基于PLC的工业取料机械手系统研制

采用三菱PLC可编程控制器为控制系统,利用蜂鸣器、工控警示灯作为报警系统,可靠、节能、易维护的气动技术完成规定的执行动作,PLC控制电磁铁正反向通电进行抓取材料和放置材料动作,以完成整个控制工作。     

上下料机械手通用控制系统的设计与开发

随着工业化和“机器换人”的全面发展，工业机械手在其中扮演着不可或缺的角色，而控制系统作为机械手的核心部件之一，其性能也十分重要。基于STM32微处理器，设计开发了一款上下料机械手通用控制系统，系统由运动控制器和手持示教器两部分构成。运动控制器实现对机械手的高精度运动控制，搭载有脉冲驱动和总线驱动两种模式，重复定位精度可达0.01 mm，运行速度可达2 m/s。手持示教器用于实现人机交互功能，采用7寸触摸液晶屏，设计了全中文界面，可根据不同的生产工艺流程在线编写控制程序，并进行实时示教，触控响应时间最小可达0.08 s，保证了控制器的通用性和便捷性。此外，还开发有程序存储、系统离线升级、安全监测、物料码垛等功能。本系统具有良好的市场应用价值，同时为机械手通用控制系统的设计与开发提供了较好的参考价值。     

基于工业PC的取料机械手控制系统

根据四自由度取料机械手的结构和工作要求,开发了一种基于工业PC的取料机械手控制系统。介绍了系统的总体方案和的硬件构成,并给出了控制系统的软件设计方案。结果表明,机械手能快速准确的完成从仓储位置取料任务。     

基于线性二次型最优控制的机器人示教数据处理系统设计

针对机器人拖动示教过程中传感器采集的数据含有噪声的问题,提出了一种基于线性二次型最优控制的运动轨迹控制器。首先,针对机器人关节运动特性建立状态空间模型,并设计相应的性能指标;然后,采用线性二次型最优控制设计最优控制律和相应的控制系统;最后,以Franka Emika机器人为示教对象进行实验,将机器人自身传感器采集的数据作为最优控制系统的输入,将系统输出用于机器人的运动控制,完成机器人拖动示教。实验结果表明,线性二次型最优控制方法能有效抑制传感器采集数据的噪声,较好地将关节速度、加速度和急动度的幅值控制在合理范围内,使处理后的数据能更好地应用于机器人的拖动示教。     

基于步进电机的工业取料机械手的定位控制

给出了步进电机控制的工业取料机械手定位方法，给出了符合实际情况的电机升降速曲线图和软件实现方法。最后，通过实验证明了该方法精度高、稳定性好，目前该方法成功运用于工业取料机械手。     

五指形仿人机械手的设计与实现及示教

设计和实现了一个具有五个手指和手掌的仿人机械手（以下简称仿人机械手）,并利用数据手套对其进行了示教,使其能有效地完成复杂的作业。首先,以现有的仿人机械手研究成果为基础,对仿人机械手进行了优化设计和实现;然后,以数据手套为示教源,对仿人机械手示教模型进行了研究,采用D-H变换矩阵建立了仿人机械手的逆向运动学,解决了示教运动映射问题。最后,利用仿人机械手进行了若干作业实验,实验结果证明了仿人机械手及其示教模型的正确性。     

异步伺服驱动的直角坐标机械手控制系统设计与实现

本文介绍了一种工业取料机械手的控制策略及系统结构。系统采用集散控制策略，以工业控制计算机为上位机，专用交流异步电机伺服控制器为下位机，系统软件采用C 语言设计。系统结构紧凑，易于用户操作，具有较好的市场前景。     

汽车油门机械手控制方法研究

本文分析了汽车油门－车速控制特性，提出运用Ｓｍｉｔｈ预估器克服汽车大滞后造成的大超调的方法，运用双闭环和ＰＩＤ控制实现高精度车速跟踪的方法，并用研制的系统做试验，取得了预期的效果。     

有限时间二次型数值算法研究及其应用

为了实际需要和学术发展的要求,研究了以倒立摆为控制对象,通过闭环网络形成的反馈控制系统的随机传输时延的最优控制问题。在求解有限时间最优控制律过程中,通过矩阵Raccati方程的离散变换,利用Matlab中计算无限时间二次型最优控制器的LQR函数,从而求出有限时间LQR问题的数值解。通过仿真结果证明,研究的方法能够使倒立摆系统最终稳定,从而说明提出的算法对于求解有限时间LQR问题是有效的。     

FCCU多变量预测控制及其在集散控制系统上的实现

本文研究了催化裂化装置（ＦＣＣＵ）的优化控制问题，提出了适合于这种复杂工业过程的多变量预测控制策略，在集散控制系统上（ＤＣＳ）实现，获得了满意的控制效果。     

先进控制策略在MCGS上的集成与应用

针对监视与控制通用系统(MCGS)缺乏先进控制技术且需要用户单独开发的情况,提出了MCGS集成先进控制策略.该策略使用跨平台编程技术,采用Matlab和VB混合编程来开发控制策略的控件,并集成到MCGS软件中.实践证明,这种编程方法充分发挥了组态软件和Matlab各自的优点,使MCGS能同时满足用户对友好人机界面和先进控制策略的需求.该先进控制策略开发成本低,系统移植性能好,具有较高的应用价值.     

基于全身力矩控制的双腿轮机器人跳跃方法研究

双腿轮机器人由于内在不稳定性以及强耦合非线性特性, 其运动控制尤其是高动态运动控制非常困难. 为此, 提出基于最优力分配的全身力矩控制框架, 可同时实现双腿轮机器人的自平衡与躯干位姿控制; 为提高双腿轮机器人在高速运动时跨越垂直障碍物的能力, 提出应对垂直障碍的跳跃动作规划方法, 并基于全身力矩控制框架进行控制与实现; 通过分析简化的轮式倒立摆模型, 得到腾空时飞轮转动对俯仰姿态的动力学影响, 实现腾空阶段俯仰姿态的调整. 设置连续跳跃仿真实验与有无飞轮调整的俯仰姿态对比实验, 其仿真结果证明所提方法的有效性与鲁棒性.     

火电厂辅控系统的集成与应用

国内大多数火电厂的辅助控制系统都是按功能独立运行的,这样就造成了人力资源的浪费和调度指挥的困难,而采用辅控系统的集成则很好地解决了这一难题。它利用现代通信技术将基于计算机控制的辅控系统进行互联,从而实现对辅控系统的集中监视和控制,并完成了它与厂级监控信息系统、电厂管理信息系统及分散控制系统之间的数据共享。该系统大大提高了电厂的管理效率,减少了运营成本。辅控系统一体化设计的成功,证明火电厂一体化控制必将成为日后主要的发展方向。     

卡尔曼滤波与模糊逻辑结合的机械手视觉伺服控制方法研究

针对传统视觉伺服控制方法中视觉伺服控制系统收敛速度慢,需要相机标定等不足,提出了一种基于模糊逻辑与卡尔曼滤波相结合的视觉伺服控制方法.该控制方法使用卡尔曼滤波算法在线估计图像雅可比矩阵,使用模糊逻辑控制算法设计可变的控制系数代替传统的固定控制系数,不仅减少了视觉伺服控制系统的收敛时间,还避免了复杂的相机标定工作,节省了...     

温度环境下机载设备的按键开关检测方法研究

为了对在封闭温箱中带按键开关的机载设备进行自动按压及拨动等测试,开发基于直角坐标机械手的测试控制系统.该系统通过PC104模块控制3轴运动控制器对3个步进电机进行操作,进而控制执行机构完成对按键及开关的各种操作动作.     

多智能体强化学习的机械臂运动控制决策研究

针对传统运动控算法存在环境适应性较差,效率低的问题。可以利用强化学习在环境中不断去探索试错,并通过奖励函数对神经网络参数进行调节的方法对机械臂的运动进行控制。但是在现实中无法提供机械臂试错的环境,采用Unity引擎平台来构建机械臂的数字孪生仿真环境,设置观察状态变量和设置奖励函数机制,并提出在该模型环境中对PPO(proximal policy optimization)与多智能体（agents）结合的M-PPO算法来加快训练速度,实现通过强化学习算法对机械臂进行智能运动控制,完成机械臂执行末端有效避障快速到达目标物体位置,并通过该算法与M-SAC（多智能体与Soft Actor-Critic结合）和PPO算法的实验结果进行分析,验证M-PPO算法在不同环境下机械臂运动控制决策调试上的有效性与先进性。实现孪生体自主规划决策,反向控制物理体同步运动的目的。     

先进控制与优化应用中的若干问题研究

从工程应用的角度出发，结合笔者进行先进控制与优化工程的实际工作，提出并讨论了工业过程优化的核心内容和工程化方法的概念及内容，研究了先进控制的经济效益测算问题，还指出了关系到先进控制与优化应用成功与否的关键因素。     

主机控制软件在测发控系统中的应用研究

主机控制软件是运载火箭一体化测发控系统的关键环节,测试流程可配置是主机控制软件的重要研究方向。针对现役CZ-2D、CZ-4B/C一体化测发控系统主机软件测试流程不可配置、软件代码更改频繁、升级次数多、管理成本高等问题,新一代主机控制软件以简易、可靠、快速可配置、界面友好为主要特征,通过采用“抽象一级基础文件、拼装二级测试文件、独立发送器接收器、网络协议映射”的软件架构开发策略,结合现役主机控制软件优点、新一代测发控软件系统要求、通信类型、接口定义等,实现了新一代可配置主机控制软件,为未来主机控制软件的研究打下了技术基础。     

集散控制系统的发展及应用现状

本文介绍了集散控制系统(DCS)的发展,分析了DCS在我国的应用现状。结合DCS的技术特点和新技术的发展,指出新一代DCS是集过程控制、信息管理、开放式网络交互等于一身的自动化信息平台。     

基于B/S结构下分布式控制系统的实时监控

结合工程背景,设计并实现了分布式控制系统的近地/远程实时监控软件,其中近地中央管理级控制软件采用多线程技术实现,远程实时监控软件采用B/S结构实现.