基于FPGA的4自由度机械臂控制系统设计及实现

以FPGA为核心控制器,选用高效的空心杯电机、高精度的电机驱动器及高性能的增量式光电编码器设计了一个连杆结构的4自由度机械臂。在Quartus II软件平台中,设计了FPGA与上位机PC的串行通信接口及光电编码器信号采集电路,对编码器输出的信号进行了滤波、四倍频和鉴相设计。基于VC++设计了上位机PC人机交互控制界面,实现了对机械臂单关节和多关节联动的控制。实际应用表明,设计的4自由度机械臂能较稳定、灵活地完成用户指定的动作及目标物体的抓取和搬运,证明了设计的合理性。     

基于LabVIEW分数阶控制器的机械臂控制

针对机械臂存在着参数摄动和外界干扰等不确定性,提出一种基于Lab VIEW分数阶控制器的机械臂控制方法,以提高机器人的跟踪控制精度和鲁棒性。在CompactRIO智能实时控制器和机箱的基础上利用NI9401对伺服电机的编码器信号进行采集处理,Lab VIEW软件编程控制NI9263输出模拟电压信号到伺服驱动器实现电机的力矩控制,算法采用分数阶PD控制器实现二自由度机械臂高速和高精度的运动控制,通过实验说明了该方法的工程有效性和可行性。     

基于VC++与PMAC的仿生四足机器人控制软件开发

对仿生四足机器人的机构及运动学进行分析,设计了一种基于Visual c++及可编程多轴控制器PMAC的控制系统。上位机采用PC机控制,用Visual c++编写控制程序,负责处理与用户的信息交互,获取机器人各个运动参数,计算机器人运动轨迹并向下位机发送指令等。下位机采用可编程多轴控制器PMAC,用PMAC运动程序编写,负责对每个关节电动机进行伺服控制。实践证明该控制系统运行平稳。     

机械臂运动轨迹在线控制系统设计与研究

针对多自由度机械臂系统,基于单片机设计了机械臂运行轨迹控制系统,该系统包含上位机、主控面板及机械臂舵机控制板等部分,通过光电编码器及位移传感器捕捉机械臂的实时位置信息,基于Arduino舵机扩展板、D-H理论搭建机械臂结构模型,实现机械臂多自由度控制。由试验结果可知,所设计系统可更为精准的控制机械臂运动轨迹,且具有良好的运行稳定性和可靠性。     

一种基于PLC的高速智能分选控制系统的设计

针对目前国内缺少自主知识产权的易损水果分选系统的状况,提出了一种基于PLC的高速智能分选控制系统的设计方案。系统以西门子S7-200 SMART PLC为主控制器,工控机为上位机,运用读码器进行ID校验,编码器进行脉冲定位,伺服驱动器控制伺服电机作为高速分选机构,实现了精确的分选控制和高效的分选能力,能够满足大通量农产品的无损分选需求。现场使用表明,该系统设计合理,工作可靠稳定。     

采用伺服电机的电子凸轮控制系统设计

针对传统机械凸轮存在的难加工、易磨损、难维护的问题,采用伺服电机设计了电子凸轮先进控制系统。该系统硬件采用德国倍福伺服运动控制实验平台,由嵌入式PC、数字伺服驱动器、永磁同步伺服电机、滚珠丝杠直线平台等组成,控制系统采用位置环、速度环、电流环三环控制模式,根据内部虚拟主轴的位移和电子凸轮表插值计算出了从轴伺服电机的位置指令、速度指令,模拟实际凸轮轨迹实现滚珠丝杠直线往复运动,并在上升和下降阶段采用五次多项式作为插值函数,保证了速度曲线、加速度曲线存在且连续,提高了机构运动性能。实验结果表明,采用电子凸轮方案后,丝杠在位移精度和反应速度方面均能获得良好效果,可以把跟随误差控制在0.005 mm内,证明采用电子凸轮代替原有机械直动推杆凸轮是可行的。     

基于西门子828D的摩擦铆接设备控制系统

基于西门子828D数控系统,设计了一种摩擦铆接设备控制系统。摩擦铆接设备控制系统主要由上位机、828D数控系统、输入输出板、SINAMICS S120伺服驱动器、伺服电机、主轴编码器构成,采用PLC和NC编程实现人性化操作及设备的可靠稳定运行。系统调试表明:各轴定位精度为±0.1mm,重复定位精度为±0.05mm,主轴轴向承载力0~10000N,主轴急停时间满足指标要求,系统控制稳定可靠,很好的满足设备工作需求。     

基于PLC的光栅刻划机控制系统研究

光栅刻划机作为衍射光栅最重要的制作手段,其控制系统对获得高精度光栅具有重要影响。设计并实现了以PLC为核心的光栅刻划机的控制系统,控制系统以伺服电机编码器的检测信号作为速度反馈,以光栅尺和读数头信号作为位置反馈,以温度传感器信号为温度反馈,可以极大地提高光栅刻划机的控制精度。控制系统主要包括PLC、伺服电机和伺服驱动器等硬件模块,完成PLC选型后对主要的接口电路进行了设计,并基于LabVIEW软件实现了光栅刻划机的远程监控系统,提高了光栅刻划机的效率。     

空间机械臂单关节驱动器的设计

空间机械臂在空间特殊环境下工作时,其关节驱动器的工作性能与在地面上有很大的差异.本文针对空间机械臂的特殊要求设计了一个基于CAN总线的单关节驱动器.该驱动器由MOU、CAN驱动器、精密运动控制器LM629、L298N桥式驱动电路专用芯片、带编码器的直流伺服电机和行星减速器组成.根据空间机械臂的实际工况,利用该关节驱动器进行了数学仿真和单因素实验研究.实验结果表明系统响应快、参数调整方便,控制精度基本达到预期的结果.     

高精度三轴机械臂运动轨迹控制系统

以实现三轴机械臂系统运动轨迹的精确控制为目标,系统的硬件部分主要采用了施耐德运动控制器LMC058、带有CAN总线接口的交流伺服驱动器LXM32AU45M2和伺服电机,并结合相关的通信协议使互相独立的硬件部分形成统一的整体来控制三轴机械臂联动时的运动轨迹;软件部分使用So Machine编程软件编程和仿真,设计的程序主要包括单轴水平运动和二维插补运动;远程监控部分利用Vijeo-Designer触摸屏开发软件和以太网通信技术对控制系统进行远程监控和调试。实验结果表明,该系统可以以较高的控制精度,较快的响应速度生成预期的运动轨迹。     

基于DSP的运动控制器研究

设计一款基于TMS320F28335芯片的运动控制器。它选用模拟电压控制方式控制伺服驱动器驱动电机,能够接收和处理4路由增量式光电编码器反馈回来的信号,和伺服机构组成一个位置闭环系统。     

基于NJ控制器的前缘送纸机控制系统设计

随着社会的发展工业自动化水平不断提高,前缘送纸设备中电子凸轮的应用越来越广泛,为此设计了基于NJ控制器的前缘送纸机控制系统设计。该系统由NJ运动控制器、触摸屏、伺服驱动器、伺服电机等硬件组成,使用Sysmac Studio软件进行编程,NJ控制器通过EtherCAT网络通信控制G5伺服,伺服电机随主轴做电子凸轮运动,实现瓦楞纸的输送动作。实际应用中控制系统具有响应迅速、稳定性高、精确定位、调节速度方便等特点。     

基于虚拟仪器的多工位测试系统设计

为满足多工位生产线对各工位测试数据实时采集处理的要求,设计了一种基于虚拟仪器技术的多工位测试系统.系统以西门子S7 - 200系列PLC模块采集各种信号,通过RS232串行口与上位机进行通信,以LabWindows/CVI编写上位机软件,实现了不同工位测试数据的采集与处理.     

基于LabWindows/CVI平台的普通车床数控化改造方法

本文介绍了一种基于LabWindows/CVI平台的数控改造新方法.在介绍了LabWindows/CVI,BQH-300Y步进电机驱动器,PC7483接口卡等软硬件的基础上,重点阐述了步进电机的控制软件设计和零件加工的软件设计.     

一种基于以太网与CAN总线的交流伺服控制系统的设计

针对现场交流伺服电机通常需要远程监控的要求,本文以台达ASDA-A2系列伺服驱动器为被控对象,设计了一种基于以太网和CAN总线的交流伺服控制系统。系统使用C#编程语言,并结合Modbus/TCP协议编写上位机应用程序,实现上位机对交流伺服电机远程的直接、可靠的控制。该系统省去了常规接法所需要的大量继电器等相关组件,降低了成本,且更加便于维修。     

基于PLC的伺服位置控制

基于三菱品牌的PLC以及伺服驱动器,对交流伺服电机位置控制系统硬件结构及软件进行了优化设计。同时,利用PLC对伺服电机进行位置和速度控制,无需增加定位模块,即可为晶体管型PLC输出高频率脉冲,达到伺服驱动器控制目的。     

金属粉末3D打印装备的控制系统设计

为了降低工业成本和提高零件机械性能,将金属粉末注射成形技术和快速成形技术相结合,提出了金属粉末挤出堆积快速成形工艺.研究开发了一套基于PCI总线的控制系统,硬件系统以工控机(PC机)为上位机,以ADT-8940A1四轴伺服运动控制卡为核心,伺服电机+驱动器为运动执行元件;开发了基于Visual C++开发环境的快速成形...     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

基于ROS和EtherCAT的机械臂控制系统

为方便机械臂的使用和后续开发,提出一种基于ROS和EtherCAT的机械臂控制系统。在上位机ROS中构建避障检测、路径规划和通信节点等模块,将机械臂的关节信息用自定义的通信协议串口发送给STM32;在STM32中移植开源的EtherCAT协议SOEM,将机械臂的信息通过工业以太网发送给伺服控制器,完成机械臂的控制,并通过实验验证了该控制系统的可行性。     

基于PAC的交流伺服系统设计

在加速器的束流诊断中,需要用到高精度运动控制系统。本文采用可编程自动控制器和高精度交流伺服控制组件构建了全数字化运动控制系统,用Embedded Visual C++编程设计了图形用户界面GUI控制软件,并基于以太网建立了远程操作与监控系统。整个方案经测试工作良好,满足了设计要求,交流伺服电机可以实现较高的位置控制精度。