工业运输电动车往返自动控制系统设计

本文介绍继电控制系统在工业运输电动车中综合应用的基本工作原理,通过继电控制系统控制电动机供电线路,实现电机正转、反转、停机,从而达到了电动车正向、反向运行和随时停车的目的。该系统设计简单,适合控制往返重复运动的工业运输电动车,并且能降低工业生产成本,有效提高生产效率。     

基于单片机的四旋翼飞行器控制系统设计

本文以无刷直流电机为核心驱动动力,通过R5F100LEA,陀螺仪,电磁铁,金属探测仪,红外传感器,以及超声波传感器组成核心控制系统。采用脉冲宽度调制信号控制四旋翼控制动力驱动模块,通过对四旋翼工作模式与控制参数的研究,得到相应的控制算法,然后编程实现,使其能实现自动平稳飞行。     

基于STM32单片机的四足仿生蜘蛛机器人控制系统设计

以四足机器人为研究对象，针对四足机器人在复杂环境下稳定性较差、越障能力有限的问题，设计了一款新型的仿生蜘蛛。该控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计，以STM32单片机为控制核心,通过PCA9685舵机控制板控制整体12个舵机。蜘蛛携带的MPU6050陀螺仪模块将蜘蛛整体的运行姿态实时反馈给中央控制器，由此调整每条腿的角度，实现整体平衡的控制。同时位于蜘蛛前方的HC-SR04超声波模块实时监控前方障碍物的距离，进行避障处理。利用Protues仿真环境分析其各项功能的可行性，并进一步完成实物的设计制作与测试。仿真与实物测试结果表明：该系统能够较好地完成预期功能，实现在非结构地形上的平衡控制、躲避障碍物、运载物资等功能，为提升四足机器人的稳定性提供了较好的解决方案。     

基于增量式PID算法的温度调节控制系统设计

以三菱FX2N系列可编程控制器为控制中心,采用PT100铂热电阻传感器作为采集元件,通过变送器传输到PLC,再由PLC和PID算法处理后,将所得到的数据与所设置的需求温度值进行比较,以判别当前温度所需的相应控制方式,并通过组态王软件进行温度变化的实时观察与记录,实现了对温度的检测、监察及控制,以保证系统温度变化的相对稳定性.仿真与实验测试结果表明,对PLC程序、各硬件模块、组态软件设计等方面进行联结调试后,实现了对温度数据的实时监控,并具有较高的稳定性与效率性,达到了所预期的功能效果.     

ABB工业机器人在环形阵列异形产品中点位处理

以环形阵列异形产品在工业机器人点位示教时的点位处理为研究对象,研究环形阵列异形产品在安装调试过程中机器人点位示教时,如何减少机器人的点位示教量、提高机器人调试效率和加工精度。研究表明：通过创建参考工件坐标系和参考点位,并采用欧拉角运算方法,将表示工件坐标方位的四元数转换成欧拉角,方便对工件坐标进行固定角度的旋转,再通过编程获取旋转后参考工件坐标系下的机器人点位可有效减少环形阵列点位的示教数量。为了验证程序的可行性,在Robot Studio仿真软件中搭建环形阵列异形产品装配工作站,确定好参考工件坐标系和参考点位后,在程序中调用环形阵列点位计算例行程序,通过计算获取环形阵列异形产品所需的其他点位,再通过调用装配例行程序进行仿真验证,验证结果：示教两个点确定参考工件坐标系和参考点位后,就可以很方便快捷的获取任意大小、任意数量产品的环形阵列的机器人点位,大大减少了点位示教的工作量,为企业自动化生产线识别产品节约了大量的时间,并提高了环形阵列产品的安装精度。     

基于增量式PID算法的温度调节控制系统设计

以三菱FX2N系列可编程控制器为控制中心,采用PT100铂热电阻传感器作为采集元件,通过变送器传输到PLC,再由PLC和PID算法处理后,将所得到的数据与所设置的需求温度值进行比较,以判别当前温度所需的相应控制方式,并通过组态王软件进行温度变化的实时观察与记录,实现了对温度的检测、监察及控制,以保证系统温度变化的相对稳定性.仿真与实验测试结果表明,对PLC程序、各硬件模块、组态软件设计等方面进行联结调试后,实现了对温度数据的实时监控,并具有较高的稳定性与效率性,达到了所预期的功能效果.     

液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统分析及仿真研究

在液压凿岩机凿岩掘进过程中，钻孔深度及岩石负载等因素的变化会导致钻孔偏斜。针对此问题，提出一种液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统，并详细分析该控制系统纠偏的工作原理，建立其控制系统的数学模型，揭示凿岩机推进系统的推进力与凿岩所需的轴压力之间的关系。在此基础上，构建液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统仿真模型；对水平钻凿和垂直钻凿不同的岩石硬度工况进行仿真研究，得到液压凿岩机推进系统的轴推压力变化曲线。结果表明：在凿岩机钻凿过程中，钻凿岩石硬度的不同导致凿岩机推进油缸的回油压力产生较大变化，分析得出凿岩机推进系统的推进力与实际钻进过程所需的推进力不匹配是钻孔偏斜的主要原因，验证了液压凿岩纠偏控制系统的可行性和可靠性；为液压凿岩装备钻凿防偏斜技术提供了理论与技术支持。     

溶洞（Ⅰ类）防卡钎液压系统设计与仿真研究

针对凿岩机执行钻凿工作时的第Ⅰ类“卡钎”溶洞卡钎工况时钎杆突然凿入溶洞使钎杆卡死的问题，提出一种防卡钎阀和防溶洞（Ⅰ类）卡钎液压控制系统。基于溶洞（I类）卡钎工况产生时凿岩机系统的变化情况，设计卡钎液压控制系统，详细描述该系统及防卡钎阀的工作机理；设计了防卡钎换向阀，控制两个液控口给凿岩机输送液压能，以实现凿岩机轻冲击和重冲击两种状态的施工需求，可快速有效预防卡钎事故、稳定可靠，并对该系统进行了详细地仿真分析。结果表明：系统回转液压马达的流量受系统节流阀孔通径的影响较大，受回转压力的影响较小；根据轻冲击时冲击能应尽量减小且重冲击时的冲击能应尽量取大值的原则，选择轻冲击控制节流阀和重冲击控制节流阀的通流孔径分别为2.3、7.5 mm时，系统有良好的凿岩效果，验证了防卡阀在预防防溶洞（第Ⅰ类）卡钎有较好的效果。该设计方案和所设计的液压控制系统为液压凿岩装备防溶洞卡钎技术提供参考。     

一种高速插秧机作业面积自动测量系统设计

为实现对插秧机作业区域和作业边界的自动识别以及作业面积的实时自动测量,根据GPS定位信息采集、作业区域及边界的自动识别算法以及作业面积自动求算算法展开研究,并通过VisualBasic.NET2010设计了一种基于STC单片机和GPS定位技术的高速插秧机作业面积测量系统;同时系统设计中对各个硬件模块结构进行了优化,并完成了在C语言环境中驱动程序的编写工作,该系统在机械作业时,通过对GPS定位轨迹信息的分析处理后,能够自动计算机械动态作业面积;试验结果表明:该系统能够完成对工作时间、工作地点和作业面积等相关信息的实时记录的要求,并能完成不规则图形面积测量工作,数据共享度大,价格低廉,且相对误差可达1.25%左右,能适合其它各种农业机械完成对作业面积的测量,一定程度上为精细农业的发展提供了依据。