基于EtherCAT的多轴运动控制器研究

研究了EtherCAT技术的原理、技术特点、性能以及EtherCAT主站和从站的实现方法。并在此基础上实现了一种基于EtherCAT的多轴运动控制器,用于数控设备和工业机器人的控制。

CAN总线通讯的电磁兼容性能分析与设计

针对CAN总线在数字伺服通讯协议CANsmc中的应用,分析了CAN总线通讯的电磁兼容问题,包括系统的干扰源和相应的解决措施。最后通过电快速脉冲群试验测试了CANsmc实验系统的抗干扰能力,结果证明本文提出的措施是有效的。

基于现场总线的开放式数控系统数字伺服通信协议

开放式控制系统已经成为国际先进的工业机器人和数控机床控制系统的主流体系结构。将现场总线引入控制系统的硬件体系结构,使每个外部设备都成为现场总线通信网络中的一个节点,构成了基于现场总线的数控系统,使硬件安装和扩展方便,提高了系统的可靠性和控制精度。本文介绍了国际上流行的用于数控系统数字伺服通信的现场总线协议SERCOS、PROFIBUS-DP、CC-Link以及MACRO,并分析了其应用状况。

基于PLCopen的数控机械控制器研究与开发

"数控一代"的发展规划将促进我国机械产品的全面创新和升级换代,因此探索研究一套方便、灵活、通用、高效的控制系统解决方案,成为亟待解决的关键问题。文章以"数控一代"为背景,结合IEC 61131-3工业控制编程语言标准和PLCopen运动控制规范,开发了完整的PLC open运动控制库,并以此为基础研究设计了几种典型的数控机械,最后对PLCopen运动控制库和数控机械功能库进行了实验验证,从而实现了一套简单、高效、通用、灵活、完整的数控机械运动控制解决方案。

基于工业以太网EtherCAT的DCS控制系统设计

EtherCAT是一种新型的工业以太网现场总线技术,在工厂自动化和流程自动化领域得到了广泛应用。文章介绍EtherCAT现场总线的技术特点,设计了一套基于EtherCAT的DCS实例系统。该系统中主控制器单元和现场输入输出设备之间使用EtherCAT实现高速、大容量的数据通信,并使用标准以太网与中央控制器进行数据交换。

基于双CAN总线的数字伺服通信协议

分析了目前国外先进数控系统现场总线的通信特性,提出和定义了一种基于双CAN(Controller Area Network)总线的数控系统位置控制通信协议———CANsmc(CAN for Syn-chronous Motion Control).CANsmc采用主从式的双通道网络,由一个主站和最多61个从站组成,实现了带有广播同步电报的轮询式通信.协议以通用的CAN总线芯片为硬件基础,利用CAN芯片通信报文的描述符定义出CANsmc的通信报头.CANsmc共定义了3种电报类型:主站同步电报MST,主站数据电报MDT和伺服电报DT.主站通过主通道向从站发送MST和MDT,从站在收到MDT后通过从通道向主站反馈DT.最后,建立了一个CANsmc实验验证系统,用软件的方式实现了CANsmc协议,主站基于PC机ISA总线,从站是一个位控卡,可以实现位置、速度、回参考点等多种控制.实验证明,CANsmc总线可以满足先进工业机器人和数控机床控制系统的应用要求.

CANaerospace——航空机载设备通信总线协议

CANaerospace 是一种基于 CAN 总线的新型航空机载设备通信总线协议。它以 CAN 芯片为基础硬件,制定出符合通用航空运输飞行器要求的应用层协议。介绍了 CANaerospace 报文类型和结构、定时触发的总线调度,以及 CANaerospace 对航空机载设备系统冗余的支持,最后给出 CANaerospace 的应用实例。

安全集成伺服驱动技术

深入分析了功能安全的概念和理论特点,提出了新时期安全技术的发展趋势,讨论了功能安全集成技术的特点和优势,最后着重对安全集成伺服驱动技术进行了介绍,并结合安全集成驱动技术的应用提出了安全集成伺服驱动的设计方案。

渐变形面膝关节假体设计及接触应力分析

目的研究膝关节假体形面轮廓对假体关节面间接触应力的影响。方法基于MRI(magnetic resonance imaging)图像采集建立多角度正常膝关节模型。依据自然膝关节的解剖结构,从中提取出个体膝的结构尺寸及形面特征,设计出渐变形面的膝关节假体,按照全膝关节置换手术的规范流程建立植入渐变形面假体后的全膝三维模型,并通过有限元分析,比较植入假体后对股骨/胫骨关节面等效应力的影响。结果植入渐变形面的假体膝在屈曲角度0°~60°时对于髁面的应力分布影响不大,但大于60°,尤其是80°时,应力分布变化明显;另外,对内/外侧髁面的最大等效应力有较大的改变。结论在膝关节假体的设计建模中,尽量重现人体关节构造,益于保证置换后整个膝关节的协调运作。整个设计过程及方法对于完善和改进假体的设计具有重要的参考意义。

行星滚柱丝杠弹性接触变形计算与分析

采用Hertz接触理论对行星滚柱丝杠在静态载荷作用下的丝杠与滚柱点接触变形进行了计算研究。Hertz接触理论中的两类完全椭圆积分采用数值计算方法在MATLAB中完成求解。文中分析了行星滚柱丝杠副接触角、丝杠直径等参数对丝杠与滚柱接触变形及应力分布的影响,接触角越大装置轴向承载能力越大。

转变二元经济结构 促进城乡协调发展

计划经济条件下形成的二元经济结构已经成为我国经济发展的障碍,城乡经济联系日益疏远,贫富差距越来越大,传统的户籍管理制度使农民得不到应有的国民待遇,严重影响着城乡协调发展,甚至威胁着社会的安定和团结,转变城乡二元结构已成为我国社会发展中一个重要课题。

固化协议SERCOS通讯卡研究和开发

SERCOS是一种用于数字伺服系统数据通讯的现场总线协议.本文介绍了作者设计开发的基于PC计算机ISA总线的固化协议SERCOS通讯卡(Active卡).通过使用固化协议卡,用户不必了解SERCOS协议的细节,就能用PC机控制具有SERCOS接口的数字伺服系统.

走出可持续发展的困境

发展是人类永恒的主题。面对传统发展道路的反思,可持续发展已广泛为人类所接受。可持续发展为人类未来的发展展现了一幅美丽的图景,但是在现实经济社会发展过程中,可持续发展战略的实施遇到了巨大的挑战。可持续发展同时面临着理论与现实的双重困境,如何走出困境,成为可持续发展研究的一个重要课题。

利用层次分析法和综合指数法评价新疆棉区土壤质量

采用层次分析法和综合指数法,对新疆棉区9个典型棉田进行土壤质量评价研究。结果表明,全氮、碱解氮、速效磷、有机质是影响新疆棉田土壤质量的主要因素,速效磷是其中的限制因子。高产和中产棉田土壤利用强度大,可加强土壤施肥管理,提高土壤生产力。

基于XML的EtherCAT工业以太网协议解析技术

重点研究了基于可扩展标记语言(XMLe,Xtensible Markup Language)的Eth-erCAT工业以太网协议解析器技术和实现方法.介绍了EtherCAT协议报文格式和特点,分析了以太网数据侦听器和协议解析器的结构,针对通用以太网解析器在工业以太网领域应用的局限性,提出使用XML语言描述协议报文的方法,在此基础上开发出一种开放式、可重构的EtherCAT协议解析器.实验结果表明基于XML的协议报文描述方法及解析器能够有效地描述和解析EtherCAT协议报文,使用者可以根据解析对象格式使用XML语言自定义、修改和扩展协议解析规则,获得清晰、直观的解析结果.

工业以太网EtherCAT冗余和热插拔技术

EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用冗余技术是实现热插拔和提高通信可靠性的重要手段.首先介绍了实时工业以太网EtherCAT的组成、工作原理和报文结构,研究了使用环型网络拓扑结构实现基于EtherCAT的工业自动化控制系统故障容错及热插拔技术,分别规划了在网口故障、链路故障和节点故障时冗余帧传播机制、故障点定位和恢复策略.开发了链路冗余EtherCAT主站驱动程序,将常规EtherCAT主站驱动程序做了修改,加入链路冗余机制,对上层应用屏蔽了冗余信息和操作.最后完成了冗余和热插拔的性能测试实验,结果表明系统性能优越,运行稳定.

工业以太网现场总线EtherCAT及驱动程序设计

EtherCAT是一种新型的实时工业以太网现场总线。文章介绍了EtherCAT技术的原理、技术特点、性能以及EtherCAT主站和从站的配置方法、主站和从站驱动程序设计技术等。

干湿循环条件下碾压膨胀土的裂隙发展规律

为探讨公路工程中膨胀土路基裂隙的开展过程和演化规律,设计并开展了室内模拟试验,初步获得压实膨胀土中裂隙的发育过程及随干湿循环作用次数的变化规律.运用MATLAB的图像处理功能,对开裂试样进行了定性描述和定量统计分析.分析结果表明:初始状态下,试样中产生的裂隙细微短小,裂隙率较低;首次干湿循环作用后,试样裂隙率大幅提高,且开裂宽度和深度急剧加大;但经随后几次干湿循环的作用,裂隙的增长率逐步减小并趋于稳定.研究结论对指导膨胀土路基施工有一定意义.

不同工况下集料压碎值变化规律研究

在不同温度(25、200、170、140℃)、不同压力荷载(400、440、480kN)及不同干湿循环次数(0、1、2、3次)等工况下,对3种不同产地的集料的压碎值进行研究,结果表明,在经过200℃的高温加热后,集料的压碎值提高幅度较大,最大可提高2.0%,再经170、140℃加热,压碎值变化较小;在440kN压力荷载下,集料的压碎值增加较明显,最大可提高3.5%,继续加压到480kN,压碎值增加较小;随着干湿循环次数的增加,集料压碎值几乎没有变化。

膨胀土中加筋拉拔试验的影响因素分析

拉拔试验是研究筋、土界面相互作用的一种重要手段.然而,目前的试验设备与方法还无统一标准,测试结果常受到多种因素的影响.为弄清各主要因素的影响程度并提出合适的试验条件,以北京市西六环3种膨胀岩(土)为对象,采用长沙理工大学自主研究开发、先进的CS-LB01大型数控拉拔试验系统,通过改变上覆压力、填料含水率、拉拔速度、固结时间及加筋格栅类型等条件开展了系统拉拔试验,分析测试结果后得到各因素的影响及其规律.在此基础上,针对膨胀土堑坡实施土工格栅柔性支护特点,提出拉拔试验确定筋、土界面摩擦阻力的合适试验条件.