小麦播种机电气控制系统的设计与试验

为了解决传统小麦播种机播种量的调节范围小、播种不均匀等问题,设计了一种基于PLC控制的自动播量调节电气控制系统。系统由PLC控制器、速度传感器、步进电机等组成,替代了传统的地轮和侧边箱式机械驱动模式。其主要的工作原理是将速度传感器安装于拖拉机主动轮内侧,当速度传感器采集到拖拉机速度信号后,发送给PLC,经过运算处理后发送相应的控制信号给步进电机;步进电机按控制指令调节转速,同时带动外槽轮式排种器的排种轴转动。排种轴的速度发生变化,排种槽轮中的种子数量随之改变,使小麦的播量得到调节。试验结果表明:系统能够控制小麦的亩播量误差在5%以内,播种均匀性系数小于40%,满足小麦精播的需求。

基于S7-1200 PLC步进电机驱动控制系统设计

步进电机在数字控制系统中具有广泛应用。在广泛调研的基础上,研发一套步进电机驱动控制装置。该装置采用触摸屏作为上位机,S7-1200 PLC作为系统控制单元,集成有光电传感器、步进驱动器、步进电机、CM1241模块。对控制系统主要器件进行选型、电路设计、硬件接线与调试,还进行触摸屏界面设计以及PLC程序编写,可以实现基于触摸屏控制的电机点动、回原点、系统复位、绝对运动以及相对运动,而且基于Labview实现电机的远程控制。实验结果表明,该控制方案是双轴运动控制中一个较好的解决方案。

基于Simulink仿真的施肥机模糊神经网络PID控制方法

【目的】农用电气设备的部件十分复杂,易受到环境因素的影响,无法准确控制施肥量,故障频发。因此,需要一种成本低、运行稳定、施肥量控制精确、受工作环境影响小的施肥机控制系统。【方法】本研究采用模糊神经网络PID控制方法,将机器学习和非线性模糊控制方法引入传统PID控制器中,并基于MATLAB中Simulink仿真平台建立了模糊神经网络PID控制系统仿真模型。【结果】该模型可以根据模糊规则进行练习和学习,通过控制步进电机的转速和旋转角度来控制施肥量,神经网络还可以持续自动学习并动态改进系统的控制参数,以适应不断变化的农田作业环境。【结论】该模糊神经网络PID控制系统自我矫正能力强,可抵抗环境干扰,控制效果显著。

基于PLC技术的播种机电气控制系统研究

以马铃薯播种机为研究对象,设计一种基于PLC技术的电气控制系统。系统通过液压马达代替传统的链轮装置控制株距大小,通过步进电机代替原来的振幅调节手柄实现振幅调节。工作时,以西门子的S7-200型PLC为核心控制器,各路传感器实时采集地轮速度、液压马达速度、重播漏播信息,进行运算处理后,输出控制信号:一方面,控制液压马达驱动马铃薯种子的传输轴,并建立传输轴转速与马铃薯播种株距之间的数学模型,以此来控制马铃薯的株距;另一方面,控制步进电机的转动角度发生改变,使得薯种传输带的凸起与振动滚轮之间的相对位置发生变化,以此改变马铃薯在传输带的运行过程中的振动幅度,降低马铃薯重播、漏播现象。测试结果表明:系统基本能够控制马铃薯株距保持一致,并降低重播漏播率,提高播种精度,改善播种质量。

基于单片机的步进电机控制系统探究

近几年,随着步进电机控制技术的发展,我国步进电机的控制技术取得了长足的发展,其应用范围也逐渐扩大。首先讨论了步进电机的基本组成、工作原理和应用价值,并分析了步进电机的单片机控制系统的设计要点,并讨论了其单片机的实现方法。

焊接机器人控制系统设计和人机界面开发

文章分析了焊接机器人模拟焊枪运动控制系统方案,以PLC控制为核心,给步进驱动器发送脉冲控制步进电机运转,从而实现焊接机器人模拟焊枪机构各轴向的直线运动,并通过控制步进电机脉冲的输出频率来控制速度。采用GTDesigner3软件开发人机界面,主要包括机器人X轴、Y轴左移、右移以及左加速、右加速等按钮。人机界面与控制系统之间通过编程电缆线实现通信。通过实验调试,证明PLC控制系统可模拟实现机器人焊枪动作。

基于PLC的辐照储运传动自动化控制系统

考虑到辐照加工的特殊性,针对当前辐照储运传动自动化控制系统由于控制器的指令实施能力较差,导致辐照储运传动位置与预期指令相差较大的问题,设计基于可编程逻辑控制器(PLC)的辐照储运传动自动化控制系统。首先,在硬件架构中增设PLC,并对驱动器与网络接口展开优化;其次,计算各传动设备的储运负荷分配情况,根据此计算结果构建模糊PID,控制传动设备的运动状态;再次,采用结构化编程方式,对PLC进行编程,实现控制系统的正常运行;最后,完成基于PLC的辐照储运传动自动化控制系统的设计工作,构建系统测试环节。经传动方向与传动位移两部分测试结果证实,该系统可有效改善当前系统性能问题。

基于PLC的零件自动钻孔控制系统设计

为解决传统钻孔设备钻孔精度不高、钻头旋转速度无法调节的问题,设计一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的零件自动钻孔控制系统。以三菱FX3U系列PLC作为系统的控制器,设计控制方案、控制程序和触摸屏页面,并设置变频器参数,实现钻孔位置与深度的精准控制、钻头旋转速度的灵活调节以及钻孔加工参数的便捷设置,提高了钻孔加工的精度、质量和效率。

基于μC/OS Ⅱ和emWin的步进电机控制系统设计

为了能直观方便地实现对电机实时控制,采用STM32F103系列微处理器为主控芯片,以电阻式触摸屏为输入及显示终端,设计了基于嵌入式实时操作系统μC/OSⅡ和em Win图形库的电机控制系统。详细介绍了该系统硬件、软件组成及系统搭建。实验显示该系统能通过电阻触摸屏作为输入端实现对X和Y两路电机的加减速及电机的启停和正反转调控,同时能将电机转速及方向信息实时显示。系统显示界面友好、性能可靠、运行稳定且实时响应特性好。

步进电机控制系统建模及加减速曲线优化

为了优化步进电机开环控制系统,对其加减速曲线的控制性能进行了研究。以步进电机运行原理为基础,建立了两相混合式步进电机开环控制系统仿真模型,设计了一种与电机矩频特性更为符合且可以用于实时在线计算的抛物线型加减速曲线算法,并与典型的匀加减速曲线算法、指数型加减速曲线算法进行了仿真比较分析,最后进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,在相同的控制周期内,抛物线型加减速曲线的最大无失步转动角度有了显著提高,同时其中间过程的位置跟踪误差和平衡位置处的残余振荡误差也较小。抛物线型加减速曲线具有更快速的动态响应能力,已在某相控阵列天线的单元相位控制中得到了应用。

基于DSP的步进电机控制系统设计

介绍了DSP技术在步进电机控制系统中应用。由DSP微处理器构成步进电机的智能控制器 ,DSP的数据端口构成步进电机的智能脉冲分配器 ,由定时器中断产生激励脉冲。文章提出了基于单片ADSP - 2 181处理器的多目标步进电机脉冲扫描控制原理 ,每 4个电机组成一个控制单元 ,控制单元分配一个地址序号 。

步进电机控制系统建模及运行曲线仿真

为了优化开环情况下步进电机的控制,研究运行曲线和传动刚度对步进电机开环控制系统运动情况的影响。依据步进电机运行原理和系统动力学特性,建立控制系统数学模型。设计一种基于正矢函数,高阶平滑的加减速曲线,并与常见的匀加减速曲线和指数型加减速曲线进行了比较仿真。仿真结果表明正矢型加减速曲线能够更好地抑制运动过程中的冲击,减小终点位置的残余振动幅度。该控制方式适用于对运动精度和稳定性有较高要求的场合,在分幅式航空相机的摆扫控制中得到了成功的应用。

几种步进电机加减速方法的对比研究及其应用

针对以往的文献主要对个别加减速方法进行分析的问题,对比分析了几种主要的步进电机加减速控制方法,并给出了具体的数学描述。在结合步进电机矩频特性的基础上,指出了各种方法的优缺点。深入研究了直线和S型加减速曲线,并把S型加减速曲线应用在了研发的数控系统中,并取得了良好的效果。研究结果表明,几种加减速方法各有自己的优势,可根据不同场合选取。

基于步进电动机的智能窗户控制系统设计

设计基于步进电动机的智能窗控制系统,通过对各种天气情况的检测,实现对住宅窗户的开闭进行控制。主要内容包括:数据检测与采集系统电路设计、数据的转换与分析处理系统电路设计、执行机构电路设计、系统软件设计等几部分。数据检测与采集系统由传感器网络构成,使用各种传感器对天气条件进行判断及对窗户位置进行判断。数据转换与分析处理系统由AD转换器及单片机组成,完成对数据的转换与分析。采用L297、L298组合电路作为步进电动机的驱动电路组成,控制步进电动机按要求工作。智能窗户系统的软件用C语言编写,实现了系统各项功能。

基于可编程序控制器的步进电动机驱动方法研究与设计

为了充分利用步进电动机在控制系统中具有的性能可靠、控制简单、控制精度高等优点,基于S7-200PLC为控制核心设计了一套步进电动机控制系统。给出了硬件结构框图,并详细介绍了步进电动机的驱动电路及PLC编程的控制策略和部分软件的实现。设计中以PLC的高速脉冲输出实现电机的速度转换。试验证明,采用该方案可以满足步进电动机的控制需要,容易实现,适用于各种场合的步进电动机控制,具有较好的推广示范价值。

基于AVR的静压气体轴承性能检测装置控制系统设计

为了实现对静压气体轴承气膜厚度,压力分布和承载能力的自动检测,设计了一种基于单片机的检测装置和控制系统;该系统采用ATmega16L单片机作为平台运动控制和数据处理的核心,结合软件控制步进电机的转向和转速,实现了极坐标定位,并采集承载力,气膜压力和气膜厚度等数据,通过LCD显示和键盘输入,较好地实现了人机交互;同时,装置可以通过RS232与上位机通讯,实现上位机的直接控制;把该系统对气体轴承性能参数的测量结果与仿真结果进行对比,结果表明该装置和系统是正确可行的。

机械手搬运物料精确定位控制系统设计

采用PLC脉冲输出信号控制步进电机沿X轴与Y轴运动,通过发送脉冲的个数实现精确定位的功能。使用真空吸盘代替机械手手爪,实现了对特殊材料的吸取与释放。重点介绍了气动控制系统、PLC控制系统及触摸屏画面的设计。实践证明,该系统操作方便、运行平稳、定位准确、能够对物料进行安全有效的搬运,使用效果良好。

螺旋天线步进电机控制系统仿真及运行曲线优化

为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用步进电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位。为了优化步进电机的开环控制,研究运行曲线对步进电机控制性能的影响,提高步进电机控制速度和精度。根据步进电机及控制系统的工作原理,建立了基于Simulink的步进电机开环控制系统仿真模型,并在此基础上对梯形和抛物线两种运行曲线进行了仿真研究。仿真结果表明,该仿真模型能精确实现两种运行曲线对步进电机的控制,在100 ms的控制周期内,采用梯形运行曲线步进电机的最大无失步转动角度能够达到270°,而采用抛物线运行曲线时其转动角度能够达到360°,抛物线运行曲线在开环控制系统中具有更高的控制速度。

PLC在穴盘苗移栽机器人控制系统中的应用

在对全自动嫁接机相配套的穴盘苗移栽机器人进行研究的基础上,基于穴盘中符合嫁接基准的幼苗分布情况、移苗机械手的状态信息及穴盘的位置信息的多信息融合,设计了PLC控制系统;同时,介绍了系统的构成及工作原理,给出了系统状态转移图以及提高精度的各项措施。该系统不仅线路简洁、可靠性高,而且较好地兼顾了精度和成本。

采用S型控制算法的步进电机控制器

为了改善步进电机的启动特性,将S型算法应用到步进电机的启动过程中,设计一种基于S3FN41F微处理器的步进电机嵌入式控制系统,并将其应用于液晶屏(LCD)压合器中.对该算法进行实现与验证,结果表明:采用S型控制算法的步进电机控制器能够更好地控制步进电机的运行,具有失步率低、振荡小、生产效率高等优点,能更好地应用于高速、高精度的压合系统中.