Application and Research of High-Power Electric Servo System on Launch Vehicle

The 30 kW high-power electric servo system used in the solid booster of the Long March 6 A(LM-6 A)launch vehicle is introduced,and the function,composition of the system as well as its constituent equipments are detailed.To solve the problem of out-of-tolerance in the system dynamic characteristics,an advanced correction network algorithm architecture and double notch filter were designed.Experimental verification was conducted to prove that the dynamic characteristics requirement under multiple operating conditions could be met.

The Experimental Study of Micro-Tool Servo with Electrostrictive Actuator

An experimental study of micro-tool servo with electrostrictive actuator is presented.The design methods as well as the performance of the entire mechanism is given out.The results of the experiment show that the resolution of the micro-tool servo is 0.02μm and the frequency response is up to 200Hz,which satisfies the requirements of the ultra-precision machining.

S7-1500与V90 PN通过PROFINET实现运动控制

在深入研究支持工业以太网PROFINET的PLC与伺服驱动器之间通信的基础上,选择西门子的中高端PLC S7-1500及新品伺服驱动器V90 PN、伺服电机S-1FL6搭建了运动控制系统,并选择西门子精智面板TP700作为人机交互系统。介绍了运动控制系统的系统构成、伺服驱动器配置、PLC硬件及通信组态、触摸屏组态、PLC程序设计等。对运动控制系统的研究可应用于工程的实际现场设备或高等学校的实训设备,具有一定的实用价值。

基于C#的动物离心机上位机控制系统设计

为满足航空航天实验需要,研发一款平稳运行、功能齐全的动物离心机。根据动物离心机的结构,将控制策略分为两部分,利用电子计算机+运动控制器实现试验平台的位置控制,利用电子计算机+伺服驱动器实现主轴旋转运动控制,采用编码器反馈控制精度。上位机操作系统基于C#语言,使用Visual Studio开发工具,MySQL数据库,设置了输入异常、通信异常、主轴转速阈值、试验平台旋转角度阈值等异常处理方案,确保动物离心机设备的运行稳定。开发出的控制系统具有较高的稳定性和精确性,在离心机主轴转速为10、15、20、30 r/min,试验平台旋转角度和俯仰角度为5°、10°、15°、20°时,编码器测量结果与输入参数基本符合,运行平稳达到实验要求。研发出的动物离心机设备能够灵活、可靠运转,提供多轴向G值加速度力学环境仿真,便利高载荷力学环境下生理实验研究。

一种微型伺服驱动器设计

针对伺服驱动器在无人机、机械手、外骨骼机器人等需求体积小、重量轻、电流能力强的应用领域,开发了一款高功率密度微型伺服驱动器。采用高密度PCB堆叠组合结构、高效率快速开关技术、先进的三环PID控制算法,在现有常规伺服基础上进行微型化、高功率密度化与易安装化的技术突破。并经实验验证,驱动器的各项指标满足要求。

基于改进EMD阈值的伺服电机驱动控制仿真

伺服电机在运动过程中会产生噪声,影响控制精度,为此提出基于改进EMD阈值的伺服电机驱动控制方法。建立驱控一体的伺服电机数学模型,分析伺服电机驱动性能;通过伺服电机的速度检测和位置检测推导出伺服电机驱动控制的给定三相电流值,通过霍尔电流传感器采集电机实际电流,并通过改进EMD阈值小波滤波方法对采集到的电流实行去噪处理;在伺服电器驱动控制模型内计算给定三相电流值与实际电机电流的差值,在输入线性放大器内实现驱控一体的伺服电机驱动控制。仿真结果表明,所提方法的驱控一体伺服电机驱动控制精度高、抗干扰性强、效果好,更适合于实际应用。

具有多种电机控制模式的伺服驱动器的研究

本文设计一种可工作于多种控制模式下的伺服驱动器，这控制器以高档１６位单片机８０Ｃ１９６ＫＣ为控制核心，可控制感应电动机、同步电动机及两台直流伺服电动机，它利用同样的硬件平台通过对软件的设置而选择不同的运行模式。本文着重介绍控制器的硬件结构以及对应于三种不同电机的软件控制方案。

自动剪切生产线的PLC控制系统设计

为使自动剪切生产线设备协调运行,设计其控制系统。系统以可编程控制器(PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电机等部件。送料长度在触摸屏上设置,PLC根据设定值计算出脉冲数后向伺服驱动器发送,控制伺服电机送料,从而实现精确的伺服定位,其定位精度可达1m±0.01mm。

基于DSP的精密平面电机伺服驱动设计

提出了一种基于DSP的精密直流伺服驱动器设计方案,采用基于PI2算法的电流负反馈,及电流输出零点自校正算法等控制策略,应用于平面电机的超精密运动控制。给出了伺服驱动器结构及控制环路,分析了引起伺服驱动输出误差的不利因素,并提出了针对噪声、模数转换误差、模拟信号漂移等误差因素的处理方法。试验结果表明:采用此驱动方案的平面电机能建立精确的控制模型,达到纳米级的定位精度。

伺服压力机用永磁交流伺服系统驱动特性

理论分析了伺服压力机在冲压过程电容储能装置电压电流的变化情况。基于伺服电机恒速驱动模式,对电容储能装置的设计参数进行了简要分析,并给出了一组较合理的电容储能参数。基于该电容储能参数,为实现压力机的变速驱动和多适应能力,重点对伺服驱动器的控制参数和压力机的出力能力作了详细分析,并给出了重要结论。为验证结论的正确性,设计了专用永磁交流伺服系统进行实验验证。结果证明,设计的电容储能装置能够满足压力机冲压加工的动力和控制要求;对伺服驱动器控制参数和压力机出力能力的分析是合理的,从而为进一步提高伺服压力机的柔性化奠定了基础。

基于DSP和CPLD的开放式机器人控制器

设计了一种新型的基于DSP和CPLD的开放式机器人控制器。该控制器以IBM-PC为上位计算机,用一块DSP运动控制卡对PR教学机器人的4个关节运动进行伺服控制,采用PCI总线进行上、下位机之间的通讯,实现双速率运行,较好地实现了机器人的实时控制。同时,在控制卡中采用参数自调整模糊控制算法,以提高系统控制精度和动态性能。实际应用表明,该控制器实现了机器人控制系统的高速率实时控制,增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力,取得了良好的效果。

基于PLC的螺纹管自动加工控制系统设计

针对小直径薄壁不锈钢管刚性差、体积小的特点,开发了一种新型螺纹自动加工控制系统,采用PLC作为控制系统核心,对生产工序进行顺序控制,实现连续循环加工。该系统具有自动和手动运行方式,方便调试,并且可以利用触摸屏对设备进行实时监控和对产品参数及系统参数进行设置,以满足不同的产品规格要求。在分析螺纹管成型原理及生产工艺流程的基础上,设计了控制系统的硬件电路和软件程序。实践证明,该设计方案成本低、可靠性高,不仅提高了产品的产量和质量,同时节约了大量的劳动力,具有良好的经济效益和应用前景。

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。

基于触摸屏、PLC及伺服驱动器的伺服系统

介绍了一种由触摸屏、PLC及伺服驱动器构成的伺服电机控制系统,该控制系统采用空间矢量脉宽调制和CANopen总线通信,保证了系统的高速、高精确性。

基于三菱E60S系统的高速高精数控车床电气控制的设计

介绍三菱E60S数控系统在GSCK200A高速高精数控车床中的应用,通过合理配置数控系统、伺服驱动器和电机,设计相应的伺服驱动电路,达到了数控车床高速高精的性能。实际应用表明,高速高精数控车床按此方法配置数控系统,能达到较好的性价比。

伺服驱动器的Device Net控制接口

针对伺服驱动器向智能化、网络化方向发展的需要,以及目前国际标准现场总线Devi-ceNet没有对伺服驱动器定义设备描述从而给产品设计等实际应用带来困难的问题,作者对现有DeviceNet电动机控制设备层协议进行了深入分析,对伺服驱动器进行了接口定义,并给出了对伺服驱动器进行控制的信号流图,完成了实验系统硬件研制和软件编制,并进行了相关的实验测试。实验结果证实了所提出方法的可行性和实用性,是对DevcieNet协议中电动机控制设备层部分的一个重要补充,对设备描述部分的研究过程也适用于其它特定用途的DeviceNet节点开发。

基于智能功率模块的电动机伺服驱动器

介绍了基于智能功率模块的电机伺服驱动器的设计、工作原理、硬件结构及脉宽调制 (PWM )伺服放大器的设计方法 ,并将此驱动器应用于多种运行情况下的实验 ,同时对所提出的新型控制算法———自抗扰控制 (ADRC)进行了实验验证 .结果表明 :该伺服驱动器性能优良 ,工作可靠 ,结构简单 ,能满足电机控制系统快速性的要求 ;所提出的自抗扰控制算法的抗干扰性和鲁棒性都优于经典的PID控制 .

开放式控制系统中SERCOS总线的接口设计与实现

目前，市场对适合中小批量加工、具有良好柔性和多功能性的制造系统的需求已逐步超过对大型单一功能的制造系统的需求；这一趋势促成了模块化、可重构、可扩充的开放式控制系统的产生；为了推动国内数控系统的开放性进程，对一种开放式运动控制总线-SERCOS总线进行了研究，并通过设计出嵌入到伺服驱动器中的SERCOS接口卡，实现了完整的主从环形通讯；该接口卡软、硬件的成功设计证明了国内有能力研发出具有SERCOS接口的数控产品，将有利于开放式控制系统在中国的发展。

基于FPGA的速度滑动估算策略

在伺服驱动器的设计中,电机速度的测量或计算是一个非常重要的环节。虽然常规的M/T法可以实现电机高低速的有效测量,但当速度变化较大时,这种方法不仅使得速度测量的连续性变差,而且还会带来较大的测量延时。为了改善上述问题,设计了一种新型的基于FPGA的速度滑动测量和估算策略,通过仿真证明此方法的有效性。

带滤波前馈的变参数PID调节器在伺服驱动中的运用

为了提高系统的动态性能,设计了一种新型变参数PID调节器,并在系统频率响应分析的基础上,增加一级一阶低通滤波器作为滤波前馈环节,构成一种新型的带滤波前馈的变参数PID调节器,将其运用于交流伺服驱动的位置调节器中。实验结果表明:设计的带滤波前馈的变参数PID调节器明显地减少了系统的位置跟踪误差,改善了系统性能。