运动控制系统SIMOTION在双轮轧辊磨床改造上的应用

介绍了西门子SIMOTION运动控制器D435和SINAMICS S120驱动器在双轮磨床改造上的应用,具体阐述了磨床多轴运动的协调控制和整体控制系统的模块化设计。

大型环件径轴向轧制有限元模拟中导向辊运动控制

利用数学软件MATLAB,对导向辊运动过程中的角速度、水平(X)、竖直(Y)方向的位移进行了计算,将获得的计算数据导入到通用模拟软件ABAQUS中,并利用其对4.6m大直径环件径、轴向轧制成形过程进行成形仿真。结果表明,合理的导向辊运动控制实现了大型环件的径、轴向轧制,模拟结果显示,应力、应变分布及端面鱼尾形状等符合实际。

一种用μ分析设计的舵减摇鲁棒控制器

船舶模型不确定性严重影响着舵减摇的效果。本文用μ分析方法设计了一种Ｈ∞控制器来解决结构化模型不确定性的问题。用船舶线性模型和非线性模型模拟海上航行条件的计算仿真表明μ分析控制器具有良好的鲁棒特性。

五轴数控卷簧机控制系统

提出了一种5轴数控卷簧机控制系统的设计方案。以ACS-SAR-LT-8运动控制器和平板工业计算机作为整个控制系统的核心部分,5个交流伺服轴分别实现卷簧机的变径、变节距、送丝、上切刀与下切刀的控制。运动控制器通过以太网接口与平板工业计算机通信,通过ETHECATNET与交流伺服驱动器通信。集弹簧CAD/CAM设计与加工于一体的系统软件设计,方便了用户的使用。实际应用表明,该设计方案简化了机械设计,增强了卷簧机的功能,提高了机床的使用寿命。

船舶减摇非线性系统神经网络控制研究

本文针对船舶横摇运动的非线性模型 ,基于BP神经网络设计了一种船舶横摇减摇自适应PID控制器 .该控制结构由两个BP神经网络组成 ,实现了对被控对象输出的预测及PID控制器参数的自整定 .

R型电力变压器铁芯精密卷绕成形设备结构及控制系统的研究

在对卷绕成形过程钢带进行运动分析的基础上设计研制了一台新型 R型电力变压器铁芯卷绕机床的机械结构和控制系统。该控制系统对钢带的运动和位置具有实时检测和纠偏功能 ,实现了卷绕成形工艺过程中钢带的成形运动、进给运动和纠偏运动控制 。

模糊控制在船舶智能控制中的应用研究

为解决船舶航行过程中的横向运动控制问题,本文提出一种基于闭环增益成形算法和T-S模糊算法的新方法。其中T-S模糊优化算法用来计算滚转和偏航的加权系数,并结合闭环增益成形算法,设计了鲁棒PID控制器对横摆和偏航进行控制,并将其组合成横向控制器。仿真结果表明,该控制器具有较强的鲁棒性和自适应能力,对船舶横向运动控制以及转向器的损失可以通过一个合理的加权系数来降低。本文提出的方法对船舶横向运动控制提供了一种新的理论,为实际工程中的应用提供了理论基础。

顺馈-反馈技术在船舶姿态控制中的应用

重点研究了两对鳍的船舶减摇模型的控制优化问题。现有的两对鳍船舶减摇模型中,前鳍对后鳍的严重的水动力干扰问题一直没有得到有效的解决。根据无干扰后鳍静态水动力特性曲线,对后鳍随动系统进行了改进,提出基于顺馈-反馈控制的两对鳍船舶减摇控制的优化模型,并通过simulink对两对鳍的船舶减摇控制优化模型进行了计算机仿真。仿真结果表明,该方法有效补偿了后鳍有效鳍角的损失,提高了后鳍的升力,使后鳍升力在有无前鳍干扰时保持了一致,有效的解决了前鳍对后鳍的严重水动力干扰问题。

穿浪双体船纵向运动模糊PID控制

针对穿浪双体船高速情况下的纵摇和垂荡运动影响乘船舒适性的问题,分析了穿浪双体船的运动规律,给出了其纵向运动控制模型,并根据控制模型的多输入多输出系统特点,分别针对纵摇和升沉两个通道设计了独立的PID控制器。在此基础上,进一步将模糊控制理论应用于PID参数的整定,给出了具体的设计方法,并根据人工经验设计了详细的参数整定规则。经仿真分析表明:模糊逻辑的引入使得PID控制器具备了自适应功能,能够取得更好的减摇效果。

冷轧管机回转送进机构分析与优化

通过对LG-90-HL双回双送冷轧管机机架的曲轴—机架的运动仿真,用以优化轧制工艺参数;分析回转送进机构的运动规律,以此计算选择大功率直流电机,实现系统的最优化的设计,为控制系统的设计、调试提供参考。

基于51单片机小球控制系统的设计与实现

针对全国电子设计竞赛(J)题通过控制摆杆的高低来实现小球滚动,并根据摆杆与水平平面的夹角和小球在槽内的位置来控制小球在光滑的U型槽内完成各种要求的往复运动的要求。本设计以STC89C52单片机为主控核心,结合角度传感器、光电对管、直流减速电机、LED、蜂鸣器及LCM1602液晶屏构成一套完整的小球滚动控制系统。通过LCM1602液晶屏显示往复运动、位置、周期、偏差4组数据的时间及角度,通过16个LED实时显示小球的运行轨迹,通过实验表明该系统符合设计要求。

基于LMI方法的车辆侧倾运动安全主动悬架H2控制器设计

为提高车辆转向-侧倾运动工况的安全性,基于线性矩阵不等式(LMI)方法设计侧倾运动安全主动悬架H2控制器,直接控制横向载荷转移率(LTR)。首先,建立车辆转向-侧倾运动动力学模型,选择LTR、侧倾角和侧倾角加速度构造车辆侧倾运动安全综合性能评价指标。其次,为避免现有LQG控制器设计方法无法处理综合性能指标中包含干扰项(前轮转向角)和控制加权矩阵为0导致控制向量无法求取的难题,基于LMI方法设计主动悬架H2控制器。然后,结合层次分析法和归一法,以鱼钩工况为典型转向工况仿真获取车辆转向-侧倾运动统计数据,进而确定了H2控制器的控制加权系数。最后,通过多工况数值仿真验证了侧倾运动安全主动悬架H2控制器的工作效果。结果显示:与被动悬架相比,在鱼钩工况、蛇形穿桩和双移线工况下,该H2控制器在不改变车辆转向运动状态的情况下使车辆侧倾运动安全综合性能评价指标分别降低39.05%、36.51%和42.31%,使LTR的均方根值分别降低15.87%、15.62%和14.86%。说明设计的主动悬架H2控制器具有良好的车辆侧倾运动安全控制效果。

计及形变的滚塑船艇横摇运动中的混沌及其控制

以渔家乐滚塑船为例,考虑船艇体的弹性形变、随机风速和随机波浪等非线性因素,采用时历图、相图、功率谱和Lyapunov指数从不同角度剖析船艇横摇中的动力学特性,然后应用精确反馈线性化和闭环增益成形算法相结合的方法设计控制器,使船艇脱离混沌状态。仿真结果表明:当计及船体弹性形变时,横摇频率加快,船艇稳性和舒适感变差;随着风和浪所含谐波次数的增加,横摇更加剧烈,混沌现象愈显著;所设计的控制器能够有效控制其混沌。

基于虚拟仪器的双轴柔性辊弯成型机控制系统设计

在介绍变截面辊弯成型原理的基础上,描述了双轴变截面辊弯成型机结构,阐述了基于虚拟仪器思想的成型机控制系统构成,给出了实现变截面成型的软件设计思想,最后通过成型实验分析了成型轨迹控制精度。

加装减摇鳍船舶横摇运动的计算研究

船舶加装减摇鳍目的是减小船舶的横摇运动.鳍的运动通过由PID控制的液压装置驱动.文章考虑了船舶的粘性阻尼系数,结合减摇鳍运动特性,通过PID控制法对加装减摇鳍船舶横摇进行预报并通过实船验证.

基于有限记忆的智能群体的群集运动与避障控制

在全局环境未知且存在静态障碍物的情况下,将群体扩展为具有有限记忆能力的智能群体,研究了该群体的群集运动及其避障行为。模型利用智能个体记忆单元的信息实时产生动态切换的拓扑网络结构;在人工势能结合速度一致策略的基础上,采用滚动窗口方法引入虚拟领航者,利用极限环方法解决群体避障问题,实现了快速且安全的群集运动控制。仿真结果验证了该模型的有效性。

Wincc监控系统在冷轧管机上的实现

在宁夏东方坦业冷轧管机项目中,为了实现Simotion伺服系统与上位机监控软件Wincc的通信,采用了OPC服务技术,Simotion通过自身生成的标准OPC文件与Simaticnet进行连接,Simaticnet作为OPC通信的服务器,Wincc作为OPC通信的客户端,最终实现了对冷轧管机过程数据的实时采集、处理、参数设置、故障报警以及报表打印等功能。实践证明该系统可以精确稳定地运行。

一种球形滚动机器人纵向运动的控制策略研究

针对一种球形滚动机器人纵向运动的位置控制问题,提出一种基于有限时间滑模干扰观测器和双幂次组合函数趋近律的解耦滑模控制策略。所提出的控制策略不仅可以保证球形机器人的滚动性能,并且能够保持解耦滑模控制律的连续性。设计有限时间滑模干扰观测器对复合不确定性进行在线估计,并在此基础上得出机器人系统平衡摆角的估计。基于所得平衡摆角的估计,分别定义系统的各级滑模变量。借助所设计的有限时间滑模干扰观测器,基于第二级滑模变量和双幂次组合函数趋近律构造解耦滑模控制律。从理论上证明了所提出的控制策略能够确保各级滑模变量收敛至0,仿真实验结果验证了所提出的控制策略的控制性能和鲁棒性。

穿浪双体船纵向运动滑模控制

分析穿浪双体船实际应用中存在的问题,给出穿浪双体船纵向运动控制模型,并基于滑模控制理论设计减纵摇控制器。为了克服传统滑模控制存在的高频抖振问题,对控制律中的符号函数进行柔化处理,取得良好的减摇控制效果。仿真结果表明了本文方法的有效性。

基于航速保持的舵减摇控制方法

船舶航行受阻力影响引起航速和能量损耗。研究船舶在静水和波浪中的附加阻力,给出船舶航行时的总体航速损失的计算方法。设计带有航速损失约束的自动舵控制系统,依据舵角协同控制方法设计航向和舵减摇滑模控制规律。综合讨论"航向"与"航向+减摇"两种工作情况,包括横摇稳定、航向精度、航速保持、操舵能量消耗。仿真结果表明:该方法可以有效保持航速;从航行经济性的角度,对于同时安装有减摇鳍和自动舵的船舶,不推荐采用舵鳍联合减摇的控制方法。