第一讲开放式体系结构-数控系统发展的潮流

新技术层出不穷是当今世界的主要特点之一 ,作为装备业及制造领域的一本专业性期刊 ,我们在关注新技术、介绍新动向的同时 ,更注重这些技术的应用及其市场的适应性。因为只有实用的新技术才能在市场中立足 ,才能在立足的同时不断发展成熟 ,才能创造出可观的效益。基于此想法 ,我刊特地开设了“新技术应用园地”。此园地首先得到了北京元茂兴控制设备技术有限公司的大力支持 ,并将利用 1年左右的时间连续刊登以PMAC为核心的开放式数控系统和机电一体化系统DIY两个方面的主题文章 ,并以讲座的形式结合实例逐步引导读者和用户开发具有自我特色的开放式数控系统和机电一体化系统。开放式数控系统这一专业术语 ,相信大家不仅听得很多 ,而且说得也不少。但何谓开放式数控系统 ?对这一问题解说得比较透彻的人并不在多数。我们知道 ,即使是普通的数控系统也有其开放的一些方面 ,因此所谓开放总是在一定层次上及深度上的开放 ,而且随着技术的进步和时间的不同 ,开放式数控系统的概念也在发展。从另一方面来讲 ,既然是开放式数控系统 ,那么用户能否借助一些工具和平台来随心所欲地搭建自己所需的数控系统、开发自己所需的特殊功能呢 ?回答应该是肯定的。但实际上 ,许多用户包括研究所和学校一提到开发 ,心里就没底     

大量引水对黄河下游河流形态发展的影响

通过一维形态动力模型分析水沙沿程变化对河流形态平衡的影响，从而得出黄河下游长期大量引水将引起河床纵剖面逐渐凸起抬高的结论。河流沿程输沙能力减弱使得大量泥沙沉淀淤积，将形成与其他河流相反的河流纵剖面。由于高输沙率以及由此导致的形态时标的相对缩短，因此其发展将在很长时间里值得注意。分析是基于恒定流状态下一维模型的形态平衡，其中运用了大量重要的假设、简化，许多问题、结论都有待于继续分析研究。首先，所用的一维模型是否适用于黄河下游特别是河南段，此段河面较宽，形态发展远远突破了一维模型的范围，对于较细的高含沙水流，输沙率是否只与局部流速有关也是一个问题。然而早期研究证明，对于如此复杂的河流，基于输沙能力观点建立的一维形态动力模型可以用于研究大范围的形态发展；其次，分析中运用的恒定流量与流量季节性变化非常大的黄河极不相符。事实上，个别流量不能充分决定河流的一维形态平衡，然而在分析类似于引水等人类活动对于其他许多河流形态发展的影响时，已经证明基于这种简化的分析还是很有用的。     

干污泥接收和储存设计要点研究

污泥产量逐年急剧升高,污泥无害化处理能力明显不足,在巨大的市场需求和政策导向下,减量化和无害化明显的污泥焚烧工艺成为污泥处理行业热点。干污泥因低含水率、有机物含量高等原因,在接收和储存过程中会面临扬尘大、氧化后温度高、发酵产生CO含量多的问题,极易引起超温、自燃、粉尘爆炸等危险,此外还伴有恶臭外漏风险,所以在设计干污泥接收、转运和储存设备时应综合考虑其物料特性,在保证不影响焚烧厂稳定运行的基础上,进行必要的安全设计考虑。结合新加坡项目实际应用效果,就上述设计要点展开详细阐述,项目长时间的稳定运行验证了设计的必要性和可靠性。     

工程装备战场抢修指挥自动化系统设计

工程装备战场抢修指挥自动化系统,分别采用"分解-协调法"和"系统开环结构法",将系统结构表示成系统中各功能模块间的体系关系模型,包括配件器材管理、维修人员管理、维修方法管理、维修决策、维修结果管理、战况管理、战场环境、战况实时查询、战后统计分析及系统维护管理模块.     

第二讲开放式数控系统的核心-开放式控制器

开放式数控的核心是具有开放性的运动控制器.PMAC(Programmable multiple-axis controller)就是美国Delta Tau公司遵循开放式系统体系结构标准开发的开放式可编程多轴运动控制器.在运动控制领域经过二十几年的探索,Delta Tau成功地将Motorola的DSP 56001用于PMAC,加上专用的用户门阵列芯片,结合PC机的柔性,使得PMAC对系统的控制非常成熟、可靠.     

开放式数控系统的核心—开放式控制器

开放式数控的核心是具有开放性的运动控制器。ＰＭＡＣ(Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｍｕｌｔｉｐｌｅ＿ａｘｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)就是美国ＤｅｌｔａＴａｕ公司遵循开放式系统体系结构标准开发的开放式可编程多轴运动控制器。在运动控制领域经过二十几年的探索 ,ＤｅｌｔａＴａｕ成功地将Ｍｏｔｏｒｏｌａ的ＤＳＰ5 60 0 1用于ＰＭＡＣ ,加上专用的用户门阵列芯片 ,结合ＰＣ机的柔性 ,使得ＰＭＡＣ对系统的控制非常成熟、可靠。目前ＤｅｌｔａＴａｕ不仅有Ａｄｖａｎｔａｇｅ 系列ＰＭＡＣ＿ＮＣ机床控制器 ,控制 4～ 8轴运动 ,而且有Ｔ…     

基于小波变换的传感器故障诊断仿真研究

主要介绍了小波变换的原理和应用,着重研究了基于连续小波变换极值点的方法在传感器故障诊断中的应用.最后,利用Matlab软件中的Simulink工具箱建立传感器系统的故障模型进行仿真研究,证明该方法的可行性.     

基于Hessian矩阵的线形结构搜索路面裂缝提取方法

针对目前三维路面裂缝提取方法效果不佳的问题,提出一种基于Hessian矩阵的线形结构搜索路面裂缝提取方法。首先针对路面深度图像对比度弱、多干扰等问题,根据裂缝的几何特性和灰度特征,给出基于分段函数的路面深度图像预处理方法;然后针对基于Hessian矩阵的多尺度路面裂缝粗提取方法,存在的裂缝提取不连续和对噪声敏感的问题,根据裂缝局部方向的一致性和噪声的离散性特点,给出基于线形结构约束的路面裂缝精提取方法。实验结果对比表明,本文方法适应于不同尺度和程度的路面裂缝提取,较文献［5］的方法完整度提高了10%以上,正确率提高了2%以上,而耗时几乎相同;较文献［15］的方法完整度提高了6%以上,正确率提高了1%以上,但耗时约为该方法的1/3。     

基于 GA-模糊 RBF 的发电机组滑模自抗扰控制

针对燃煤发电机组风烟系统大惯性、大滞后、参数不稳定等特点，提出一种基于发电机组的滑模自抗扰控制策略。选择模糊径向基函数(RBF)算法辨识模型，以梯度下降法和遗传算法分别对神经网络权值进行粗调和细调，通过扩张状态观测器估计系统内外部扰动，将非线性状态误差反馈控制律与滑模控制策略相结合以克服系统惯性、滞后和扰动的问题，并设计Lyapunov函数验证控制系统稳定性。仿真结果表明，滑模自抗扰控制与串级比例-积分-微分(PID)控制、滑模控制和自抗扰控制相比，在模型适配的情况下，所设计的控制策略在38 s达到设定值，无超调量；当向系统施加20%的反向阶跃干扰时，系统调节时间为39.5 s,超调量为3.4%。在模型失配情况下的调节时间为43.2 s,无超调量；当向系统施加20%的反向阶跃干扰时，系统调节时间为46.4 s,超调量为3.87%。工程应用结果表明，一次风量控制偏差在±10 000 m³/h以内，相比串级PID控制策略波动范围降低21%,系统抗干扰能力和鲁棒性得到有效提升。