SIMOTION在制造行业的应用

SIMOTION是一个全新的西门子运动控制系统,它是世界上第一款针对生产机械而设计的控制系统,具有将PLC,运动控制,逻辑控制及工艺控制功能集成于一身,为生产机械提供了完整的解决方案。以汽车减震设备的激光全自动焊接为例,详细阐述了SIMOTION在汽车生产行业的应用。     

面向对象程序设计方法在多轴运动控制系统中的应用

在多轴运动控制系统设计中,由于电机控制参数和功能的不同,如果采用传统的结构式程序设计方法将需要定义繁多变量和函数,不仅调试困难,而且不利于源代码移植再利用;本文介绍了面向对象的程序设计方法,并在数控车铣加工中心的运动控制系统中采用该方法,以类的形式封装控制电机的运动参数和控制功能,使系统的程序结构更加简明,降低了设计和调试难度,提高了源代码的易维护性和可移植性.     

PCL-839运动控制卡数控系统的开发

PCL-839是一块具有3路独立步进控制功能的运动控制卡,可以直接与伺服驱动器相连.文中讨论在Windows平台上开发数控系统的关键技术,并介绍PCL-839运动控制卡工作方式.重点分析通过上位机与运动控制卡的有机连接,使得运动控制卡与软件共同完成数控系统的实时控制任务.     

详解Wincc与西门子Simotion建立通讯之OPC技术

本文简单介绍西门子新一代运动控制系统SIMOTION,并着重介绍通过OPC技术在西门子上位监控软件Wincc与运动控制系统Simotion在工程项目中的通讯应用。     

导电聚合物驱动器的系统辨识和运动控制

基于导电聚合物具有生物相容性、低电压驱动且可在空气和流体中使用等优点,采用导电聚合物制作弯曲驱动器,并建立实验系统对其运动位移进行测量并进行控制研究。首先,为了建立导电聚合物驱动器控制系统传递函数模型,分别采用最小二乘离线辨识和神经网络在线辨识方法,对驱动器建立准确的二阶数学模型。其次,根据系统辨识模型建立驱动器系统逆模型,并对开环逆模前馈控制进行研究。最后采用逆模前馈PID控制方法对驱动器进行精确运动控制,并与传统PID控制的控制性能进行比较。实验结果表明:逆模前馈PID控制具有很高的控制精度和鲁棒性。     

实验用FPGA运动控制原型系统的设计与实现

根据当前FPGA市场快速繁荣发展及其工业应用迅速普及的需求,设计了一种实验用基于FPGA的三轴运动控制原型系统。该系统采用Altera的cyclone IVE系列芯片,使用Verilog HDL语言,在DE2—115FPGA开发板上实现电机起停控制、电机正反转控制、调速控制、PWM产生、LCD显示等模块的功能,有助于学生掌握FPGA的设计与开发,并可作为运动控制实验课程的参考。     

自主虚拟人真实感行为与运动建模的研究

提出一个构建具有高度自主性虚拟人的集成框架,在实时虚拟环境中创建具有类人的真实感行为特征与运动能力的虚拟人.在集成框架中,感知系统使虚拟人能够获取虚拟环境中视听觉信息,对虚拟环境进行自主探索;基于决策网络的行为决策系统模拟真实人类决策的复杂性与不确定性,根据所感知的周围虚拟环境信息,做出合理的行为决策;层次式运动控制系统实现虚拟人在虚拟环境中路径规划与Steering控制,实时合成出真实感的虚拟人运动动画.实验结果表明,该集成框架能够在实时虚拟环境中有效地构建出具有高度自主性、环境感知能力以及智能行为决策与运动控制功能的真实感虚拟人.     

核电工程投资与进度集成控制管理信息系统

为满足中国核电建设工程投资控制和进度控制管理需要 ,在国内外核电工程管理经验的基础上 ,提出了核电工程投资与进度集成控制管理系统的模型。模型通过统一编码 ,把工程投资与进度的数据有效集成 ,实现投资与进度的动态集成控制。以模型为基础 ,设计了软件总体结构和数据库 ,并编写了计算机程序。该系统具有动态概预算、现金流预测、进度管理、投资与进度偏差分析评价等功能。模型的研究与软件系统的开发对建立中国核电工程计算机集成管理信息系统具有重要意义     

多压电驱动器系统迟滞和蠕变前馈补偿控制

压电驱动器具有迟滞和蠕变等非线性特性,影响定位精度和限制系统性能。提出一种同时补偿多个压电驱动器迟滞和蠕变的控制方法。通过基于模型的开环控制补偿实现单个压电驱动器的线性化,将含有多个补偿后线性化压电驱动器的系统视为线性系统,应用叠加原理构建影响系数矩阵描述压电驱动器间的耦合效应。在前馈通路串联影响系数逆矩阵与多个线性化压电驱动器实现系统开环补偿控制。实验结果表明在阶梯形信号作用下,多压电驱动器系统的迟滞和蠕变特性同时显著减小,表明开发的前馈补偿控制方法在准静态应用中是有效可行的。     

基于多核异构的工程机械可编程控制器研究

为了解决中国工程机械控制器存在的自主知识产权开发环境缺失、硬件系统高成本以及多任务响应较慢的3个主要问题,提出了拥有自主知识产权的多核异构低成本工程机械可编程控制器软硬件平台。硬件平台采用基于任务分工的低成本多微控制器模式,组建了运动控制板、自定义增强型SPI总线、IO板、模拟板及中央控制通讯板等硬件功能模块,各功能模块根据需求可以自由组合;软件平台自主设计了Engineer C语言及对应的编译器和调试集成开发环境。研究结果表明:设计的文本编辑、图形化编辑、代码自动生成、软件文档自动生成等软件功能模块实现了预期功能,部分达到了微软VS的水平;硬件与软件原型系统的联合测试表明该平台可以实现多核异构系统的快速开发与调试,具备进一步工业化的能力。     

单轴高精度运动控制器设计

论文介绍高精度直流伺服驱动系统在自动化行业中的应用,对传统伺服驱动器和目前主流伺服驱动器系统框图做了简要的分析介绍,对比优缺点,根据开放式、模块化设计思想提出改良的伺服驱动器系统设计思路。应用开放式、模块化设计思想,采用融合高性能MCU微型控单元的数字信号控制器STM32F103ZET6作为控制核心,开发出一种高精度、高可靠性、小体积、高集成度的伺服运动控制器。详细介绍伺服运动控制器的模块化硬件设计、抗干扰处理、容错处理;详细分析运动控制三闭环PID控制算法。本设计可应用于机器人的各种运动控制及工业中的高精度运动控制中。     

基于PSCAD与PLC的供配电控制实验系统

为完善可编程控制器(PLC)控制、通讯及配电网络的设计型实验内容,开发了基于电力系统仿真软件(PSCAD/EMTDC)与可编程控制器供配电实时监控与仿真的实验系统。系统以WinCC构建监控平台,开发电力系统仿真软件接口模块,实现PSCAD/EMTDC与WinCC电气开关的控制信号和状态信息以及仿真参数的动态交互。实验教学表明开发的实验系统可以满足学生在工程背景下进行供配电网络的系统设计、实现及调试,对加强学生工程素质培养具有重要意义。     

飞行模拟器视景系统的设计与总调

完成飞行模拟视景系统中各子系统的集成并完成总体调试,实现飞行模拟器的视景系统。采用串行、并行和网络通信方法将各子系统集成为复杂系统。消除各子系统间的相互干扰;解决复杂系统中的同步与协调问题;对信号进行滤波和平滑;消除网络阻塞。实现了目标投影系统和天地景投影系统的各种功能,使视景系统达到要求的性能指标,获得了满意的飞行模拟效果。     

GIS支持下的物流配送系统研究

针对城市物流配送的特点,利用GRUDF(GIS通用开发框架)和GPRS技术,提出了切合实际的系统集成方案,对数据集成与功能集成进行了深入探讨,使能够提供一般性的物流配送调度功能,在GIS平台上进行了物流系统的整体设计与动态路径规划实现,使系统能对企业的物流配送过程进行时间和空间上的实时动态管理,在可视化、智能化的信息平台实现高效、便捷的物流配送,提供优化决策方案.     

交流伺服硬件在回路系统的设计

基于虚拟仪器技术,提出了一种开放式的交流伺服硬件在回路仿真系统的设计方法。PC机运行实时操作系统,通过NI RIO板卡连接驱动器。对RIO板载FPGA编程实现多种模式,SVPWM和高精度模拟量采集。控制程序结构针对交流伺服设计,以图形化编程实现,控制模块接口统一,缩短了控制模块的开发和验证周期,使系统具有较高的扩展性。实验表明,该系统能够大幅度提高控制算法开发与验证效率,反馈采集与控制特性稳定,控制频率达到16 kHz,满足交流伺服开发的需求。     

城市轨道列车双向多电平变流器测控系统的设计

针对双向多电平PWM变流器在城市轨道列车上对制动能量有效回馈利用系统的研究,设计了一种新型的检测控制系统,详细介绍了系统硬件电路及软件实现方案。通过搭建电路并调试,调试结果表明,该测量控制系统能够有效实现轨道列车能量的双向流动,并使轨道列车的运行特性更加稳定、可靠,具有较好的工程应用推广价值。     

运动控制系统的PID参数模糊自整定

讨论了模糊自适应PID控制器原理及参数的模糊调整,利用模糊推理方法实现对运动控制系统的PID参数在线自整定,并在Matlab/Simulink环境下将该控制器在运动控制中的应用进行了仿真.结果表明,参数自适应模糊PID控制能使运动控制系统达到满意的效果.     

手术辅助机器人的运动控制器设计

系统硬件采用YASKAWA公司提供的MP2100运动控制卡、∑-V伺服驱动器和伺服电机,该控制卡通过PCI接口与工控机连接,控制卡与驱动器采用具有总线结构的MECHATROILINK-II连接。基于上述软、硬件基础,本文对该运动控制器的原型系统进行了研究,实现了运动控制的基本操作,如伺服轴的手动控制以及自动直线插补、圆弧插补等。最后对该原型系统进行了测试,并分析了存在的问题。     

一种纵向垂向二维振动集成半主动可控座椅悬架系统的试验研究

工程车辆、越野车辆等非道路车辆在行进过程中,既会产生垂向振动,也会产生纵向振动,这些振动通过座椅传递到驾乘人员。为了同时控制座椅纵向和垂向振动,文章根据可实现二维隔振的集成半主动座椅悬架系统,基于"功能集成"结构设计概念,开发了一种基于磁流变(magnetorheological, MR)阻尼器的纵向、垂向二维振动集成半主动可控座椅悬架原型系统,搭建了基于该座椅悬架系统的快速控制原型试验系统,并试验测试与分析对比了其在被动控制、模糊控制以及天棚半主动控制情况下的振动控制效果。试验结果表明:开发的座椅悬架系统能够实现纵向和垂向2个方向的半主动振动控制;模糊控制和天棚半主动控制策略能够有效提升座椅的振动控制效果,其中天棚半主动控制效果更好。     

电厂计算机控制系统开发及调试平台

目前电厂计算机控制系统的调试都是在现场进行的,使得工程周期很长.为了能在实验室进行调试,缩短开发周期,在电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室研制了电厂计算机控制系统开发及调试平台.该平台软件上应用了自动建模技术实现电厂热力实时仿真和控制系统的图形化组态,控制系统硬件上采用分层的冗余结构,形成了多策略控制方案.控制系统硬件与仿真软件相连接可对控制系统软硬件进行调试,对用户进行培训,开展高级控制策略的研究.该平台的成功应用表明了它是可靠、方便的.文章最后论述了该平台的研制及特点.