基于RTX弧焊机器人控制系统的设计与实现

基于Window操作系统的实时扩展系统(RTX)设计了弧焊机器人控制系统.采用模块化方法和单一工控机,利用开放的实时以太网络通信协议EtherCAT总线技术,基于VC软件完成了人/机交互界面以及各功能模块的设计,并通过实验测试了弧焊机器人控制系统在RTX环境下EtherCAT主、从站发送和接收数据帧的时钟漂移.结果表明,所设计的控制系统具有良好的实时性与开放性.     

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。     

机器人视觉伺服控制研究进展与挑战

针对机器人视觉伺服研究,分别从基于位置的视觉伺服、基于图像的视觉伺服、混合视觉伺服等对视觉伺服的研究进展进行了回顾.从雅可比在线估计法、雅可比自适应估计法、深度独立雅可比矩阵估计法等多方面详细分析了无标定视觉伺服.在此基础上,就视觉伺服的实时性、可靠性、多传感器融合、多任务控制、基于离散时间域及混杂系统的控制器等,对机器人视觉伺服控制所面临的挑战及进一步研究进行了分析与展望.     

基于EtherCAT的风力发电机组主控系统设计

机组主控制系统是变速恒频风力发电系统的核心,是机组最佳状态运行和精确控制的保证.计算机控制和网络控制技术的发展使得机组主控系统运行的可靠性和智能化大大提高,通过引入EtherCAT实时以太网控制技术,设计了基于EtherCAT技术的风电机组主控制系统,提高了机组系统的实时控制和数据传输能力,并给出了硬件和软件设计方案.     

基于EtherCAT的直角坐标机器人控制系统设计

为实现EtherCAT技术在直角坐标机器人中的应用,文章提出了一种使用德国BECKHOFF公司的EtherCAT从站开发板FB1111-0141和TMS320F2812单片机的设计方案。研究结果表明:EtherCAT技术可以实现直角坐标机器人更快、更稳定、更精确的位置控制。     

基于TwinCAT3的一种开源机器人控制系统设计

目前主流工业机器人为封闭式控制结构,存在不开源、二次开发难的问题,因此设计一种基于倍福自动化控制软件（the windows control and automation technology, TwinCAT3）的跨平台、可移植性好的机器人控制系统架构。该架构包含视觉、运动控制和算法集成与仿真控制模块,采用倍福自动化设备规范（automation device specification, ADS）通信技术和实时工业以太网总线技术（ethernet for control automation technology, EtherCAT）,建立以PC 计算机（personal computer, PC）和倍福控制器为EtherCAT主站,控制多组从站执行器的一主多从工作模式。该模式结合离线与在线控制、集成数字孪生技术,完成虚拟样机与物理样机的联动;采用开源可扩展架构,便于视觉算法、智能算法等算法集成。经实验验证,此架构具有拓展性好、实时性强的特点。     

Cortex-M3平台的分布式车间生产环境智能监测系统的设计

设计出了一种基于嵌入式的对生产车间环境的温度、湿度、气体浑浊度三项指标进行实时的采集和存储模块,并引入PROFIBUS_DP总线建立主从站间的智能网络通信和网关功能的设计方案.系统采用意法半导体公司推出的STM32F103系列高效信号处理器作为控制核心,通过新型的温度、湿度、浑浊度传感器将外界模拟信号转化为数字量送到微处理器进行存储.通过设计PROFIBUS_DP模块将现场多个从站采集到的数据传输到上位机西门子公司的S7-300/400型PLC上进行显示和处理,对从站各指标进行实时监测,对超出正常范围的从站发出报警提醒,从而实现分布式空气质量的采集和实时监测控制.实践证明:该系统具有测量精度高、稳定性强、实时效果好的优点,采集误差和传输误差极低,具有很高的可行性和实际应用价值.     

基于Profibus总线技术的MPS系统及组态控制

介绍了基于Profibus现场总线技术的系统,它包括6个独立工作站,可实现组态以及多学科知识培训。以实例展现了S7—300与S7—200之间的组态过程,以第一站流程为例编写了工作流程和程序框图,实现了MPS系统的组态控制和实时监控。     

利用可编程控制器实现伺服放大器功能

在工业现场生产中,电动执行机构作为非常重要的控制手段得到了广泛应用。在自动控制系统中,这些执行机构需要外挂式的伺服放大器进行开关控制,国产伺服放大器故障多、调节稳定性差、容易产生震荡,输出效果不理想。本文介绍在自动化控制系统中如何实现伺服放大器的功能。     

工业机器人伺服控制系统建模及仿真

基于工业机器人伺服控制系统原理,研究了永磁同步电机的位置、转速、电流三闭环伺服控制系统。首先阐述了系统的结构,分析了永磁同步电机的动态数学模型,其次研究了伺服系统矢量控制和空间矢量脉宽调制的机理,最后依据结构及原理在Matlab/Simulink中对系统进行建模和仿真。仿真结果表明,工业机器人伺服系统在转速、电流内环的辅助下,位置环具有良好的位置跟随性能,系统仿真模型为研究高性能工业机器人奠定了基础。     

三维运动平台的直流伺服控制系统设计

[摘要]以TMS320F2812为核心处理器组建多路直流数字PID伺服控制系统,并利用VS2010编写基于串口的上位机控制界面与DSPTMS320F2812的增强串口模块进行通讯,实现对下位机的灵活控制;同时,将系统运行过程中的位置、速度等数据即时回传并以实时曲线的方式进行显示,以利于PID参数的整定．系统应用于XYZ三维空间运动平台,实验结果表明,系统具有高速高精度的控制能力以及良好的稳定性．     

电液伺服遥操作机器人的力觉临场感研究

该文借鉴电机驱动主从随动控制系统的研究方法，并结合液压系统的特殊性，对电液伺服遥操作主从机械人的力觉临场感进行了分析。综合了对称型双向伺服控制系统和力直接反馈型双向伺服控制系统的优点，以从端受力形成力反馈控制量的增益，位置误差和位置误差的变化率形成力反馈控制量，提出了改进对称型控制算法，即力一位置综合型双向伺服控制算法。实验结果验证了新方法的有效性。     

基于CANopen协议的双轴伺服系统控制研究

由于伺服系统精度高、稳定性好、响应迅速等优点,已经在工业控制的各个领域被广泛应用,但是随着工业自动化的不断发展,单一的伺服系统已经无法满足需求。现场总线采用数字信号通信的方式,具有数据传输速度快,抗干扰性好等优点。因此,将现场总线技术应用到伺服系统中是运动控制领域的研究热点之一。提出了一种基于CANopen协议的与伺服控制系统相结合的CANopen主从控制方案,实现对双轴伺服电机的精确控制。研究结果表明,通过上位机界面发送报文对伺服系统控制的方法操作简单、数据准确、实时性好,用户通过上位机界面接收伺服电机的反馈信息,可以很好地对电机进行实时监控。     

主-从机器人双向伺服控制方法研究

设计了液压伺服主、从机器手,并对力觉双向伺服控制算法进行了研究与实验.由于零开口对称伺服阀的结构特点使得主机器手控制力不能直接驱动本身执行器,而需要主机器手控制力信息通过控制器来间接驱动,这一过程必然影响控制系统的响应速度.通过采用主、从机器手的力偏差信号控制从机器手,用主-从机器手的位置偏差信号控制主机器手的力觉反馈.这种新控制策略改变了从机器手跟随主机器手,主机器手感受从机器手力的常规控制模式,提高了主-从控制系统的响应速度,并可根据主机器手对从机器手的跟随来判断从机器手是否出现干涉等,对力感觉机器人双向控制理论研究与实践有一定的借鉴作用.     

基于PLC伺服控制的甘油雾化喷涂系统设计

根据香烟滤棒的丝束甘油雾化喷涂原理,设计的甘油雾化喷涂系统采用PLC和触摸屏作为主控制器,由甘油桶、温度控制子系统、甘油雾化子系统、喷涂活门和伺服系统组成.研究了活门精确定位的伺服控制,该技术实时跟随丝束的运行速度,由PLC给出活门开度对应的、伺服电机转动所需的、高速脉冲数作为系统的位置给定量,通过位置环、速度环和电流环的三闭环PID控制精确定位活门开度,实现甘油的均匀喷涂,保证甘油喷涂量.给出PLC控制程序流程图,对系统进行了实际运行测试.结果表明:系统运行可靠,滤棒的硬度控制达到国家标准.     

Low-E玻璃生产线伺服电机传动控制系统

根据Low-E工程玻璃生产线传动系统的特点,提出一种基于西门子S7-400PLC和SEW伺服电机的分布式传动控制系统;描述系统的网络构架和底层伺服电机的控制策略.阐述伺服电机的选型方法和参数计算公式,设计伺服控制器的典型程序.该系统采用单CPU模块,双上位机管理,基于WINCC与STEP7的软件平台,实现生产线传动系统的实时监控.生产实践结果表明:基于该传动控制系统结构完备、功能丰富、工作稳定、性能优良,达到Low-E工程玻璃磁控溅射法生产工艺对生产线传动系统的性能要求,有利于实现生产线的自动化.     

新型力觉双向液压伺服PD控制算法

力反馈技术在遥操作工程机器人作业领域中是一门新兴的前沿技术,进行这方面的研究具有广泛的应用前景.为此结合双向液压伺服系统的特点,通过对国内外的双向伺服控制系统分析,提出一种以主、从手之间的力偏差作为主动端控制信号,位置偏差和力偏差形成从手控制量的新型力反馈双向伺服控制系统,通过仿真实验结果表明,该算法对新型力觉双向液压伺服控制系统具有控制简单、收敛速度快、实时性好的特点,进而改善了系统的动态性能,具有较强的鲁棒性、自适应性和快速性.     

PMSM神经网络实时IP位置控制

对永磁同步电机 (PMSM )提出了一种基于神经网络的实时IP位置控制方案·根据伺服系统中的IP控制策略 ,利用神经网络的优点设计了神经网络实时IP位置控制器·所设计的神经网络实时IP位置控制器结构简单 ,权值调整计算量小、速度快·同时用混合神经网络作为PMSM系统辨识器 ,用多步预测性能指标函数实现了实时在线训练·理论分析和实验仿真对比研究的结果 ,表明所提出方法具有优越的动态性能和鲁棒性·