基于细菌觅食算法的嵌入式机械臂角度控制器设计

进行机械臂角度控制器设计过程中,为提高机器人机械臂灵活性,降低关节角度控制误差,设计一种细菌觅食算法的嵌入式机械臂角度控制器;首先,构建机械臂动力学模型以获取机械臂的柔性特征及其关节位置,根据获取的信息确定角度控制器的硬件逻辑结构和算法;然后,使用ARM微处理器嵌入式操作系统,设计包含移动控制终端和机械臂控制端的控制器硬件结构;最后,采用细菌觅食算法优化控制器参数,并实现代码完成机器人机械臂角度的精准跟踪控制;实验结果表明:所提方法的位姿跟踪精度高达99%、物体偏移距离在0~0.2 mm之间,控制运行时间在0.33~0.78 s之间,表明所提方法的角度控制误差小、稳定性强,能够保证机械臂关节角度无超调,具有极高的机器工程应用价值。

伺服系统状态反馈切换控制策略研究

针对伺服系统参数的不确定性问题,提出一种以速度为切换信号的切换控制策略。利用伺服电机离线数据得到非线性Bode图,根据频域特性变化区间划分系统速度区域;以速度指标作为切换条件,在模拟退火算法中引入平坦性计算,对各子系统进行参数辨识,构建伺服系统的切换模型,并解决了切换系统出现的抖振问题;最后,在给定切换条件下,设计切换模型各子系统控制器,形成基于状态观测器的反馈控制策略,保证闭环切换系统的渐近稳定性。结果表明:所提控制策略优化了系统的响应曲线,其跟踪精度提升了约4%。

永磁交流伺服电机国内外市场概况

以高速度和高精度为基本特征的高速加工技术及其它技术的发展,促进了伺服电机和伺服驱动器的发展。先分析了国内外伺服电机在国内市场上所占的份额以及供求情况;然后对国内外伺服电机及其伺服控制技术的应用、发展、研究状况作了综述,并对伺服电机的发展前景提出了展望。

小型化振镜扫描器电路设计

分析了振镜扫描器的基本组成,建立了振镜扫描器伺服系统的理论模型,最后根据上述理论,设计了小型化振镜扫描器伺服驱动电路。

一种高功率密度伺服电机在重载工业机器人中的应用

研究了一种重载工业机器人用高速高功率密度伺服电机,通过短铁心设计实现了额定速度提高近一倍、功率密度提高14%,通过铁心低磁导梯度设计实现了更高的电感线性度,满足了重载机器人伺服电机的高速高电流可控性的要求。定子拼块和环氧灌封等工艺有效控制了损耗和散热,确保电机可以在高温条件下长期可靠运行。

一种同步伺服控制系统控制软件通用架构设计方法

传统同步伺服控制系统控制软件传统顺序执行架构,具有通用性和可扩展性差、效率低,运行时间长,周期性函数执行周期精度低等问题。基于时间片轮询的任务调度算法,提出了一种新的控制软件通用架构。该方法调度管理函数在主函数中运行,不占用中断程序时间,对某个调度任务执行经过的中断周期总数计数,提高了任务调度周期的准确性。提出了通过设置首次上传延时,避免多个周期信息同时,上传造成拥堵的调度方法。缩短了控制软件中断服务程序运行时间,解决了原控制程序顺序执行时周期信息上传周期不准确、多个上传时的拥堵等问题,提高了控制软件的通用性、可扩展性。

加载系统迭代学习控制器设计与控制算法研究

为了使电动伺服加载系统达到更好的控制效果,解决扭矩跟随效果较差、幅值误差和相位误差较大、复杂的控制算法难以应用等一系列问题,利用模糊控制自适应和迭代学习跟踪精度高的特点,设计一种基于模糊控制的迭代学习控制器。控制器算法采用ST语言编写,并通过实验台的加载采集扭矩曲线。结果表明,基于模糊控制的迭代学习控制器不仅具有普通迭代学习控制器跟踪精度高的优点,还具有模糊控制自适应的特点,能够用更少的迭代次数更快地达到所需要的跟随扭矩曲线,证明了基于模糊控制的迭代学习控制器的优越性和可行性。

基于免疫遗传算法的伺服电机自抗扰控制器参数整定方法

针对永磁同步伺服电机自抗扰控制器存在参数整定问题,试凑法及其他算法存在整定过程复杂、整定结果局部最优等问题,采用一种免疫算法和遗传算法融合的永磁同步伺服电机自抗扰控制器参数整定方法。该融合方法将免疫算法的免疫信息处理机制加入遗传算法中,解决了遗传算法陷入局部最优的问题,使自抗扰控制器参数较快达到全局最优。MATLAB仿真结果显示,该方法提高了自抗扰控制器的响应速度及抗干扰能力,同时减小了约5.6%的跟踪误差,适用于伺服电机自抗扰控制器多参数整定。

基于LabVIEW的多轴伺服电机控制系统

设计了一种多轴伺服电机控制系统,系统硬件采用三轴伺服电机实现X、Y、Z三轴运动,并利用Lab VIEW编写系统软件,以串口通信的方式实现对三轴电机的加速、减速时间、最大速度、脉冲数量、电流等参数的调整,能够对电机的启停、运动状态等实现精确控制。该系统具备多轴控制能力,可同时管理多个伺服电机,系统操作简单且界面友好。

高能量密度低功耗一体化机器人动力轮模组技术研究

针对传统自动引导车(AGV)和自主移动机器人(AMR)传动链存在的低能量密度、高能耗、大尺寸等问题,提出了一种集成电机、减速机、抱闸和编码器的一体化机器人动力轮模组设计。该设计采用大中空电机内嵌减速机的一体化设计技术,显著减少了传动链占用的空间,从而提升了AGV/AMR的底盘空间利用率和整车性能。与传统设计方案相比,该动力轮模组实现了12%的能量密度提升和23%的效率增加,有效降低了功耗损失,为AGV/AMR的传动链设计提供了一种高效、紧凑的解决方案。

伺服传动系统角度跳变电磁干扰问题研究

以伺服传动系统中遇到的角度跳变电磁干扰问题为研究对象,探究电路和元器件、滤波、屏蔽、布线、接地等多种因素的影响,确定了AC/DC电源模块输出的+24V直流电源高频噪声是影响编码器差分信号的主要电磁干扰源,通过采取相应的滤波措施,在小范围改变现有设计的情况下,验证了该伺服传动系统所采取的抑制措施的有效性,可为类似情况下的电磁兼容问题提供借鉴。

智能永磁电动滚筒在煤化工企业应用的技术研究

焦化厂输焦带式输送机一般采用三相异步电动机、耦合器、减速机、联轴器、机械滚筒传统传动模式,由于电机长期工频运行,各传动元件效率叠加导致皮带传动效率偏低,皮带运行能耗较高。基于此,通过将带式输送机由传统传动模式升级为智能永磁电动滚筒传动模式,皮带张力小,启动平缓,可有效延长皮带寿命,减少各传动元件损耗及维护成本,而且可以满足生产需求,及时调节皮带传动速度,有利于提高带式输送机运行效率,增加企业的经济效益。

触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统

介绍了触摸屏和PLC的特点,并从系统的构成和功能方面介绍了触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统,着重讲述了触摸屏画面的设计,以及如何利用PLC控制电机的转动和PLC的高速计数器进行高速计数。触摸屏作为人机界面,系统界面友好,简单直观,易于操作。

永磁同步伺服电机的变结构智能控制

提出了一种基于智能控制的离散变结构系统。该系统采用一种新的状态观测器的设计方法。首先设计一个线性观测器,随后用神经网络对其具有不确定性的部分进行补偿,并用神经网络实现对变结构控制器参数的在线调整。在永磁同步伺服电机位置控制系统中的实际应用,表明了该方法的优越性和实用性。

我国汽车自动空调伺服电动机技术发展探讨

伺服电动机作为汽车自动空调的重要执行元件,已成为汽车自动空调中必不或缺的部件。简述了我国汽车自动空调伺服电动机技术的发展趋势,并对我国空调伺服电动机发展提出一些建议。

伺服电机的选型原则与计算

通过分析机床负载的运动情况,在给定丝杆加速度与运行总时间的前提下从惯量匹配、负载转矩以及预防电机频繁启动过热等角度对切削机床进给驱动伺服电机的基本选型方法进行了介绍,并给出了计算方法与计算过程,同时也对伺服电机各项工作参数的计算注意事项以及选型原则进行了阐述。

惯量和刚度对电动负载模拟器频宽影响的分析

给出了一种电动负载模拟器的系统结构,分析了系统惯量和轴系刚度与系统加载频宽之间的关系并进行了仿真实验研究。结果表明,对于电动负载模拟系统,在选择负载惯量和轴系刚度时,既要考虑使转矩伺服系统有较高的频响,又要考虑系统的稳定性和多余力矩的抑制效果.

摩擦模型的Simulink仿真

为了分析摩擦对伺服系统的影响和进行补偿,必须建立有效的仿真用摩擦模型。提出了一种基于Simulink的摩擦模型,该模型可封装为一个Simulink子系统,文中还对该模型在应用中出现的问题作了说明。将该模型用于伺服系统的滞-滑自振荡仿真研究,得到了与理论分析一致的结果。利用模型中的Fcn模块还可以将该模型进行拓展,扩大其应用范围。

机械相控阵列天线的电机控制系统设计

为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位。利用数字信号处理芯片TMS320F2812设计了直流电机位置控制系统,介绍了控制系统的硬件设计方案、控制策略及软件设计方案。针对直流电机驱动的螺旋天线单元位置控制系统,研究了模糊PID控制算法,并把它应用到控制系统中。实验结果表明,所开发的位置控制系统结构简单,具有响应时间短、无位置超调、定位精度高等良好的控制性能,能够满足螺旋天线单元快速、准确的相位控制要求。

自适应模糊神经控制器的电动舵机控制

针对电动舵机采用PID控制器响应速度慢、超调大的问题,提出了采用人工神经网络和模糊控制来自整定比例因素的控制策略,建立了电动舵机的模型,分析了自适应神经网络控制器原理,并且结合模糊逻辑控制器,构成模糊神经网络来自动调整比例因素,设计了由两个输入变量和一个输出变量的电动舵机控制器。所提的控制算法应用于电动舵机系统,并通过建模仿真和原理样机的弹簧钢悬臂梁加载实验验证,采用该算法电动舵机系统的响应时间达到25 ms,几乎无超调,且舵机系统的位置指令跟踪和力矩干扰抑制能力较强,具备在常规弹药弹道修正中应用的可能性。