S7-200PLC实现的智能玻璃磨边机研究

将智能控制技术应用到玻璃磨边机的交流伺服系统中去,采用模糊推理实现PID参数在线自整定的模糊PID控制方法,并应用S7-200PLC和人机界面PWS1760实现了对玻璃磨边机的控制,对系统的控制思想进行了分析,给出了系统的软硬件设计。该智能磨边机使玻璃的磨削精度和磨削速度均得到显著提高。     

基于线性CCD镜片轮廓测量数据的处理

非接触式免模磨边机在国内眼镜行业得到了广泛的应用。随着光电器件线性CCD技术的发展,给研发非接触式磨边机和进一步提高镜片的加工质量和加工效率提供了技术支持。本文介绍了采用型号TCD1208AP的CCD对镜片进行雷达扫描测量数据处理的方法。     

旋转导向钻井偏心重力稳定平台角位置控制研究

研究了旋转导向钻井偏心重力稳定平台的系统结构和平台位置控制的基本方法。利用偏心重力稳定平台的初始角位置始终稳定的特点,依靠电机驱动改变稳定平台的转角,以跟踪给定的工具面角。设计了工具面角位置控制的硬件电路,由DSPIC30F4011芯片、正交编码器以及电机组成控制回路,通过芯片的QEI模块对电机的角位置进行检测,通过程序控制电机的正转、反转及停转实现对角度位置的跟踪控制。设计了相应软件程序并实现了对稳定平台角位置的控制。模拟实验证明所设计硬件电路和软件程序的正确性,实现了对偏心重力稳定平台的角位置跟踪控制。     

气缸位置模糊控制方法的研究

针对气动位置伺服系统的非线性特征,提出了一种基于模糊控制的气缸位置控制系统.系统以计算机和压力型电气比例阀为控制核心,采用了模糊控制算法来实现气缸位置控制.模糊控制器采用了位置偏差与位置偏差变化率双输入与控制量单输出的模型.实验研究表明,系统的位置控制精度可达到±0.25 mm.该系统可以实现对气缸位置的高精度控制.     

一种高速高精度数控系统设计

本设计方案利用PCL-833、PCL-726卡实现位置信号和控制信号的输出。在PID控制方法的选择上,灵活运用积分环节,及时有效地减少电机的滞留脉冲,在数控系统的应用中实现了速度和位置的精确控制。     

高速电机高精度伺服控制

普通位置传感器在高转速下无法实现高精度的电机转子位置反馈,严重制约高速电机伺服控制发展.针对此问题,提出了一种可以在高转速下精确反馈转子位置的单对极磁电编码器,并针对其反馈滞后的特性提出了可保证控制精度的补偿方法.同时设计了实验系统,对一台600,W、4对极、额定转速20,000,r/min的永磁同步电机进行控制实验.实验结果表明,此方法有效地利用位置传感器实现了高速电机的伺服控制.     

单轴倒立摆系统的平衡和位置控制

对GIP-100-L单轴倒立摆实验系统的平衡和位置控制问题进行了研究.首先建立系统数学模型,运用状态反馈极点配置的方法,实现倒立摆摆杆的平衡控制;然后通过设置位置反馈,实现了小车的位置跟踪.实验结果表明,设计方法是有效的.     

采用支持向量机的非对称阀控液压缸模型预测控制

针对非对称阀控液压缸位置控制中出现超调与由阀芯换向引起的压力冲击问题,设计了基于支持向量机与序列二次规划算法的非线性模型预测控制器。采用支持向量机拟合控制信号与活塞速度的关系得到系统的近似模型,使用序列二次规划算法求解获取控制器输出;通过增加输出约束以及满足输入约束实现每次控制过程中阀芯不换向、活塞快速到达目标位置并且无超调。数值仿真结果表明:在相对位置误差信号大于8%时,控制器输出的控制信号始终大于最大控制信号的90%,有效缩短了系统的响应时间;在保证活塞位置无超调、阀芯不换向的条件下,实现了精确位置控制,稳态误差小于0.02%。所提算法实现了多约束条件下非对称阀控液压缸系统的无超调快速控制,具有一定的理论和工程价值。     

多模式驱动的机器人关节控制器设计及实验

建立了基于直流电机的系统模型,提出了基于PID的闭环反馈控制策略和基于时间或电流的切换控制方法.然后,借助Matlab/Simulink软件分别进行了位置控制、力矩控制及二者切换的仿真,并进行了关节驱动控制系统的软硬件设计.最后,通过实验对所提方法进行了验证与分析.仿真和实验结果表明:所设计的关节控制器,能够实现位置控制、力矩控制功能.在位置控制模式下,影响其响应速度的因素主要是驱动系统硬件.在力矩控制模式下,影响其响应速度的因素主要是PID参数,且当PID参数Kp,Ki,Kd分别为0.2,0.325,3.0时,系统具有较好的响应特性.位置控制与力矩控制2种模式间可基于时间和电流进行稳定的切换.该关节控制器能够应用于机器人关节驱动系统,实现关节的驱动与灵活的控制.     

3-PPSR柔性并联机器人力控制研究

针对3-PPSR并联机器人加入大长径比柔性铰链和与外界环境接触产生形变的问题,在控制端提出了基于位置阻抗控制的主动柔顺控制策略。该方法在柔性并联机器人与外界环境对象的等效作用模型和基于位置的阻抗控制模型基础上,引入外界环境作用力和结合系统的力跟踪模型,通过调整初始参考位置控制模型的稳态误差实现基于位置的外力跟踪控制。采用Lyapunov稳定模型和能量方程,在未知环境变量条件下通过力偏差直接控制目标位置的自适应控制系统实现自适应的力控制。实验结果表明,基于位置的外力控制精度可以达到±0.05N,应用自适应控制精度可以达到±0.1N,3-PPSR柔性并联机器人的末端的接触力控制精度得到了提高,满足设计要求,验证了该控制方法的准确性和有效性。     

基于红外技术的瓶胆长度控制系统研究

针对保温瓶胆生产中的瓶胆长度可靠检测这一问题 ,采用红外调制测控技术 ,设计了特殊的抗干扰电路 ,组成了单片机瓶胆长度控制系统 ,为保温容器行业瓶胆生产的长度自动控制提供了一种有效的控制手段     

XB4450型仿型铣床数控化伺服改造

将XB4450仿型铣床改造为四轴三联动的数控铣床,可以加工复杂的曲线、曲面。配上数控分度头可以加工齿轮、蜗轮等机械零件,且有较高的加工精度．同时以伺服进给系统为例,对改造后伺服系统的工作原理和数学模型进行了详细的介绍。     

数控刻楦刀位点算法研究

针对现有刻楦系统存在的不足提出了新的鞋楦数控加工原理，并以该原理为基础进行了详细的数控刻楦刀位点算法分析。该算法采用当今加工自由曲面最流行的球头铣刀作为加工刀具，解决了刀位点计算复杂的问题，使鞋楦数控加工位点的计算时间大大缩短，提高了设计效率，而且刻楦工艺灵活，精度也得到了保证。     

数控铣床数控加工图形编程的设计

论述了基于AutoCAD的数控铣床数控加工图形编程系统的设计问题．数控铣床图形编程系统的设计是通过DXF文件，并加入加工工艺信息等，可以自动地生成ISO标准代码的数控加工程序；在此基础上，图形编程系统可以进行加工过程模拟，NC代码检验．     

多条件数控铣床切削振动控制

为了合理控制铣削过程中产生的振动,利用切削振动信号、机床主轴电机功率和主轴转速信号等多控制条件,设计了数控铣床切削振动控制系统。对VMC850数控铣床切削振动信号进行了检测,通过时域和频域分析确定了均方根和功率谱密度等数控机床切削振动控制的参量的阈值和切削加工参数的回避值;结合主轴电机的功率和主轴转速等信息,对机床切削参数进行了控制,实现了对进给速度和主轴转数的智能控制。该控制系统的使用,提高了数控机床的振动控制能力。     

圆弧曲面加工铣削力预报解析模型

为了控制在多轴机床上对圆弧曲面进行精确的铣削加工,建立了铣削力解析模型。在加工过程中为了保证加工的精度,铣刀与被加工表面之间保持垂直,这就造成了瞬时未变形切屑厚度在铣刀轴线方向上是一个变量。因此圆弧曲面铣削加工是一个动态切削过程。将铣刀沿轴线方向划分成若干微段,每个微段的切削看作一个稳态切削,根据已有的稳态过程铣削力模型,可以得到在每个微段上单位铣削力模型,然后沿轴线方向积分得到圆弧曲面铣削加工铣削力解析模型。通过实验,验证了该模型的有效性。     

鞋楦三维数控加工算法分析

在使用三维离散法造型技术来描述鞋楦外轮廓表面的基础了简要介绍了数控刻楦机的加工原理,并主要针对加工过程中的刀位点确定进行了详细的算法分析。从空间解析几何的角度出发,为刻楦机建立了空间坐标系,推导出铣刀旋转包络面的空间方程,根据楦加工特征提出最小距离法,并将其应用到鞋楦刀位点的计算中,最终加工出来的楦精度和光洁度均达到常规制楦要求。     

加工长杆异型螺杆数控铣床的开发与应用

 异型螺杆零件具有螺距和底径随角度变化的特点,在通用数控车、铣床上难以实现加工.本文设计了一种新型长杆异型螺杆专用数控铣床,应用FANUC 0i-MC数控系统;采用卧式铣床结构,由c轴带动工件旋转,x轴和z轴交流伺服电机驱动实现切削进给,铣刀主轴采用交流变频无级调速,数控螺杆铣床三轴三联动.研究表明,该成果对提高加工异型螺杆的生产效率和加工质量,拓展数控铣床的功能,具有广泛的实际工程意义.     

光学自由曲面铣床静动态特性研究

根据光学元件的加工工艺特点对光学自由曲面铣床进行了设计,并对光学自由曲面铣床进行了有限元(FE)建模及静动态特性分析.结果表明:在重力载荷条件下铣床原点位置时,重力平衡装置未工作时导轨直线度为0.7μm,重力平衡装置工作时导轨直线度为0.035μm,重力平衡装置未工作时丝杠直线度为2.3μm,重力平衡装置工作时丝杠直线度为0.2μm.提取了不同结构方案及材料方案光学自由曲面铣床的固有频率,振型显示影响加工精度的铣床首阶振型为第三阶,最优的动态特性设计方案为铣床Z轴电机安装在顶板上及铣床结构材料采用天然花岗岩,铣床结构材料采用天然花岗岩相比于铸铁可以显著提升铣床动态特性.