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。

云计算模式下多线切割机张力控制系统设计

针对多线切割机因内部零件受损、受外界噪声影响、张力过大或过小而出现切割强震问题,提出一种应用云计算的张力控制系统实现有效解决。从动力学的角度出发,分析多线切割机的工作性质,明确摆杆角速度、切割加速度及摩擦系数等关键参数,然后利用云计算融合参数并输入到系统硬件的电编码互感器。伺服驱动器会根据输入参数发出相关指令,通过传感器发送至伺服控制器中完成张力控制。为避免系统控制的专一性,通过计算张力摆杆、切割滑轮以及切割钢丝间的动力惯量,使得惯量值与加速度值存在正比关系,利用轴误差算法逼近跟踪误差与控制误差值,计算系统控制转矩的定积分,同步控制轴的节点时间。实验表明:该系统的鲁棒性和可靠性较强,控制精准度高。

基于磁外科理念的永磁旋转磁场发生器的研制

目的设计基于磁外科理念的钕铁硼永磁旋转磁场发生器,以方便探索旋转磁场生物学效应相关研究。方法首先,确定该发生器采用一体机身控制器、驱动器、伺服电机、行星减速机、A3钢转盘以及单级对磁铁方案;其次,对各元器件进行设计选型;最后,通过对电机扭矩、转动惯量进行校核计算验证该方案的可行性,并使用COMSOL软件进行了磁场分布、PC板罩上表面区域内磁通密度模最大值仿真。结果进行实物搭建,设备运行正常,实测PC板罩上表面区域内磁通密度模最大值与COMSOL仿真值得平均误差为4.1 mT,均方根误差为6.1 mT,表明计算仿真结果与实际结果基本一致。结论此方案集成度高,空间尺寸小,能实现无极调速,操作方便简单,磁性高、可移动、造价低,可广泛用于磁外科研究领域旋转磁场的生物学效应相关研究。

交流伺服驱动器测试系统设计

为保障伺服驱动器出厂质量、提高产品检测效率,设计了一种交流伺服驱动器测试系统。该系统包括上位机和由数据通信模块、数据采集模块和负载加载模块构成的下位机。上位机与伺服驱动器之间采用Modbus和CAN open通信协议,实现对伺服驱动器的参数配置和伺服电机的实时控制。下位机通过加载系统为电机提供负载,并通过采集模块将测试数据传入上位机用于测试结果分析。实验结果表明,该系统能实现对交流伺服驱动器的测试。该系统结构紧凑,操作简便,精度可满足交流伺服驱动器测试要求,对完善伺服驱动器检测体系具有指导和借鉴作用。

蓄电池设备伺服系统及常见故障处理

介绍了在蓄电池行业中应用的伺服系统的结构、常用器件和伺服驱动器的工作原理。同时,介绍了蓄电池生产过程中遇到的伺服系统常见故障和故障处理方法。

弹上大功率伺服驱动器散热设计与仿真

针对弹上大功率伺服驱动器功率模块的散热问题,提出一种采用相变材料储热的温控方案。通过对功率模块的发热量和所需相变储热材料体积的理论计算,分析该方案的可行性;利用仿真软件对驱动器进行建模并对相变材料储热方案进行仿真,对比分析驱动器自然散热和采用相变材料储热的效果。结果证明:该方案对于大功率伺服驱动器的温控效果显著,能够将功率模块温度控制在正常工作范围内。

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 .