伺服电机驱动的水槽主动吸收式造波机原理与实现

结合研制的伺服电机驱动的主动吸收式造波机,介绍了造波机系统的组成和控制原理.在一阶推板吸收造波理论的基础上,给出了带有造波板反射参数的主动吸收算法,并通过物理模型试验,测试了造波机对周期在1.2～2.4s的规则波和不规则波的吸收性能.采用两点法对入反射波进行分离,结果表明,理论反射系数与实验值基本一致,对不规则波吸收效率在84%以上.     

基于模糊神经网络的缠绕机伺服系统设计

缠绕机是生产玻璃钢管的必要设备,文中论述了缠绕技术、规律和控制系统的需要,以Trio运动控制器为基础,设计了缠绕机伺服控制系统。以导丝头为控制主要对象,主轴应用全闭环速度控制,导丝头应用半闭环位置控制。因此,组成了基于模糊神经网络的玻璃钢管缠绕机控制系统[1]。     

电动造波机控制系统的研究

为在试验水池中精确模拟以“波浪谱”描述的海浪不规则波,给出了直接生成造波机运动控制所需的离散时间序列数的计算模型．基于通用计算机的开放式多轴运动控制器设计了电机伺服驱动的模拟不规则波造波控制系统,采用数字比例、积分、微分(PID)及速度前馈控制技术解决了系统所要求的高精度伺服位置控制和多电机同步控制问题,通过对离散时间序列数的样条光顺使伺服电机具有加速度连续的良好运动特性．系统的控制模型以自学习的方法对比反馈的实际波形进行输出位置量的矫正,以获得准确的模拟波浪．     

基于EtherCAT总线的推板式造波机控制系统

该文构建了基于EtherCAT总线的推板式造波机控制系统总体结构,并详细论述了该系统的硬件结构和软件流程。该系统由1台中央控制主机、1台运动控制器和48套执行机构组成。中央控制主机和运动控制器之间的数据传输是基于CSocket类开发的网络通信软件实现,而控制命令的传输是基于ADS通信来实现。通过TwinCAT的电子凸轮耦合技术,同时借助虚拟轴的概念,实现48台推波板的高精度同步。     

变电站水冲洗机器人运动控制系统设计

设计了一种针对变电站水冲洗机器人的运动控制系统,以实现对机器人的运动控制,使其到达指定位置或姿态。该控制系统分为规划级和控制级,规划级通过USB、串口等方式采集命令信息并以无线方式发送给控制级,控制级采用Trio运动控制系统,响应规划级指令并将传感器采集的信息反馈给规划级。试验结果表明,该控制系统定位精度高、响应时间快、安全性能可靠、具有多种安全保护措施。     

基于PLC和伺服电机的主动冲箱式造波系统的控制及实现

为了研究在10 m×0.5 m的玻璃水槽内的主动冲箱造波技术,设计了基于PLC运动控制器、伺服电机和驱动器、工控机以及浪高采集仪的造波系统。该系统根据水动力学参数在PLC运动控制程序中实现主动造波算法;采用交流伺服驱动器并搭配相应尺寸的电机,完成楔形板的上下造波运动;通过工控机上的人机界面对造波机系统的整体状态进行控制。为了提高控制精度,该系统在伺服驱动器内部闭环控制的基础上,还增加了基于PID算法的波高和频率闭环控制。实际应用表明,该造波系统可通过对波形的实时反馈,保证控制的准确性和稳定性,达到了主动造波的目的。     

基于PLC和伺服电机的主动冲箱式造波系统的控制及实现

为了研究在10 m×0.5 m的玻璃水槽内的主动冲箱造波技术,设计了基于PLC运动控制器、伺服电机和驱动器、工控机以及浪高采集仪的造波系统。该系统根据水动力学参数在PLC运动控制程序中实现主动造波算法;采用交流伺服驱动器并搭配相应尺寸的电机,完成楔形板的上下造波运动;通过工控机上的人机界面对造波机系统的整体状态进行控制。为了提高控制精度,该系统在伺服驱动器内部闭环控制的基础上,还增加了基于PID算法的波高和频率闭环控制。实际应用表明,该造波系统可通过对波形的实时反馈,保证控制的准确性和稳定性,达到了主动造波的目的。     

多向谱造波机参数计算及运动机构设计

运动单元是多向谱造波机的关键部件,且设计空间受到造波单元宽度的制约.为保证运动单元既满足尺寸要求,又满足强度和刚度要求,本文从以下两方面展开研究:首先详细介绍了造波机理论参数计算、关键元器件选型和造波能力校核,确保造波机的能够满足设计要求.然后基于PTC CREO建立了简化后的运动单元三维模型,导入ANSYS Workbench的Mechanical Modeler模块进行网格划分及加载,经分析计算可知,运动单元的强度和刚度能够满足实际需求.     

LED路灯模拟控制系统的设计与实现

设计了一套LED路灯模拟控制系统。系统采用单片机控制,由支路控制器和单元控制器构成,控制器间采用多机串行通信方式通信,以两路1W的LED灯控制系统模拟两个单元控制器,采用恒流电路驱动,通过多种控制方式,如定时控制、根据环境光线明暗控制、根据交通情况控制及LED灯的短路和断路故障报警等,实现了LED灯的节能和智能控制。制作表明,本系统达到了较高的技术指标.     

激光共焦扫描显微镜运动控制系统设计

概述了激光共焦扫描显微镜的系统结构,以基于DSP技术的运动控制器构建其运动控制系统,详细介绍基于DSP的运动控制系统的构成.该系统采用工控机 运动控制器的双CPU结构.在软件设计上采用友好的人机界面,把系统任务按实时性和非实时性分别分配给上下位机完成.下位机完成位置控制和速度控控制,上位机实现非实时的多任务功能.     

摇板式造波机的控制系统设计

对摇板式造波机的电液伺服系统和计算机控制系统进行设计，液压系统油源采用多台泵组组合而成；计算机控制程序使用VB语言在WINDOWS环境下编制，方便人机对话。     

基于光滑粒子方法的推板式波浪水槽实验研究

波浪数值水槽是波浪研究方面的一个十分重要的实验装置。目前针对造波水槽所展开的数值或实验研究,多将造波系统的设定参数作为波浪的参数,而未考虑设定参数与实际参数之间的误差。本文利用推板造波的实验装置进行造波,并借助视频拍摄来捕捉造波板的运动,而波浪参数则由波高仪的数据采集来得到。推板造波的过程,则用光滑粒子方法来进行数值模拟。造波过程中,造波板的运动同样采用实测的参数,并计算了不同时刻的波形曲线和水面高度随时间的变化。光滑粒子的模拟结果与实验结果比,吻合的非常好。     

一种新型太阳能光伏板清洁机器人控制系统的设计

设计了一种新型的用于大型太阳能光伏电站光伏板清洁工作的机器人控制系统,实现机器人底盘调平、直线行走、机械臂清洁、清扫和吸尘等全自动化作业。控制系统采用专用运动控制器TTC60作为控制核心,利用电控比例阀组成的液压系统,使机器人按清洗工序顺序动作,结合机械调平机构,能够在地面不平时对平面光伏板进行自动清扫和吸尘,以1 km/h可以实现3 000 m~2/h的清扫。     

电子束曝光机工件台结构的设计研究

根据激光定位光栅扫描电子束曝光机工件台具有的特点，设计了ｘ向用静压气浮导轨结构，实现快速扫描；ｙ向采用机械滚珠导轨，满足间歇步进运动，即走一步、停一段时间再走一步、为保证在高速运动下的稳定性，将机械驱动系统、激光测量和计算机组成一个闭环控制系统，利用计算机不断采样叠代，选择合适的校正系数适时校正，实现了快速运动精确达到预定位置。采用双频激光高精度测量定位，从误差分析出发，对结构进行了改善，保证了最终精度。     

圆柱在波浪中入水的数值模拟

为了研究波浪对圆柱入水过程的影响,采用二维CFD(Computational Fluid Dynamic)方法数值模拟了圆柱在规则波中的入水过程.该方法采用自由液面捕捉法和直角切割网格系统分别处理自由液面和物体动边界,结合推板造波和海绵阻尼消波原理而实现数值造消波,并分析波浪参数(波高、周期和圆柱入水时的波浪相位)对圆柱入水动力特性的影响.以在波浪中的起重船上悬吊圆柱入水作为工程应用实例进行数值模拟,研究不同工况下绳索的张力变化和重物的运动特性.     

基于ARM和FPGA的软体机器人的CAN总线运动控制器的设计

针对在软体机器人控制时,多电机协同控制过程中难度大、通用性差、协同性差等缺点,设计了基于ARM[adanced RISC(reduced instruction set computing) machines]和FPGA(field-programmable gate array)的软体机器人的控制器局域网络(controller area network,CAN)总线运动控制器,采用ARMCortex-M4为内核的STM32F407开发板和AX7102 FPGA开发板设计一种基于CAN总线的软体机器人运动控制器,主要包括该系统的体系架构、硬件设计和软件设计等。该控制器利用STM32作为控制核心和FPGA的高速处理能力来实现控制算法的运算,并用CAN总线技术来实现与上位机通信。经过试验操作,该控制器可以满足预定要求。     

基于肌电触发的上肢康复训练机器人的实现

在三自由度中央驱动式上肢康复训练机器人样机的基础上,通过提取患者的肌电信号,设计了一种肌电触发的助力训练控制方案,达到帮助上肢功能障碍患者进行助力康复训练的目的.运用多种电子技术,提取桡侧腕屈肌和尺侧腕屈肌这一对拮抗肌的表面肌电信号,结合运动系统的分层多核控制方案,实现对患者肌电信号的检测和处理,根据患者的运动意图提供相应的助力动作,实现肌电触发的助力训练模式.进行了肌电信号识别实验和速度调节验证实验,验证了肌电触发的速度可调式助力训练方案的可行性.     

一类热弹性系统的变结构控制

考虑一个由偏微分方程及初值与偏值条件所描述的线性热弹性系统. 根据所考虑的热弹性系统, 定义了相应的线性偏微分算子及适当的状态空间. 讨论了变结构控制问题. 利用算子半群方法证明了等效控制原理在热弹性系统中的有效性, 在此基础上讨论了变结构控制系统的渐近稳定性; 设计变结构控制律, 保证了系统在此控制下是指数一致稳定的, 最后给出了使滑动模稳定的控制律.