电液-压电混合伺服驱动精密定位机构建模及仿真

为解决定位机构大行程和高精度之间的矛盾,针对精密加工和精密测量等领域的大行程运动系统的高精度定位问题,有效结合了电液伺服驱动与压电精密驱动的优点,提出了一种基于电液-压电混合伺服驱动的宏微定位机构,建立其数学模型,以及AMESim和MATLAB的联合仿真模型,并进行了动态仿真研究。仿真表明,所提出的电液-压电混合伺服驱动定位机构能实现高精密定位,这为后续的实际应用奠定了理论基础。

混合伺服原理与方法

混合伺服技术最早见于IBM3310。本文全面介绍分析了它的基本原理与实现方法,从中可见这种技术的先进性,对实践具有一定的指导意义。尤其扇段伺服的设计有新颖独到之处,采用了一种“对消伺服花样”,使得比较过程在磁头本身中完成。为了有效地处理微弱信号,改进了伺服解调电路。

全向移动机械臂的混合视觉伺服与参数优化

面向全向移动机械臂的视觉控制任务,研究了一种基于混合视觉伺服的控制律设计方法,并采用蝙蝠算法(Bat Algorithm,BA)实现了运动轨迹优化。首先,为实现全向底盘和六自由度机械臂的同时控制,建立了全向移动机械臂整体的速度级运动学模型;进而,根据眼在手中的相机配置方案,分别推导了位置误差和图像误差的雅克比矩阵,在联合了机器人运动学模型的基础上,设计了全向移动机械臂的混合视觉伺服控制律;进一步设计了基于蝙蝠算法的控制器参数优化方法,使机械臂末端能够沿着尽可能短的路线到达期望位置;最终,通过稳定性证明和系统仿真实验说明了该算法的有效性。

多类型伺服的混合二轴伺服控制平台

介绍了由步进伺服和交流伺服构成的混合二轴伺服控制实验平台。以PMAC多轴运动控制卡作为下位控制器,实现对伺服系统的实时控制;以PC为上位计算机,实现对伺服控制系统的指令控制和数据读取;利用VB编写人机界面对控制平台进行监测和控制。该平台为开放式数控平台,人机界面友好,可实现对不同类型电机的伺服控制,多电机的协调控制,混合多类型伺服电机的控制。该伺服平台的开发,可用于实验教学和科研实验。

多类型伺服的混合二轴伺服控制平台控制研究

多类型伺服的混合二轴伺服控制平台是由交流伺服和步进伺服而构成的的实验平台。多类型伺服的混合二轴伺服控制平台不仅解决了当代工业中对高性能和高精度的伺服平台的需求,解决了很多的对速度、位置和力矩的控制。多类型伺服的混合二轴伺服控制平台是对伺服系统进行控制的以PMAC多轴运动控制卡为下位控制器,对伺服系统进行数据的读取和指令进行控制的的PC上位计算机。多类型伺服的混合二轴伺服控制平台是开放式的,并且可以对类型不一的电机实现同步的伺服控制,进行协调的控制,混合的多类型的伺服电机的控制。对于多类型伺服的混合二轴伺服控制平台的控制研究和开发,具有深远的意义,尤为对于科研和教学具有很好的作用和意义。

一种基于混合视觉伺服的切换控制方法

为解决目标远离摄像机视野问题,本文提出了一种基于混合视觉伺服的切换控制方法,根据目标在图像平面的位置,通过在两种具有不同特性的控制策略之间进行切换完成视觉伺服任务。采用的混合视觉伺服方法实现了平动和转动自由度的解耦,当目标位于图像平面中心区域时,采用控制策略使转动自由度误差指数级减小;当目标位于边界区域时,切换到另一种控制策略,使目标重新回到中心区域,通过切换控制最终完成伺服任务。仿真实验验证了提出的基于混合视觉伺服切换控制方法的有效性。

混合位置伺服系统的研究

将混合位置闭环系统应用于高速精密激光内雕机中 ,大大提高了系统的响应性 ,减少了系统的稳态误差。文章分析了该系统的稳定性及产生的跟随误差。最后 ,简述了实现两轴联动的数字积分法—DDA直线插补算法。

基于二自由度PID的混合步进伺服控制策略研究与实现

步进电动机控制简单、成本低,已广泛应用于各种工控领域,但是由于其体积较大,安装较为复杂,控制准确度有限,在伺服系统中应用具有一定的局限性。主要解决混合步进伺服一体机驱动器的控制准确度低、成本高和安装复杂等问题。在控制策略方面,使用基于二自由度PID位置环、速度环和电流环的闭环控制策略与细分控制相结合的控制方法,可以有效提高控制器的响应速度和抗干扰能力。在驱动器硬件方面,使用STM32作为主控芯片,结合A5950全桥驱动芯片和磁性编码器,设计了低成本、高性能的驱动器硬件结构。在驱动器结构方面,将控制系统与编码器、步进电动机本体改进于一体,结构紧凑可以有效减少步进电动机的接线复杂度和安装尺寸,用时搭建了48 W/24 V的完善的实验平台。实验结果表明,二自由度PID控制策略下,控制准确度较高,能够有效地降低振动和噪声,具有控制器体积小、结构紧凑、成本低和安装简单的特点,有一定的应用参考价值。

伺服泵控系统在折弯机上的应用

本文介绍伺服泵控液压系统的控制原理和液压原理,以及和正常电液伺服阀同步控制的数控折弯机在能耗、噪声等方面的对比,从而显示出采用伺服泵控液压系统的数控折弯机的节能、环保的优势。

伺服控制系统中的电子控制分析

文章分析了该系统的稳定性及产生的跟随误差。最后,简述了实现两轴联动的数字积分法-DDA直线插补算法,通过应用软件部分采用前后台系统的模式完全可以达到要求,可以针对数控系统的特点和开放性的要求来构建系统,比基于PC机的数控系统具有更好的稳定性和实时性。

基于点云分割的移动机器人运动目标跟踪方法

针对移动机器人在跟踪运动目标时受障碍物的影响,导致运动目标特征失真、视觉跟踪失败的问题,提出了基于点云分割的移动机器人运动目标跟踪方法,点云分割可以将目标物体划分为不同的子区域,从而挖掘重点区域,实现单独处理的目的。通过建立靶标世界坐标系,确定跟踪物体在世界坐标系的空间区域,采用空间投影点云分割方法,将多变特征分割映射到世界坐标系里的点云,确定跟踪目标感兴趣区域;通过对距离函数加权,融合决策层的传感器信息,运用视觉伺服与声纳伺服混合伺服跟踪方法,在确定跟踪目标区域内,实现移动机器人运动目标跟踪,最后设计了对比实验以验证此次方法的有效性。实验结果表明:该方法的点云分割均方根误差小,采用角速度6(°)/s、8(°)/s跟踪时的距离精确度高、中心距离误差低;在有、无障碍情况下对运动目标的跟踪偏移量均较小,稳定性强,可满足不同情况下移动机器人的实际跟踪需求。

一种适用于局部特征的混合视觉伺服方法

提出一种基于图像矩的混合视觉伺服方法,有效解决了因匹配的局部特征改变而引起的雅可比矩阵结构改变及奇异等难点.该方法首先估计得到单应性矩阵,然后通过反向映射计算未匹配点的像素坐标,采用图像矩和单应性矩阵分解得到的姿态分别控制平动和转动自由度,采用特征的雅可比矩阵不存在奇异情况.从理论上证明了所采用控制策略的稳定性和对摄像机标定误差的鲁棒性,仿真实验结果表明该方法适用于局部特征.

结晶器位置环系统的建模与鲁棒控制器设计

针对液压伺服驱动连铸结晶器位置环控制对象,利用英国SOLARTRON公司生产的1250频率特性分析仪测取了其对数幅频特性,并拟合得到被控对象的较准确的数学模型.针对被控对象存在参数时变性、不确定性和高频未建模动态,同时为抑制系统输出端测量噪声的影响,采用输出端混合灵敏度的方法,设计了液压伺服驱动连铸结晶器位置环控制系统的降阶鲁棒控制器.仿真结果表明,所设计的控制器使闭环系统较好地跟踪了10Hz的正弦输入信号,达到了期望性能,系统有较好的鲁棒性.

一种景物平面法向已知条件下的单应矩阵快速分解算法

针对机器人混合视觉伺服控制中的摄像机位姿估计问题,分析欧氏单应矩阵的基本性质,提出一种景物平面法向已知情况下的欧氏单应矩阵快速分解算法.仿真实验结果表明,所提出的算法实现简单,避免了矩阵奇异值分解运算和从多组分解结果中确定惟一解的过程,能够较好地满足视觉伺服控制系统的实时性要求.