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PMAC的三轴转台的伺服系统设计

介绍了基于PMAC运动控制卡的三轴仿真转台的直流伺服系统设计，给出了转台的基本组成，控制系统的硬件结构，运动控制卡连同驱动器参数的整定方法及控制软件的设计，实现了转台的实时控制以及位置、速度、摇摆等的伺服控制．实际操作表明，该系统满足了转台实时运动控制的要求，运行稳定，操作方便．     

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。     

基于可编程运动控制器的数控伺服控制系统设计

本文所讨论的基于可编程控制器的数控伺服控制系统采用开放式模式,摒弃了以前专业性强而可移植性差、组成复杂的伺服控制系统构成模式,将可编程运动控制器嵌入IPC构架高性能的双CPU数控系统。可编程运动控制器利用PMAC优秀的实时运动控制功能来完成实时性很强的伺服处理工作,具备跟随精度高、反馈性能优、开发速度快的特点。     

基于EtherCAT的高性能交流伺服控制系统设计

 高性能伺服控制系统已从模拟控制发展到全数字控制,性能不断提高,在军用和民用方面具有广阔的应用前景。基于现场总线网络的伺服控制系统因其高可靠性、快速性和稳定性,成为伺服运动控制系统的发展趋势。本文针对高性能伺服控制系统在控制现场需要多个伺服电机并联,组网困难,实时性要求高等使用特点,引入实时以太网EtherCAT技术。阐述了EtherCAT的组成、工作原理及报文协议,设计了基于EtherCAT的高性能伺服控制系统,利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F2812开发了EtherCAT从站设备,构建了一主多从的EtherCAT网络结构,并给出了系统硬件和软件的设计方案,实现伺服系统的位置控制和实时数据传输。     

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合试验分析

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统多因数耦合下的动态特性,构建了以PMAC多轴运动控制卡为核心,以IPC为支撑平台的永磁交流伺服精密驱动系统的试验体系结构。通过软件原型系统,采集了系统在空载和加载运行状态下的电流、转速和转矩等响应信号,并将物理试验研究与理论分析结果进行了对比,验证了永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合分析的正确性。研究内容和结果有助于分析设计参数和机电耦合参数对系统性能指标的影响机理和规律,有利于对永磁交流伺服精密驱动系统进行动态设计。     

运动控制新技术探析

信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术：全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。     

基于三菱Q系列PLC工业生产控制系统的设计

利用三菱公司Q系列PLC及相关设备完成了生产线控制系统设计,探究了该设备对步进电机,伺服电机,普通交流异步电机以及多种气动装置和多种检测传感器的控制方法。控制系统中涵盖了模拟量数字量输入输出设备、伺服驱动器、定位控制、运动控制、变频器以及CCLINK总线技术等多种工业生产中常用的专用控制设备与技术,并且对一些部分提出了新的控制方法。     

新技术在运动控制系统中的应用

信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等.本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等.     

基于ARM的加工高次非球面控制器研究

本文采用了ARM微处理器为主控核心,设计必要的外围扩展电路,构成高性能的三轴伺服运动控制器,改变以往传统单片机运算能力不足的缺点。与采用传统的MCU设计的三轴伺服运动控制器相比,该控制器具有较高的集成度和灵活性,便于用户实现较为复杂的算法。对三轴伺服运动控制器在非球面加工中的应用进行了分析,通过实验验证了控制器的稳定性,能够满足三轴伺服运动控制器的需要,在数控机床的控制中有重要的应用价值。     

一种全数字控制的直流伺服驱动器的设计

针对机器人一体化关节的运动控制为背景,提出了一种先进的低压直流伺服的设计方法,在硬件设计上,既可驱动直流有刷电机又可驱动直流无刷电机,拓宽了该直流伺服驱动器的应用范围;配备EPA(Ethernet for Plant Automation)实时以太网通讯接口,通讯速率高且数据传输的确定性和实时性好。在软件设计上,采用三环闭环控制,其中速度环的控制采用先进的单神经元自适应控制,稳定性好,鲁棒性强,实验结果证明该算法有效解决了负载扰动给系统造成的不稳定性。     

基于LabVIEW的精锻控制系统软件设计

以精锻工艺控制系统为研究对象,利用虚拟仪器技术开发了具有开放式结构的精锻机器人控制系统.硬件采用PC+DSP的运动控制卡结构模式,系统以DSP为核心,采用位置伺服控制方式;以LabVIEW为软件开发平台,通过调用运动控制卡的动态链接库,实现模块化编程和多线程技术,设计了具有快速响应的运动控制系统.软件开发时间短,并且设计的界面直观友好,操作方便.调试结果表明,系统重复定位精度满足预定系统的设计要求.     

基于xPC网络控制的倒立摆伺服系统

为实现倒立摆伺服系统的远程控制,设计了一种基于xPC网络控制的倒立摆伺服系统,建立了倒立摆伺服控制系统的数学模型,并利用xPC组件对该系统进行了运动控制试验.试验结果表明,该系统具有响应速度快、实时性强、易于操作等特点.     

液压四足机器人髋关节的鲁棒自适应动态面控制

液压四足机器人髋关节由伺服阀控缸系统构成,是机械腿的关键组成部分.它的控制性能直接影响着机械腿甚至机器人的运动控制精度.因为髋关节工作情况的复杂性和阀控缸系统自身的非线性,使得传统控制算法无法满足机器人运动性能指标的要求.由此,本文对液压四足机器人髋关节伺服阀控缸系统的控制方法进行了研究.首先通过对髋关节工作条件的分析完成了伺服阀控缸的数学建模,然后基于鲁棒自适应动态面的控制算法设计了伺服阀控缸系统的控制器,并从李雅普诺夫稳定判据的角度证明了系统的稳定性.最后通过Matlab与AMESim的联合仿真,对鲁棒自适应动态面与传统PID及普通动态面的控制效果做出对比,证明了所研究算法的有效性.      

基于运动控制的纤维缠绕机控制系统设计

研制了一种可实现双层缠绕功能的新型五轴联动数控缠绕机,包括收线系统、放线系统、张力器和控制系统4个部分.缠绕机控制系统采用上位工控机和下位多轴运动控制卡的主从式控制结构,伺服驱动方式采用脉冲加方向的位置控制方法,并结合纤维缠绕的动作要求编制逻辑控制程序.该缠绕机已成功投入使用,实际运用表明双CPU结构的控制系统具有开放性好、易于重构、集成度高的特点.     

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.     

五自由度并联机床数控系统软件开发

充分利用PMAC运动控制卡的多轴联动控制和实时通讯能力,以Windows操作系统为平台,用Visual Basic 6.0开发了开放式数控系统软件.针对并联机床的特点,重点介绍了数控系统人机交互、运动控制、标定校准、故障诊断、位姿检测等各功能模块.PC机负责整个系统的管理、实时通讯、反解运算、代码编译等任务,PMAC卡实现伺服更新、位置反馈及输入/输出端口监控等功能.控制系统软件运行速度快且平稳,控制精度高,安全性好,并可根据不同需求移植和扩展各功能模块,已成功应用于实际五自由度并联机床控制中.     

高精度伺服稳定跟踪平台数字控制器研制

以陀螺伺服稳定跟踪平台为背景 ,介绍了以DSP为处理核心的平台数字伺服运动控制器的研制 .指出惯性速率环和电机速度环的本质不同 ;提出增加电机转矩 (电流 )环用于提高电机输出转矩线性度的方法 ,从而达到提高惯性速率稳定环的控制效果 ;介绍了以CCD图像或增量式码盘测角组成系统位置闭环 ,以光纤速率陀螺作为惯性速率反馈传感器组成系统速率闭环 ,附带电流反馈组成电机转矩 (电流 )环和速度、加速度前馈装置的前馈反馈复合控制系统 .组成伺服跟踪平台系统联调后测试结果表明 ,系统具有良好的动、静态性能指标和很好的控制效果 .     

NextMoveES在步进电机控制系统中的应用

随着控制技术的发展,电机控制的应用越来越广泛,运动控制卡是电机控制系统的核心部件。在该电机控制系统中根据系统的要求选用了NextMoveES系列运动控制卡。介绍了系统的硬件结构及其通过VB语言的二次软件开发。经应用表明该系统能够实现电机的群控,性能稳定、可靠、且性价比高,具有重要的参考价值。     

非圆截面车削数控系统的协调控制

为提高非圆截面零件的加工效率和质量,提出了基于多轴运动控制器的非圆截面车削数控系统结构,着重研究了通用数控模块与车削非圆截面的直线伺服系统的接口协调控制.采用多中断系统来实现两种不同的伺服控制--直线伺服控制和位置伺服控制的时序协调,以完成非圆截面的自动车削; 采用多处理器协调控制,实现各种伺服系统的可靠控制.该数控系统在非圆截面零件车床中得到了应用.非圆零件车削加工效率约提高了30%, 加工质量也得到提高.