The Impact Study of Three-axis Servo System Interference Torque based on Virtual Prototype

The three-axis servo system with the core of gyro stabilization is the foundation to realize its function, and a key technology of the seeker devolopment. In order to reduce the costs, improve the efficiency of research and devolopment, a new method that instead of physical prototype by virtual prototype was proposed. Adams and MATLAB/simulink are used to establish the mechanical dynamics model and controller model of the three-axis servo system. The simulation data which was processed and analyzed is compared with test data, to determine the control parameters of the virtual prototype and improve the accuracy of the model, and test the multiple condition simulation,which can provide a reference for practical production.The simulation results verify the feasibility of the models.

一阶系统模型参考自适应辨识及位置控制

针对新建系统或负载变化导致的模型参数不确定问题,对交流伺服系统进行研究,提出模型参考自适应辨识(model reference adaptive identification,MRAI)算法,对一阶系统模型参数进行在线辨识。首先对一阶系统进行数学模型构建,然后根据李雅普诺夫(Lyapunov)稳定理论选择参考模型,并设计自适应控制律,在此基础上对一阶系统进行模型参数在线辨识。当参数收敛后,根据系统要求的自然频率和阻尼比,在线设计位置控制器参数,并进行跟踪定位控制。仿真和实验结果表明,模型参考自适应在线辨识算法能快速精准地辨识出系统模型参数,通过在线设计控制器参数实现了对参考信号的快速跟踪。

基于ACR9000的行波管螺旋线绕制机控制系统设计

针对应用于行波管螺旋慢波结构绕制的螺旋线绕制系统,提出了一种基于上位机和ACR9000可编程运动控制器的行波管螺旋线绕制机控制系统的设计方法。根据工作任务的控制要求和特点,详细叙述了螺旋线绕制机控制系统的整体框架以及硬件模块、软件模块的实现过程。生产试验结果表明,该系统能够极大地提高行波管螺旋慢波线的螺距绕制精度和生产效率,获得了满意的控制效果。

AC-RV新型驱动单元研制

以高性能交流伺服电机与高精度、高刚度的 Ｒ Ｖ 减速器构成的驱动单元是新一代工业机器人比较流行的驱动方式．本文主要介绍了上海市科委的新型驱动单元项目．包括研制背景，主要技术要求， Ｒ Ｖ 减速器的传动原理、优越性，交流伺服电机的主要技术指标，以及我们设计制作的基于 Ｉ Ｓ Ａ 总线的交流伺服驱动卡的设计思想，技术创新和实现．最后给出了鉴定结果和对下一步研究工作的展望．

基于PMAC运动控制器的伺服电机同步控制系统

介绍了一种基于开放式多轴运动控制卡PMAC和松下伺服电机同步检测数控系统.以IPC为系统上位机,以PMAC为系统控制核心以松下交流伺服系统为驱动.从理论上建立了伺服电机PID控制模型,并用S imu link仿真软件在KP=0.55,KI=1.8,KD=0.04情况下进行了仿真,0.05 s达到了控制要求.试验上用小蜜蜂数控切割机完成了两台交流伺服电机同步检测与控制,得到了同步运行的误差,结果表明基于PMAC的伺服电机同步控制系统相对偏差绝对平均值为2.919%,达到气割数控系统的技术和精度要求.

高响应交流永磁伺服系统快速电流环带宽扩展方法

交流永磁伺服控制系统中现有电流采样和脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)占空比更新的方法延迟时间较长,在一定程度上会影响电机的电流环带宽和动态特性;针对该问题,建立了电流环闭环系统数学模型,分析了电流环的内部延迟和影响电流环带宽的因素,在此基础上提出了一种通过改进电流采样与PWM更新时间的电流环带宽扩展方法。该方法通过提前PWM占空比更新时机来降低电流采样和PWM占空比更新之间的延迟,减小信号传输滞后,从而扩展电流环系统的闭环带宽,提高系统响应速度。仿真与实验结果表明,相比现有电流采样方法,采用新方法的交流永磁伺服控制系统的电流环具有更宽的带宽和更高的动态响应能力,从而提高了交流伺服系统的动态响应能力和稳态精度。该方法可为交流伺服系统在机器人、高端智能装备等对响应速度和定位精度要求较高领域的应用提供参考。

基于PMAC的交流伺服CO_2脉动送丝系统的研究

采用PMAC2-PC104运动控制卡对转动惯量低、响应速度快的交流伺服电机进行控制,研制了实时控制CO2焊脉动送丝系统。设计了信号隔离接口电路,将焊接过程的各种信号实时传递给运动控制系统。根据CO2焊接工艺参数规划了焊丝的运动参数。通过对PMAC运动控制卡PID参数和其他运动参数的配置,以PLC程序和运动程序组合的方式实现了由短路/燃弧信号触发的实时控制的脉动送丝短路过渡CO2焊接过程。系统送丝稳定,最高脉动送丝频率可达90Hz。

采用混合码盘传感器的AC伺服系统

讨论了速度与位置传感器采用混合码盘、电机本体采用径向充磁的AC伺服系统的组成 ,混合码盘在实现轴角变换时的数字处理电路、软件流程框图 ,同时介绍了电机系统的自起动等一些关键技术问题 .给出了有关环节的实验结果 .通过理论分析与系统设计 。

CMAC与PID的并行控制在火箭炮交流伺服系统中的应用

火箭炮交流伺服系统是复杂的变负载、大功率系统,其控制系统的参数变化大,采用单一的PID控制算法很难取得较高的控制品质和控制精度。根据CMAC控制鲁棒性强和可靠性高,以及PID控制器功能简单、便于使用及在各种不同工作条件下保持较好工作性能的特点,提出了CMAC神经网络与PID结合的复合控制策略。在Matlab中进行计算机仿真,结果表明了该控制策略的有效性和实用性。

基于PMAC的交流伺服数控系统

论文介绍了可编程多轴运动控制器(PMAC)的工作特性,论述了由PC、M INI-PMACH和交流伺服电机构成的数控系统的组成和基本原理。包括硬件和软件两大模块,并给出了开发应用实例。

静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计检测电路研究

静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计量程宽、稳定性高,具有广阔的应用前景。测量电路是保证静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计性能的关键因素。采用交流激励式检测方法,设计了一种微小电容检测电路,并利用软件仿真和实验测试进行验证。结果表明,该电路能够快速检测微小电容并将其转换为直流电压信号,分辨率为0.33 V/pF。此外,抗驱动电压干扰测试表明,该电路能够在1~100 V范围的直流驱动电压下正常工作,电容测量的输出电压最大标准差为0.010 249 V,并且具有优异的稳定性。

基于WNN参数整定的ADRC在火箭炮伺服系统中的应用

针对多管火箭炮交流伺服系统存在变负载、强耦合和不确定性扰动等非线性问题,提出一种优化型小波神经网络自抗扰控制器(WNN-ADRC)。简化电流环节得到被控系统的数学模型,将小波神经网络(waveletneural network,WNN)嵌入自抗扰控制器中进行参数整定,利用分层调整学习速率的方法优化小波神经网络的学习算法得到WNN-ADRC,采用WNN-ADRC控制火箭炮伺服系统,实现对非线性特性的精准估计和补偿。数值仿真结果表明:相对于传统的自抗扰控制器,WNN-ADRC能改善伺服系统的静态响应和动态性能,具有响应速度快、控制精度高的优点。

钠冷快堆新组件装载机控制系统设计

新组件装载机是钠冷快堆新组件工艺运输系统中的关键设备,主要实现组件的抓取、插入及转移工作。为了实现高效、精确地抓取和释放组件,根据设备控制要求设计了一套主要由西门子PLC及数字交流伺服控制器组成的半闭环交流伺服控制系统,其主要功能是对装载机执行机构进行驱动控制、设备内外部联锁保护、各种信息的显示和存储以及报警等,最终实现组件的抓取、转移和释放。

组合式Halbach阵列磁场分布特性研究

介绍了Halbach阵列原理和组合式Halbach阵列的自屏蔽效应,并讨论了组合式Halbach阵列的气隙磁密与磁钢厚度的关系,同时还对环形组合式Halbach阵列与表贴式永磁电机的气隙磁密基波进行了对比研究,揭示组合式Halbach阵列的磁场分布特点和在直线电机和旋转电机中的设计规律。实验结果很好地验证了所讨论模型的正确性。研究对永磁伺服电机设计和研究具有工程意义。

松下交流伺服系统与PMAC控制卡在机器人中的应用

介绍交流伺服系统的基本工作原理,介绍了松下交流伺服系统和PMAC控制卡的功能和特性,将他们融合在三关节平面机器人系统中使用。在转矩控制模式下进行实验,初步实验结果表明系统是能达到快速响应和高精度控制要求的。

新型双主轴搅拌摩擦焊设备结构可靠性研究

为了实现厚板铝合金等轻量化板材的高效高可靠连接,双主轴搅拌摩擦焊技术应运而生,但是目前适用于双主轴搅拌摩擦焊接的设备并不成熟。针对双主轴搅拌摩擦焊技术,设计了一种新型双主轴搅拌摩擦焊设备,利用ANSYS Workbench软件对所设计设备的机身和主轴进行了静力学分析,校核了机身和主轴的刚度与强度,并通过模态分析研究了设备的振动响应特性,验证了设备的结构可靠性。结果表明:在额定工况下,机身最大形变量0.55 mm,主轴安装位置形变量约0.20 mm;主轴最大形变量1.73μm,最大应变1.97×10^(-4),最大应力20.64 MPa。机身以及主轴的强度与刚度均满足双主轴搅拌摩擦焊连接工艺需求。主轴安装位置和丝杠等重要位置最大应力约20 MPa,远小于机身材料的许用应力。机身的1阶固有频率为53.58 Hz,主轴的1阶固有频率为3 387.0 Hz,避开了电机的工作频率,设备工作过程中振动稳定,不会发生共振现象。

模糊CMAC及其在交流伺服控制中的应用

详细地阐述了小脑模型关节控制器 (CMAC)的工作原理 ,将模糊理论引入CMAC ,提出了一种模糊小脑关节控制器 (FCMAC) ,反映了人脑认知的模糊性和连续性 ,并将所提FCMAC用于交流伺服系统的控制。仿真实验结果表明 ,所提FCMAC控制方法与CMAC相比 ,性能有了很大的改善。

基于PMAC的全闭环控制在超声检测中的应用

对复杂形状的曲面进行超声检测时,传统的半闭环控制无法消除传动环节的误差,因此难以检测到材料中1.2 mm以下的缺陷。为改善系统并提高精度,可以在负载上增加光电编码器形成全闭环控制系统。通过光电编码器将负载运动的实际位置反馈给控制卡,由控制卡实现传动误差的实时补偿,提高运动精度。为验证该方法的有效性,对全闭环系统进行建模并且用Matlab求出了系统的动态响应曲线,分析表明全闭环控制能够减少传动环节的延时和误差。实际应用中,对同一个飞机螺旋桨叶片分别采用半闭环和全闭环系统进行检测,结果表明,全闭环控制可使系统的位置误差由15.43μm减少到9.51μm,检测飞机螺旋桨叶片时的缺陷误判几率由8.3%降为3.2%。

基于PMAC下SCARA机器人控制

介绍如何实现 PMAC LITE四轴运动控制器对 SCARA机器人的控制 ,具体阐述了基于PMAC下 ,交流伺服电机的调整以及 SCARA机器人轨迹的生成。

基于PMAC的交流伺服电机S曲线加减速控制方法研究

介绍应用于交流伺服电机的S曲线加减速速度控制方法,并着重探究PMAC控制器内部S曲线加减速功能的算法。利用永磁交流伺服电机执行PMAC的S曲线加减速运动程序,其速度曲线表明,基于S曲线的交流伺服电机加速度和速度控制方法能使系统拥有良好的稳定性、快速性等动态性能。