基于参考调整轮廓误差的直驱XY运动平台自适应非线性滑模轮廓控制

针对精密直驱XY运动平台在执行加工任务时,易受到系统不确定性动力学及双轴协调匹配性的影响而产生轮廓误差的问题,提出一种基于参考调整轮廓误差(RACE)模型和不确定性补偿器(UC)的自适应非线性滑模轮廓控制(ANSMCC)方法。由于传统的将跟踪误差法向分量视作近似轮廓误差的方法并不适用于大曲率轮廓加工轨迹,因此,建立参考调整坐标系,通过坐标变换的方式计算得出更为精准的RACE模型。采用ANSMCC方法对轮廓误差进行控制,通过设计非线性滑模面可以有效提高系统的动态响应速度和轮廓跟踪精度。为进一步减小参考模型与实际对象之间的误差,设计UC对不确定性动力学进行补偿,从而提高系统的鲁棒性。实验结果表明,该方法能够有效克服直驱XY平台系统中不确定性动力学的影响,提高轮廓加工精度。

XY-Delta冗余驱动机器人设计与实现

为了扩大Delta机器人工作空间,设计了一种新型冗余XY-Delta机器人。利用ADAMS软件辅助进行了Delta机器人电机与减速器的选型设计,然后根据Delta并联机器人工作空间的大小以及实际需求设计了XY平台,将Delta系统静平台安装于XY平台末端组成冗余XY-DELTA机构系统;采用分散式控制方式搭建了系统的控制框架,并定义了控制逻辑。最后对物理样机进行了测试实验,实验结果表明,XY-Delta系统具有速度高、精度高等特点,并且能够改善Delta机器人系统工作空间小的缺点,具有一定的实用参考价值。

丝网印刷XY-Theta并联平台的定位精度分析及标定

针对一种特殊的用于丝网印刷的平面三自由度并联对位平台,提出了一种改进的误差建模和运动学标定方法.首先,利用平面对位机构的特点,结合矢量法和解析法,构造出动平台位置、姿态误差与几何误差之间的映射关系,得到了误差雅克比矩阵.然后,通过灵敏度分析,评估了各个几何误差源对终端位姿误差的影响.接着,通过辨识性分析,确定了标定几何误差源,随机选取多个位形建立误差辨识矩阵来对几何参数误差进行辨识.Matlab仿真结果显示,辨识值与设定值间的误差小于5%.最后,利用双频激光干涉仪、千分表等测量工具进行运动学标定实验,结果初步验证了标定方法的有效性和实用性.

基于XY平台的运动轨迹控制软件的开发和研究

研究了固高GT-400-SV-PCI运动控制卡的交流伺服系统,利用VC++6.0提供的MFC及控制卡提供的动态连接库,开发了平台运动轨迹控制软件。所设计的软件,能使XY运动平台沿预定轨迹运动。

基于XY教学平台的汉字书写系统设计

提出了以XY教学平台为研究对象,基于鼠标输入的汉字书写系统的实验项目。该项目通过库函数将软件设计与硬件控制结合起来,实现了通过软件来控制硬件的控制方式,增强了教学系统的趣味性,提高了学生对实践项目的积极性,达到了较好的教学效果。

平面LED焊线机xy平台的结构优化与性能测试

运用Solid Works对焊线机xy精密定位平台进行建模,运用Workbench有限元分析软件完成该焊线机xy精密定位平台关键部件静态、模态分析。根据有限元分析结果,对焊线机xy精密定位平台机械结构进行优化设计和创新设计,以寻求使整个xy精密定位平台动、静态性能和稳定性能提高,误差减小的新方案。对焊线机优化的xy精密定位平台控制系统进行研究并进行性能测试对比分析,试验结果证明该优化分析方法的正确性。

XY-DELTA冗余驱动机器人运动学建模与仿真分析

为了扩大DELTA机构工作空间,设计了一种新型冗余XY-DELTA机构并对其进行了运动学建模。利用ADAMS软件设计了DELTA机构系统;根据实际需要,设计了XY平台,将DELTA系统安装于XY平台末端组成XY-DELTA机构系统;并对该冗余系统进行了运动学建模。最后进行了仿真实验,验证了XY-DELTA的运动学模型正确可行,能够克服DELTA机构系统工作空间小的缺点,具有一定的实用价值。

基于反馈线性化的直线电动机伺服平台轨迹跟踪控制研究

在非线性曲线轨迹加工时,直接驱动XY伺服平台普遍存在轮廓误差精度差的问题。为提高轮廓误差精度,提出将最优化位置控制与等效误差轮廓控制相结合的复合控制策略。为了保证位置伺服控制器的高精度控制,采用以时间乘以误差绝对值积分(ITAE)为性能指标的最优化控制器设计方法。为了保证精密XY伺服运动平台高精度轮廓加工,轮廓控制器以等效误差量为状态变量,通过反馈线性化的极点配置使等效误差动态稳定,从而减小轨迹轮廓误差。仿真与实验表明,所提出的控制方法有效抑制了端部效应引起的周期性推力波动等扰动,使精密XY伺服运动平台满足高精度轮廓加工的要求。

基于电流体动力学的微液滴喷印系统

微液滴在生物、化学、材料科学等领域的应用十分广泛。针对当前喷印液滴方法在液滴稳定性、均匀性、单分散性等方面存在的不足,设计一种基于电流体动力学的微液滴喷印系统。该系统采用压力提供装置将针管中的原料试剂挤压成液滴悬挂在针头处。通过高压发生装置和下电极板提供电场,在电场的作用下,针头上的液滴被分散成大量微小液滴,并被收集于下电极板表面,实现微液滴的喷印。实验过程中,通过显微相机观察微液滴的喷印情况,通过自行设计的操作页面控制XY平台,进而控制微液滴的喷印位置。实验表明,该系统在使用内径90μm喷头的情况下,能喷印直径为30μm左右的微液滴,实现了微液滴的喷印功能,满足应用需求。

基于XY教学平台的书写系统设计与应用

阐述在机电系统自动化实践课程中,为提升实践能力,设置的实践训练项目,XY平台是机电一体化系统的一种微缩模型,适合运动控制的教学应用。