自动化立体仓库控制系统的设计

自动化立体仓库作为典型的PLC控制系统,在现代企业中的应用越来越广泛,涉及的内容包括PLC、变频器、伺服系统、检测技术等多个方面。以西门子S7-1200系列PLC作为控制核心,选择SINAMICS V90伺服驱动系统进行位置控制和速度控制,基于实验柜和小型3×3仓位单元的实训设备,搭建立体仓库控制系统,具有手动、自动两种工作模式,结合触摸屏的显示与控制,能够实现立体仓库仓位定位、入库、出库等操作。经过实训教学设备调试,该系统能够实现货物自动化存取,运行稳定。

数控机床伺服驱动系统的多电机同步控制策略

以数控机床伺服驱动系统的多电机同步控制为研究对象,提出了一种基于多交流伺服电机的同步控制策略。此策略将虚拟主轴和偏差耦合的同步控制方式相结合,并加入反向传播神经网络比例积分微分控制以及自适应鲁棒控制。通过搭建Matlab/Simulink仿真平台模拟了系统的运行状态。结果表明,所提同步控制策略具有良好的同步性能和伺服效果,在提高多电机联动系统的控制精度和响应速度、减少摩擦和齿隙的影响以及增强系统鲁棒性方面表现出优越性。

变长度柔性机械臂的双柔性伺服驱动系统振动抑制策略

变长度的柔性机械臂在旋转运动过程中由于受到环境扰动以及自身柔性的影响导致了伺服驱动系统输出转速的波动现象,这会加剧柔性机械臂的振动,严重影响了柔性机械臂的运动精度.基于此,设计了一种基于干扰观测器的PI控制策略来抑制伺服驱动系统转速的波动.首先使用拉格朗日原理建立了双柔性伺服驱动系统的动力学模型并分析了双柔性伺服驱动系统的传动特性;其次将基于干扰观测器的PI控制策略应用于双柔性伺服驱动系统的速度环中,并通过鲁棒稳定性分析设计干扰观测器中的低通滤波器参数;最后开展了数值仿真分析和控制实验.实验结果验证了提出的控制策略能够有效减少变长度柔性机械臂的转速波动,提高伺服驱动系统的运动精度.

基于USB-OTG端口的交流伺服驱动系统应用设计

阐述了一种基于STM32F407微控制器的交流伺服驱动系统USB-OTG串口通信端口设计方案。基于STM32F407芯片内嵌的USB-OTG内核,实现了USB-OTG串口通信端口的硬件和软件设计。其中,硬件设计部分包括USB接口、静电保护芯片和相关的外围电路设计;软件实现部分则包括USB设备驱动程序和串口通信程序的设计。最后,通过测试验证了USB-OTG串口通信端口可以正常工作。该设计方案可用于实现微控制器与计算机之间的高速数据传输和通信。

SINUMRINK84OD-SL系统在轧辊磨床升级改造中的应用

2015年开始,西门子公司将SIEMENS 840D-PL系列产品列为淘汰产品,西门子工厂停止生产,大部分企业开始采用机械部件利旧,电气设备升级成新一代SINUMRINK 84OD-SL系统,改造老旧磨床设备,实现产品升级换代,满足生产使用要求。

基于ADRC和模型预测控制的直驱伺服阀振荡抑制研究

直驱伺服阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势,逐渐扩展其应用场景。作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。本文针对某型航空用双系统直驱伺服阀存在的阀芯振荡问题,探究基于方法的伺服阀振荡抑制策略。建立了该直驱伺服阀系统的部件级数学模型,并与突变液流力模型联合运算;设计了自抗扰控制器(ADRC)和模型预测的复合控制方法,并与传统比例积分微分(PID)控制方法进行仿真对比。结果表明,ADRC和模型预测的复合控制方法对直线电机电流的高频小范围调节可有效抵消突变液流力对阀芯运动的影响,从而为直驱伺服阀在复杂受力环境下的控制器设计提供理论参考。

基于矢量控制技术的伺服驱动系统

针对伺服驱动系统精度低、动态响应慢、稳定性差等问题,对双绕组永磁同步电机的矢量控制技术进行了深入的研究。优化和改进控制策略、系统硬件和软件程序。提出新的解决方案,设计伺服驱动系统。搭建试验平台,对系统进行功能和性能测试。实验结果表明:系统响应速度快、稳定性强,电机的控制精度和抗干扰能力也得到了明显提高,满足系统设计需求。

伺服传动系统角度跳变电磁干扰问题研究

以伺服传动系统中遇到的角度跳变电磁干扰问题为研究对象,探究电路和元器件、滤波、屏蔽、布线、接地等多种因素的影响,确定了AC/DC电源模块输出的+24V直流电源高频噪声是影响编码器差分信号的主要电磁干扰源,通过采取相应的滤波措施,在小范围改变现有设计的情况下,验证了该伺服传动系统所采取的抑制措施的有效性,可为类似情况下的电磁兼容问题提供借鉴。

明确观察状态下的高精度步进电机伺服系统自抗扰控制

高精度步进电机机械驱动系统的非线性特性会影响系统的状态特征,导致正常运行状态不明确。为此,提出高精度步进电机伺服系统自抗扰控制方法。对电机伺服系统展开结构分析,以此为基础确定系统电压、负载转矩等相关参数。开展步进电机伺服系统动力学分析,确定系统当前状态,设计复合自抗扰控制器,包括跟踪控制器、扩张状态观测器和非线性组合控制律3个部分。将伺服系统输入信号输入设计好的控制器中,完成复合自抗扰控制。实验结果表明:使用所提方法开展伺服系统复合自抗扰控制时,控制精度、稳定性和效率均较高,控制效果较好。

伺服驱动用变频调速系统效率一种计算方法的研究

伺服驱动用变频调速系统被广泛的应用在工业、农业、交通、建筑等多个领域,文章通过研究一种基于伺服驱动用变频调速系统效率的计算方法,达到优化电动机运行状态和实现节能减排的目的。首先通过分析电动机效率对各领域的影响以及变频调速系统在各领域中的应用情况,指出传统仅针对电动机、负载或前端控制器进行的能效计算的不足。文中介绍了这种计算方法和计算步骤,包括确认负载信息、计算有功功率、计算损耗功率、计算电动机实际输出功率、计算电动机转矩、计算各部分效率以及计算系统总效率等6个步骤。然后针对于水泵负载和电梯负载这2个特定场景提出具体的计算方法和公式。最后,通过实际计算带入求得2种伺服驱动用变频调速系统的实际效率,论述通过调整变频器参数优化电动机运行状态的重要性。此计算方法可以为变频调速系统能效评估提供一种新的思路和方式,希望能够为更多领域的能效提升和节能减排工作提供一定参考。

基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统设计

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰,影响探测器的运动轨迹,进而影响跟踪精度;为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制,设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统;在复合框架体系中,设置主控芯片、伺服驱动设备两类应用结构,并联合信标机元件,调节微惯性传感器器件的实时连接状态,完成飞行探测器复合跟踪控制系统的硬件设计;完善大数据聚类算法,根据跟踪路径节点标定结果,定义具体的复合跟踪坐标系,完成对飞行探测器复合跟踪的实时控制建模,结合相关硬件,实现基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统的设计;实验结果表明,所设计系统在跟踪1号、2号目标的跟踪准确率平均值分别为96.5%、97.0%,对目标跟踪时延的平均值为0.9 ms,可以保证基站主机对飞行探测器运动轨迹的实时控制能力。

永磁同步电机伺服系统

在数控机床、工业机器人等ＦＡ设备中，永磁同步电动机伺服系统得到了相当广泛的应用。研制高性能的永磁同步电动机伺服系统是机电工作者所面临的一项重要任务。本文较全面地论述了永磁同步电动机伺服系统的特点、原理构成、基本设计原则及若干研究方向。

基于电动式力伺服的纵向操纵人感仿真系统

依据飞机纵向操纵负载力的数学模型,采用电动式力伺服加载的方式设计了飞机纵向操纵人感仿真系统。仿真结果和实际应用表明,该系统具有仿真精度高、快速性好等特点,能广泛地应用于飞行模拟器的操纵力负荷仿真系统中。

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合振动特性分析

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统中存在的多物理过程、多参量复杂耦合关系,提出了对该系统进行机电耦合振动特性分析的观点。从全局机电耦合的角度,对永磁交流伺服精密驱动系统进行了机电耦合分析,将该系统归纳为三质量两轴系统,建立了三质量两轴系统的机电耦合振动数学模型和仿真模型,仿真分析了由于电流调节器参数、阻尼、谐波扰动、间隙以及负载扰动等因素引起的系统机电耦合振动动态过程,并通过实验验证了机电耦合振动仿真模型的正确性。该机电耦合振动特性分析对提高系统的动态性能具有重要的意义。

基于SIMULINK的伺服进给系统仿真模型与分析

为了方便和准确的研究影响数控机床伺服进给系统性能的各种因素以及设计更加优良性能的系统,在分析一般数控机床伺服进给系统基础之上,依据经典机械动力学原理,建立了一种伺服进给系统的仿真模型。利用Matlab/Simulink仿真工具对影响该系统的系统刚度、工作台质量以及间隙、摩擦力、切削力等因素进行了综合的动态仿真,得到了工作台输出速度和输出位移的响应曲线。结果表明,采用所建模型,可以快速有效的对系统进行动态模拟仿真,并且能够很直观的观察和对比仿真结果,得到的相应结论对以后伺服进给系统的优化提升和设计改造具有一定的实用价值和参考价值。

机床进给用直接驱动直线伺服电动机

针对现代数控机床高速、高精发展趋势 ,分析了机床进给系统应用直线电动机的优缺点。阐述了不同结构类型直线电动机的特点及其相应的应用场合。

一种伺服驱动系统检测平台

针对伺服系统的性能检测问题,提出了一种伺服驱动系统的检测手段,并搭建了检测平台。通过分析系统硬、软件的实现,并采用SWAI-SC系列驱动器、配套电机及SWAI-FA上位控制系统进行实验。结果表明,该方案合理、可行,与市面上应用的同类产品相比,该系统具有极高的性价比。

精密伺服进给平台控制系统设计

伺服进给系统作为数控机床整体的重要功能部件,对数控机床整体加工性能起着非常重要的促进作用。文章首先结合伺服进给系统的工作特性,建立了扭矩模式下的伺服进给系统模型,然后结合系统辨识的手段,得到了模型的参数值,根据得到的系统数学模型,文中设计了基于极点配置方法的控制器,经过试验验证,取得了良好的控制效果。

1100kN伺服曲柄压力机控制系统研究

用交流伺服电机取代普通异步感应电机,并取消飞轮、离合器、制动器等耗能部件,开发了智能化、柔性化新型曲柄压力机。介绍了该压力机控制系统的特点:开放式应用工艺程序库,具有远程监控功能,可实现滑块下死点精度、润滑、过载、操作安全等方面的自动控制;介绍了控制系统硬件和PLC软件流程。控制软件采用了模块化的程序设计,便于维护,可移植性好。

空间高精度扫描伺服系统的驱动控制

研究了空间飞行器扫描伺服系统的高精度驱动控制技术。针对有效载荷对地面目标进行扫描时多要求其伺服系统提供高精度的低速性能,本文提出采用交流永磁同步电机直接驱动伺服系统,省去中间的减速器传动环节来提高伺服系统的驱动控制精度。伺服驱动控制系统用现场可编程门阵列(FPGA)作为高速信号处理芯片,提高信号的处理速度和控制精度;用高精度的绝对式光电编码器检测转动位置,提高位置检测和速度的精度;主电路采用功率线性放大技术,得到光滑,力矩脉动小的驱动波形。系统实验表明,由于该方法采用模拟正弦信号驱动,在低速时避免了脉宽调制(PWM)驱动信号开关和死区造成的速度波动,实现了高精度的速度控制,速度波动范围在1%以内;得到的电压、电流测试曲线光滑,无高次谐波干扰。该扫描伺服系统满足动态和静态要求,为实现空间低速高精度扫描提供了一种新的方法。