分布式运动控制系统HSSL通信设计与实现

为了满足强实时性分布式运动控制系统中多处理器高速互连的要求,设计了一种使用光纤作为通信介质的高速串行链路(HSSL)通信解决方案,详细描述了HSSL的物理层结构、传输层和应用层协议以及FPGA编程实现的方法。该通信方案已经在步进扫描光刻机研制项目中得到成功应用,实践证明其具有可靠性高、协议开销小、抗电磁干扰能力强、编程容易等优点。     

插补前加减速运动时间周期化等效变换算法

针对数控系统插补前加减速控制计算得到的运动时间不是插补周期的整数倍的问题,提出了基于连续时间速度曲线与位移等效变换原理,生成满足插补周期整数倍特征的周期化离散速度曲线的方法,并以梯形加减速为例,详细推导了起止速度为任意正实数情况下不同加减速阶段的各个插补周期的进给速度计算公式。该方法无需改变插补周期,易于与传统伺服运动控制系统兼容。插补实例表明,提出的方法能够生成匀速运动速度严格等于指令速度的速度曲线,保证以指定的速度通过线段终点,且具有较高的运动效率与插补精度。     

NURBS曲线泰勒展开插补法的平稳性与改进研究

泰勒1阶或2阶级数展开是NURBS曲线迭代插补的常用方法,这种方法会导致弦长误差,从而导致速度波动与运动冲击。为此,分析了泰勒展开插补法的3种误差来源,提出了在1阶泰勒展开法基础上通过界定搜索邻域并采用二分插值搜索方法来精确求取插补点参数的改进方法。该方法充分利用了泰勒展开法的初始精度和NURBS曲线的局部线性特征。试验表明,平均位移相对误差降低至6.46×10-11,且每个插补周期的搜索不多于3次,从而有效抑制了速度波动,实现了高速平稳加工。     

汽车驱动桥主减速器垫片预选测量机构的设计

分析了汽车驱动桥主减速器常用的两种主齿总成结构特点,给出了Ⅰ型主齿总成两种测量方法的测量原理和测量过程,分析和试验结果表明,测量方法2具有更好的经济性和准确性.分析了影响两种测量方法测量准确度的共同因素,并在测量方法2的基础上设计了完成Ⅱ型主齿总成测量选垫的机构,实现了两种常见主齿总成的测量选垫.     

基于虚拟DSP的开放式数控系统加工仿真研究

介绍了在Windows平台上用Visual C 编程开发的一种基于虚拟DSP的数控加工仿真系统.该仿真系统包括:数控代码预处理模块、虚拟DSP模块、内存映射文件、加工仿真模块.其工作流程是:"虚拟DSP"通过虚拟定时中断,实时地接收预处理模块传来的操作指令和编译后的NC数据.经过虚拟DSP的虚拟插补器的插补运算与虚拟软件PLC的数字I/O逻辑处理之后,将插补后的动态坐标数据和刷新的数字I/O信号传输到内存映射文件.加工仿真模块定时地从内存映射文件中读取数据,根据这些数据绘制出二维和三维刀具轨迹仿真图形.实例仿真结果表明所开发的仿真系统软件是成功的.     

NURBS曲线S形加减速双向寻优插补算法研究

由于非均匀有理B样条(Non-uniform rational B-splines,NURBS)曲线的弧长与参数之间无精确解析关系,并且进给速度总是受到非线性变化的曲线曲率的约束,因此基于S形加减速进行NURBS曲线插补时,减速点难以准确预测。传统算法通常是沿曲线单方向插补,不仅未考虑曲率对进给速度的持续限制,而且加减速分类与计算公式复杂。为此,提出运动路程未知情况下不依赖于弧长精确计算的正向和反向同步加速的插补新算法,实时动态地求解曲线段内最大进给速度和正反向插补会合点,从而实现处处满足全部速度约束条件的最优插补。该算法无需求解高次方程与繁琐的加减速模式分类,并可保证以确定的速度通过曲率极值点和曲线终点。通过两个插补实例证明算法简明高效,适应性好,能够满足高速高精度数控要求。     

基于PLC控制的自动晾衣架设计

针对现代生活中实际晾晒时会遇见的日晒雨淋,以光照、湿度、温度为判别依据设计了一种全自动晾衣架。详细阐述了基于Pro/E仿真和有限元分析的自动晾衣架的结构设计,重点介绍了基于PLC技术的自动晾衣架的控制系统设计,分析了雨滴传感器,光敏传感器、温度传感器的应用原理。晾衣架的设计实现了装置的自动化与智能化,实用性强,适合未来智能家居的时代发展需求,具有一定的应用前景和参考价值。     

基于多FPGA核的高速数据采集与控制系统设计

为提高处理能力,设计了2×2并行流水结构的FPGA矩阵并作为处理核心用于高速数据采集与控制.在分析了多片FPGA的同步驱动原理以及协作模型的基础上,综合利用双时钟沿触发传输、资源重复与时间重叠技术提出了FPGA之间以及FPGA与外围A/D和D/A芯片的数据传输方案.最后揭示了光纤通信驱动的数据采集与控制过程及总线冲突解决策略.所设计的系统具有成本低、灵活性强的特点,实验表明该系统能够满足可靠性和实时性要求.     

GE FANUC PAC输入模拟器在教学应用中的改造

在基于GE FANUC PAC Systems RX3i设计教学型自动化生产线控制系统的过程中,由于PAC Systems RX3i输入模拟器模块IC694ACC300无法连接外部输入信号,因此从节约成本、避免增加设备投资的角度出发,对该输入模拟器模块进行了电路分析与改造,自行开发了具有电气安全隔离性能的接口电路板,在不影响该输入模拟器原有功能的同时实现了外部传感器0～24 V直流电压信号和按键开关量信号向PAC Systems的高速传输。实践证明,取得了令人满意的控制性能和教学效果。     

HS6288D型噪声分析仪噪声数据的自动采集方法

文章介绍了在车桥总成综合性能试验台上采用一台噪声分析仪完成多点噪声数据自动采集的方法。主要讨论了利用MSComm控件实现与HS6288D型噪声分析仪通信的编程方法和为提高通信可靠性采取的几个措施。