可以显著改善步进电机的综合使用性能,使仪器的分选操作运动精确、灵活和易于控制。     

Integrated design and manufacturing ultilising a personal computer: A woodworking-industry application

An integrated design and automated manufacturing system for making cabinet doors has been developed and implemented. A standard CAD package is used for designing the components and a CAM system, consisting of a modified industrial woodshaper and additional motion-control hardware, produces the components. A software environment has been developed to integrate both design and manufacturing functions. The system has been shown to reduce the time for designing and manufacturing a single door by a factor of four.     

移动机器人控制器的模块化设计

移动机器人运动控制器采用模块化设计,使其设计不再局限于某一个特定的应用环境,并使设计者可以从具体的动作控制中解脱出来,集中精力于高层设计上,提高了设计效率和系统执行效率。本文对运动控制器进行了层次分析并重点介绍了基于专业控制芯片LM629的执行层集成设计方案。     

微细铣削机床系统构建及微小型零件加工实验研究

研制了一台由直线电机运动平台、高速空气静压轴承电主轴和DMC-1842运动控制卡组成的三轴联动微细铣削机床,构建了基于IPC机和Windows操作系统的并行双CPU数控系统。以C#为开发语言,采用模块化设计方法开发了微细铣削控制软件,并设计了合理的人机界面。在三轴联动微细铣床上进行了微小型零件的加工实验,验证微细铣床数控系统的性能。结果证明数控系统的软硬件设计方案可以满足微细铣床加工的要求,验证了微细铣削加工技术的可行性和实用性。     

微细加工铣床研制及其铣刀的力学特性分析

研制了一台由直线电机运动平台、高速空气静压电主轴和DMC-1842运动控制卡组成的三轴联动微细铣削机床。开发了可编辑和执行G代码程序的数控系统,并利用有限元法对微细铣刀的力学特性进行分析。通过模态与静力学分析,研究微细铣刀的固有频率和振型,探讨刀具的悬伸长度对加工过程中刀具振动的影响,以及微细铣刀的应力和变形特点。     

高硬刀片干切削淬硬GCr15轴承钢的表面粗糙度预测

采用陶瓷刀片和CBN刀片干切削淬硬GCr15轴承钢,测量了不同切削参数下切削后工件的表面粗糙度;基于微粒群优化算法建立了表面粗糙度预测模型,并与线性回归法建立的经验公式进行了比较;用扫描电子显微镜观察了切屑形态。结果表明:采用微粒群优化算法建立的表面粗糙度预测模型具有一定的可靠性,与线性回归法相比,能更精确地预测出加工工件的表面粗糙度;切削参数中对表面粗糙度影响最大的是进给量,其次是背吃刀量,切削速度的影响最小;锯齿状切屑能降低切削温度,提高工件表面质量;用陶瓷刀片和CBN刀片切削获得的最低表面粗糙度分别可达0.48μm和0.56μm。     

波形刃铣刀片铣削温度试验分析

进行了铣削温度试验 ,采用改进的人工热电偶法 ,利用动态数据采集系统 ,对波形刃铣刀片的铣削温度进行了采集。利用C语言和MATLAB软件对试验数据进行了分析 ,拟合出温度—时间 (T t)曲线 ,初步得到了受热密度函数 ,为温度场的可视化打下有力的基础     

保角映射法分析直齿轮轮齿变形

分析了用平面弹性理论的复变函数法求直齿轮轮齿变形的理论——保角映射法,完成了求载荷作用点位移的解析解,用具有10个分式项表达的映射函数,提高了映射齿形精度,得到计算轮齿变形的精确解;用该法计算得到赫兹接触下的变形值与Terauchi集中载荷法求得轮齿变形的结果对比,精度大大提高;并将该结果与著名的Weber及Lunderg公式对比,证明该法是可靠的。     

基于非均匀B样条小波的NURBS曲面光顺

将非均匀B样条小波分解方法用于曲面光顺。通过整体光顺度量确定曲面整体光顺的方向，进而通过曲面整体小波分解实现曲面的整体光顺；通过曲面在节点对处的局部光顺度量，确定要光顺的节点及方向，然后用最小区域算法实现曲面的局部光顺；给出了一种由用户交互指定光顺区域的区域光顺方法；用细节部分的再次分解控制曲面的光顺误差；通过施加约束解决光顺前后曲面边界位置和切矢不变的问题；对于计算的稳定性及可能出现的奇异情况给出了论述。这些光顺算法在浙江大学开发的反求工程CAD软件RE-SOFT中的实际应用效果表明，基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲面光顺算法能够有效地去除曲面上的坏点，改善曲面的品质。     

镀锌墨绿色钝化膜的制备与表征

在四酸溶液体系中,加入稳定剂(冰醋酸水溶液)及调色剂(银盐水溶液),对镀锌钢板进行墨绿色钝化处理;用扫描电子显微镜观察了钝化前后膜层的微观形貌,用能谱仪测定了成分,用X射线衍射仪分析了物相组成,用中性盐雾试验测试了耐蚀性。结果表明:未钝化试样表面为完整、粗糙的电镀锌层;钝化后表面变得均匀平整,呈现墨绿色,但有皲裂纹出现;钝化膜主要含铬、氧、磷、硫、锌及少量的铁元素,主要由CrPO4、Cr(OH)3、CrOOH、Cr2O3、Zn(OH)2、2ZnO.CrO3.H2O、Zn3(PO4)2.4H2O和Ag等相组成;镀锌层与钝化膜和铁基体之间的结合均较紧密,没有出现裂纹等缺陷;钝化膜耐中性盐雾腐蚀时间达400 h,满足国家与企业标准的要求。