Research on simulation system of virtual three-phase stepping motor

To change the current phenomenon of ＂Being an armchair strategist＂ in the research of a stepping motor, the virtual simu- lation system of stepping motor was developed using virtual reality technique. The basic principle of stepping motor was expounded. The development strategy of the simulation software is introduced. Some key problems and their solutions, including coordinate transformation of rotor and order of on-off electricity for stator, were put forward in system development. Finally, there are three virtual simulation examples of the on-off electricity way in this paper. This work provides a valuable auxiliary tool for the study of the stepping motor.

液压伺服系统自适应反步控制策略研究

针对液压伺服系统中存在参数未知且不易获得的问题,设计了一种自适应反步控制算法。首先定义李雅普诺夫函数,然后逐步递推设计反步控制器;基于李雅普诺夫稳定性理论,设计了参数自适应律。最后通过MATLAB软件,对所设计的自适应反步控制器进行仿真分析,作为对比,设计了常规反步控制器和PID控制器。通过对不同控制器的仿真结果进行对比分析可得出,所设计的自适应反步控制器具有良好的跟踪性能和参数估计的能力。

基于伺服运动系统的三步非线性控制方法

为了提高伺服运动系统的瞬态性能,加快系统的响应速度,获得更优的轨迹跟踪效果,本文提出了伺服运动系统三步非线性控制方法。首先假定伺服运动系统达到稳定状态,求得类稳态控制律;其次考虑参考目标的动态变化,求出前馈控制律;接着利用参考目标与实际输出之间的差值设计误差反馈控制律,最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

考虑电液伺服系统建模不确定性的一种自适应控制方法

电液伺服系统因具有功率重量比大、响应快、刚度大、维护成本低等优点,广泛应用于工业生产、航空航天、机械制造等领域,在飞行器结构静力/疲劳强度试验中发挥着重要作用。然而,电液伺服系统复杂的物理特性使得对其建立精确的动力学模型非常困难,这为控制器设计带来了很大挑战。本文考虑到电液伺服系统的建模不确定性,基于系统状态空间方程,利用反步法设计了一种自适应鲁棒控制器,在控制过程中系统模型不确定部分能够自适应估计和在线更新。最后,在搭建的仿真平台上进行了跟踪仿真试验,并与PID方法进行对比,验证了所提方法在控制过程中具有更快的响应速度和更高的控制精度。

基于PLC和步进伺服的茶叶揉捻压力柔性控制方法

针对传统茶叶揉捻机在工作过程中不能进行实时测压、控压,不能将茶叶受到的压力量化,并且茶叶在揉捻翻转过程中所受到的压力变化较大,影响茶叶揉捻质量的这一现状,提出一种基于PLC和步进伺服的揉捻机压力柔性控制方法。该控制方法模拟弹簧受力时的弹性力变化过程,将压力参数量化,便于实时调控。实验表明:该控制技术能让杀青叶在揉捻工序中达到成条率高、细胞破碎率高、碎茶率低的揉捻效果。

基于单片机控制的电动舵机的设计与研究

介绍了一种采用8031单片机控制的以步进电机为执行元件的电动舵机,简述了系统的设计思想与工作原理,设计了电动舵机的单片机控制系统,建立了步进电机伺服系统结构。通过该系统完全能够实现根据实际信号,按照一定的函数关系形成实际的舵偏角,具有一定的可靠性和精确性。

基于PLC的机电一体化实验台设计

为了使机械电子工程专业的学生掌握专业知识和技能,自主研发了以可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心,可进行上位机控制,实现手动或全自动一体化多功能机电控制综合实验台。该实验台是在光电开关检测到输送机上的物块时,用气爪夹取,在蜗轮蜗杆减速器和伺服电动机的带动下,旋转180°将物块放到储物盒中,并用组成十字滑台的两个步进电动机调整其位置,使物块投放到对应位置。

数控折叠机电液同步控制机构的研究与应用

在数控折叠机中 ,采用一种电液步进伺服机构实现双轴同步控制的方法 ,取得良好的控制效果。本文就其特点进行了讨论研究。

数字伺服步进液压缸的建模分析

建立了用于六自由度运动模拟器的数字伺服步进液压缸的数学模型。该数字液压缸包括二相混合式步进电动机、四边滑阀、阀控非对称缸、细分驱动器和机械反馈机构等部分。建模和分析中考虑了阀芯受力、步进电机非线性、间隙和死区及摩擦力等问题。基于建模分析,在MATLAB/Simulink环境中对数字伺服步进液压缸系统进行了数值仿真。

普通机床数控化改造关键技术的设计及计算

普通机床的数控化改造已成为企业提高自身自动化程度的一种重要手段,文章以典型的普通车床的数控化改造为例,分析了数控化改造的特点和优势,介绍了普通机床数控化改造的关键技术——进给伺服控制系统机械部分的设计步骤和计算方法。

基于AT89S52单片机的测速雷达伺服控制系统设计

本文设计的伺服系统首先通过RS485串行接口实现上位机(PC机)与下位机(单片机)的远程通讯,完成程控跟踪数据和触发控制信号的传输;其次,通过以AT89S52为核心的主控板,实现转动控制信号和角度指示信号的处理与输出;最后,结合电机驱动模块和显示模块,实现测速雷达天线俯仰程控跟踪转动和当前天线角度实时显示等功能。实验证明,本伺服系统各功能模块工作正常,跟踪精度完全满足测速雷达系统的要求。同时,本系统还具有低成本、操作简单、使用方便和可靠性高的特点,具有良好的推广应用价值。

模糊控制步进电动机位置伺服系统

步进电动机是一种高度非线性、强耦合的位置伺服执行元件 ,采用经典控制理论进行闭环控制系统设计 ,难以达到较高性能。本文采用模糊控制与常规PID控制相结合的方法 ,设计了步进电动机位置伺服系统。实验结果表明 ,这种新型的步进电动机位置伺服系统具有较高的性能。

高精度步进电机位置伺服系统

本文介绍了以高性能单片机 AT87F5 2为主控单元的高精度步进电机位置伺服系统 ,详细地阐述和分析了系统的工作原理、系统构成和功能实现。系统实测结果表明 。

实时子结构实验的研究进展

如果结构的非线性或不确定性仅集中于结构的某一部分,则可仅把这一部分取出来进行实验,其余部分采用数值模型予以模拟,这就是所谓的子结构实验技术。如果实验子结构的反力与加载速率有关,就必须采用实时加载的方式才能获得可靠的实验结果。由于试件性能的速度相关性和实验加载的实时性,使得实时子结构实验在逐步积分算法、实验系统的加载控制和实验系统累积误差等方面比拟动力实验更加复杂。本文介绍实时子结构实验的研究进展,并指出有待进一步研究的问题。

飞行模拟器航道罗盘控制系统的设计与实现

研究了基于步进电机和光电编码器的飞行模拟器航道罗盘控制系统的设计与实现，给出了系统的硬件及软件设计。航道罗盘带有通信接口，在仪表控制计算机的指令下可以实现模拟飞机真实飞行姿态下航道罗盘指示相应飞行参数的功能。解决了仪表控制计算机与航道罗盘控制器间的串行通信及步进电机的速度控制和加减速控制问题，并给出了具体的软件设计方法，实现了航道罗盘的各项功能。

混合式步进电动机伺服系统研究

对二相混合式步进电动机矢量控制进行了理论研究,解决不同于一般种类电机的特殊问题,建立考虑电机非线性并充分利用电磁转矩和磁阻转矩的矢量控制方法。在此基础上,设计并实现了基于神经网络的二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统,克服电机参数时变对控制效果的影响,提高了系统鲁棒性,使系统具有较高的性能。

多圈高地毯簇绒机提花控制系统设计

通过对国内外同类产品的调研和比较,结合簇绒地毯的成圈原理、提花原理以及簇绒提花工艺,将多步进伺服控制系统运用在地毯提花控制上,代替传统的离合器提花和凸轮提花,提出了伺服电机提花系统,并基于RS-485总线的步进电机群控系统,通过多单片机组网,实现了对多电机的同步控制.根据多圈高簇绒提花的实际功能需要,设计了通讯协议和控制系统的完整构架.结合现场需要和调试经验,阐述了硬件电路设计和主从机软件设计中的细节要点.结果表明,系统不但突破了圈高限制,丰富了地毯花型,而且简化了机构,真正实现了柔性控制.

簇绒地毯的过渡圈高现象及其补偿

过渡圈高现象一直存在于各类簇绒地毯提花系统中,严重影响了多圈高提花效果。在步进伺服提花系统中,步进电动机的动特性响应时间是产生过渡圈高的根本原因。为解决这一问题,通过电动机调速数学模型解释其成因,建立电动机动特性方程,求解得到速度曲线的解析方程,由此精确计算出补偿量。通过对S形和指数形控制曲线的比较,选取指数形曲线设计补偿方案,并提出一套单片机控制方案。补偿方案充分体现了步进伺服在提花控制中的灵活性,并对步进电动机加速曲线的设计提出了一套完整的思路。

二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统

推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型，给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性，指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。

实时子结构实验的研究与应用

最近出现的结构控制装置,其中很多被动控制装置的性能都与速度有关,甚至有的还与加速度有关;采用反馈控制的主动、半主动控制装置,其控制力更是与时间相关,因此无法采用伪动力实验测试这些控制装置的性能或减振效果。实时子结构实验对试件进行实时加载,可以准确反映速度相关型试件的性能。由于试件性能的速度相关性和实验加载的实时性,使得实时子结构实验在逐步积分算法、实验系统累积误差、实验系统的加载控制等方面比伪动力实验更加复杂,另外还会出现系统时间滞后和加载系统与试件相互作用等新问题。根据实时子结构实验研究的关键科学问题介绍其研究进展及其应用,并指出有待进一步研究的问题。