基于VersaMax Micro Motion Controller的物料搬运系统的设计

设计了基于VersaMax运动控制模块的物料搬运系统,着重对运动控制模块的参数进行了计算和配置,给出了系统的程序设计。实践表明,该系统定位准确,运行可靠,使用效果良好。

西门子Simotion运动控制系统在托辊管生产中的应用

分析了托辊管生产线的工艺流程,结合西门子Simotion运动控制系统,设计了一种全自动托辊管生产线。采用伺服技术进行定长送料,运用三锯片进行环切,保证了管料的精确快速切割;同时将SIEMENS Simotion D运动控制系统、伺服功率单元、变频器MM440、触摸屏TP177B、远程输入输出模块ET200M作为生产线的主要控制单元,使机床的操作更加灵活可靠,大大降低了劳动者的劳动强度,提高了劳动生产率。

ControlLogix控制系统在伺服系统中的应用

设计了一种基于ControlLogix控制系统和SERCOS网络的伺服系统,应用相应软件设计了控制程序和监控系统。实际运行结果表明,所设计的系统具有良好的实时性,监控系统操作方便,能够实现精确地定位控制、多轴协调运动;同时可实现多轴轨迹运动插补控制,并能保证较小的运动误差。

ControlLogix控制的交流伺服系统在工业机器人中的应用

工业机器人的运动控制非常复杂,使用RsLogix5000编程软件,采用ControlLogix控制的数字伺服系统,简化了控制过程,很好地满足了工业机器人的精度要求。

SERVO GUIDE在EP20型全电伺服数控转塔冲床上的应用

对EP20型全电伺服数控转塔冲床作了介绍,该种机床是目前国内外最前沿产品,具有高效节能、噪声小等优点。在同等配置下如何提高机床的加工效率,对产品的市场占有率具有决定性作用。而提高数控机床各轴的响应速度,降低响应时间,对机床的效率提高有着重大影响。SERVO GUIDE伺服调整软件是FANUC 0I-PD数控系统提供的专用伺服调整软件。本文对该软件的运用进行了介绍,深入说明了其使用的理论基础。

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GMS摩擦力补偿和干扰观测器的高精度速度控制

为了降低机械轴系摩擦力扰动对于伺服控制器在低速运动控制精度的影响,进一步提高传统伺服控制器对于稳定平台的控制能力,提出了一种基于广义Maxwell滑动(generalized Maxwell-slip,GMS)摩擦力模型前馈和干扰观测器的高精度摩擦力补偿方案。首先在传统控制基础上引入GMS摩擦模型前馈补偿对摩擦扰动进行初步的补偿;然后,通过加入干扰观测器,对残余扰动及其他扰动进行第2次的抑制。利用实物平台对控制方法的低速运动性能进行了测试,对比设计的控制算法和传统PI控制器的控制结果,验证提出的控制策略抑制摩擦扰动的效果。结果表明,基于GMS摩擦力前馈和干扰观测器的控制方案有效的补偿了摩擦非线性、模型不确定性等因素对于控制系统的影响。新方法可将稳定平台低速运动时的控制误差降低到0.015°/s,在实际工程中具有较高的应用价值。

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。

桌面式电火花加工机床数控系统硬件设计

针对桌面式电火花加工机床数控系统的兼容性和加工放电要求,课题组设计了一款基于ARM和现场可编辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)的电火花加工机床数控系统硬件平台。该平台任务分配均匀合理,以ARM处理器为核心搭建上位机,移植Linux系统进行多任务处理、人机界面、插补运算等任务;以FPGA为核心搭建的下位机系统负责运动控制、放电脉冲控制、辅助模块控制等任务;硬件平台的搭建采用了核心板+基板的方式并采用以太网口进行通信。试验结果表明该硬件平台搭建的数控系统可以较好地完成电火花小孔加工。该研究提供了一种移植性好、迭代升级成本低、适配多种脉冲电源的电火花加工机床数控系统硬件平台设计方案。

基于命令滤波的多电机协同控制设计及多轴辊压系统应用

针对多电机同步驱动的调速及伺服系统高精度协同控制问题,设计了基于命令滤波反步技术及虚拟主轴同步控制策略的高性能协同控制方法。结合永磁同步电机动力学模型与直轴电流闭环为0的矢量控制策略,构建交直轴解耦的简化多电机模型。基于命令滤波反步技术,设计多电机协同控制器,避免传统反步法控制器设计过程中的项数爆炸问题。进一步采用虚拟主轴同步控制策略设计多个电机之间的同步反馈信号,避免“伺服打架”现象产生的额外能量损耗及机械结构损伤。将所设计控制方法应用在烟草多轴辊压系统中,通过实际生产数据验证了所提方法的有效性与优越性。

垃圾坑擦窗机伺服控制系统设计与应用

介绍了智能擦窗机的工作原理及伺服控制系统的控制思想,着重阐述了以上位机西门子SMART 1000 V3触摸屏,下位机西门子S7-200/S7-200 Smart PLC及三菱MR-JE-40A伺服放大器、三菱HG-KN43J-S100电机,以及阀门、水泵构成的伺服电控系统。通过擦窗速度的设定和擦窗距离来计算出脉冲频率和脉冲数,从而精准地控制擦窗机运动。

上机架移动设备的同步控制系统

根据伺服电机驱动产品在上机架移动设备上使用时遇到的问题,采用了基于西门子1500PLC运动控制技术的同步控制系统。介绍了系统的硬件配置及软件控制,分析了实际使用效果。系统完全满足机械的工艺要求,设备运行高效、稳定。

机器视觉技术在组件挑选设备中的应用研究

电触头组件挑选设备是一种基于机器视觉技术在组件挑选工序中专用的生产设备。本文介绍一种基于海康威视图像处理软件的组件挑选设备,它由工控机、CCD图像处理软件、伺服控制器、玻璃圆盘、振动盘上料装置、良次品分离装置、运动控制器等部件构成,实现银基组件高速CCD机器视觉、缺料停机、良次品分离及分析统计等功能。该组件机器视觉挑选设备识别精准,满足各种电触头组件生产的挑选工艺要求,提高生产效率及降低企业人力成本,具有一定的推广应用价值。

Motion synchronization of dual-cylinder pneumatic servo systems with integration of adaptive robust control and cross-coupling approach

We investigate motion synchronization of dual-cylinder pneumatic servo systems and develop an adaptive robust synchronization controller. The proposed controller incorporates the cross-coupling technology into the integrated direct/indirect adaptive robust control(DIARC) architecture by feeding back the coupled position errors, which are formed by the trajectory tracking errors of two cylinders and the synchronization error between them. The controller employs an online recursive least squares estimation algorithm to obtain accurate estimates of model parameters for reducing the extent of parametric uncertainties, and uses a robust control law to attenuate the effects of parameter estimation errors, unmodeled dynamics, and disturbances. Therefore, asymptotic convergence to zero of both trajectory tracking and synchronization errors can be guaranteed. Experimental results verify the effectiveness of the proposed controller.

面向全自主智能机器人的无标定图像视觉伺服控制研究

在利用全自主智能机器人检测、搬运目标物的过程中,为了提高主机元件对机器人的伺服控制效果,设计了一种无标定图像视觉伺服控制方法;首先,根据机器人轨迹的无标定估计结果,计量目标物的位姿点,推导出机器人无标定图像中的目标物检测与追踪条件;按需连接视觉伺服控制器,通过求解机器人无标定运动内积的方式,计算图像视觉特征的伺服选择标准,实现对机器人无标定图像视觉特征的伺服选择;然后,在无标定图像中定义雅克比矩阵,根据图像视觉分割原则,完成机器人图像角点的伺服匹配处理,再通过确定强化控制参数的取值范围,实现无标定图像的视觉伺服控制;根据实验可知,应用该方法可以解决智能机器人难以运动至标定区域的问题,为提高伺服控制指令的执行有效性提供了保障。

伺服控制用DSP芯片的性能对比

针对伺服控制应用 ,分析了伺服控制对DSP性能的基本要求 ,对TMS32 0LF2 40xA与DSP5 6F80x主流DSP芯片的性能进行了对比 ,指出了它们的优缺点 ,有助于根据特定的控制要求合理选择DSP芯片。

一种三轴伺服平台运动控制研究

对用于监控的三轴伺服平台的运动进行了研究,提出了伺服平台运动控制策略,并根据控制策略建立了硬件电路和编制了软件程序,通过现场调试,该控制系统控制精度达到±0.3°,响应时间快,能够满足实际需要,为进一步的研究打下坚实基础.

基于VC的直角坐标机器人控制系统设计

针对现代工业对机器人控制系统开放性和通用性的要求,基于VC++设计了一种直角坐标机器人控制系统。整个系统以"工控机+运动控制卡"为核心,采用GALIL DMC-1842运动控制卡、伺服电机驱动器以及直角坐标机器人构成一个开放式结构。控制系统主要包括硬件设计、软件设计和轨迹规划,实现了单轴点动、连续运动、回零运动以及多轴直线插补、圆弧插补等功能。机器人根据末端执行机构的不同,可完成不同作业任务,具有良好的开放性和扩展性。本文执行机构采用雕刻机专用电主轴,根据设定的雕刻任务,编写轨迹程序,成功实现了雕刻任务。实验结果表明,所设计的机器人控制系统较好的完成了轨迹规划任务,具有很好的性能和应用前景。

用于桶装核废物检测的多维控制系统设计

为了对桶装核废物实施自动化检测,针对简易桶装废物检测装置,设计了一套基于PLC的多维控制系统。具体介绍了系统工作原理及核心控制器件选型,并给出软、硬件设计方法。应用表明,控制系统简单灵活、安全可靠,很好地满足了桶装核废物的检测需要。

气动位置伺服系统运动轨迹跟踪控制

为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,针对具有控制阀死区的气动位置伺服系统,提出了一种含死区补偿的自适应鲁棒控制策略。控制器由在线最小二乘参数估计和基于反步法设计的非线性鲁棒控制器组成,前者用于减小模型中参数不确定性,后者用于抑制参数估计误差、未建模动态和干扰的影响。采用基于标准投影映射的参数自适应律,控制器的两个部分可以独立进行设计。此外,由于控制阀的死区得到了有效补偿,算法的可移植性好。实验表明,所设计的控制器能实现很高的轨迹跟踪控制精度,对系统参数变化和干扰具有较强的性能鲁棒性。