科技创新明星企业巡礼之二

东阳市东政电机有限公司 东阳市东政电机有限公司是一家专业研究、开发、制造和销售各类交、直流控制减速电机的省级高新技术企业。主要生产：微型交流减速电机、微型直流减速电机、无刷直流减速电机和行星减速电机等9大类30余种控制减速电机。已获得ISO9001质量管理体系证书，产品获得国家3c认证证书和CE认证证书并符合ROHS环保要求。     

基于单片机智能机器人的设计

本文设计了一种简易智能机器人,该智能机器人是以小车为平台,以STC89C52单片机为核心控制器,用L298N作为直流减速电机的驱动,控制小车的运行。本款智能机器人具有寻迹前进、智能避障、金属探测等功能。     

基于最小偏差法步进电机 加减速控制的研究

根据步进电机的运动特性,采取线性与指数相结合的线性-指数加减速方法,并把此加减速方法运用到具体的直线、圆弧加减速过程中,得到了最小偏差法直线、圆弧加减速控制的算法。采用直接计算的方式可以方便的改变加减速的时间、最高启动频率、最高运行频率以适应不同的加工状况。但是和查表方式相比,速度较慢,提出了多种方法以提高直接计算的速度,使整体的加减速方法的实施更加切实可行。     

鞭炮插引机推送电机的加减速算法设计

本文介绍了一种应用于鞭炮插引机推送电机的加减速算法设计.本设计以TI公司的DSP控制器TMS320F2812和东芝公司步进驱动TB6550AHQ为核心,实现了推送电机方波脉冲的变频控制.     

一种踝关节行走助力外骨骼的设计

设计了一种可穿戴的踝关节外骨骼.在跖屈驱动相,外骨骼帮助抬升脚后跟,增加蹬地力量,实现行走助力.外骨骼由电机提供转矩,经滚珠丝杆减速,输出直线运动.结构设计的带宽为9 Hz,满足正常行走的频率要求.外骨骼控制由转矩环、阻抗环和位置环3个底层控制环构成;单个步态周期中,由一个有限状态控制器来管理底层控制环的运行和切换.在传动装置设计中,使用了串联弹性驱动器技术,使得外骨骼具有反向可驱动性.控制实验表明:人为反向推动外骨骼,电机可以快速回退做出响应.     

嵌入式Linux系统下步进电机驱动程序开发

介绍了步进电机开环控制系统,采用直线式频率输出算法开发出步进电机驱动程序,分析了在嵌入式Linux系统中步进电机驱动程序的结构及流程．将该驱动程序应用至基于S3C44BOX和uClinux的轮式移动机器人系统中,实现了在嵌入式Linux系统下ARM7处理器对步进电机各种运行状态的控制．实践证明,在电机的加减速过程中,直线式脉冲频率输出方式有效防止了电机失步、丢步的情况,控制效果较好,实用性强．     

结合STM32和FPGA的步进电机运动控制系统设计

研究并设计一种以STM32F103和FPGA为核心的步进电机运动控制系统,通过上位机完成对步进电机运动状态的控制,达到加减速、速度等级选择、方向控制等目的,实现系统的软硬件结合.采用增量式编码器完成电机位置的反馈,通过FSMC总线完成单片机与FPGA之间的通信,以Verilog HDL硬件描述语言为基础进行步进电机控制程序的编写.对系统的数据输送、驱动脉冲进行仿真,并且完成实际调试.结果表明,所设计的控制系统简单实用、效果良好且可移植性强.     

步进电机的驱动及微机控制

为使步进电机获得更高的性能,采用H-桥驱动器,用8031单片机来实现步进电机的加速、减速、正反转、启动、停止、及细分控制.实验证明:该方法是非常可行的.     

关于数控系统加减速控制的研究

插补过程中的加减速控制的精度和速度是CNC系统的重要指标,决定了数控系统的性能优劣.在CNC装置中,为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对进给电机的脉冲频率或电压进行加减速控制.重点分析了指定脉冲控制方式下的直线型加减速控制方法和S曲线加减速控制方法.通过计算机仿真表明,直线型加减速方法计算简单,但是存在冲击;S曲线形和复合曲线加减速法不存在冲击,速度适中,但计算复杂.所以根据不同的控制精度、控制速度选择合适的加减速控制方法是很重要的.     

基于DSP的多台步进电机控制系统设计

机器人的动作控制与执行涉及三台以上的步进电机,一直是个难题.基于DSP设计了由步进电机和驱动系统组成的多台步进电机控制系统,提出了三台步进电机的控制方法,给出了每台电机的控制引脚和存储器设置方法以及不同的算法.通过对多台步进电机加减速及位置等的控制可以实现机器人的姿态控制,该方法还可用于控制系统的试验、演示等.     

立体停车库的计算机管理系统

智能化多泊位立体车库控制系统采用计算机智能管理，PLC（Program Logic Control，可编程控制器）控制运动的方式，即选PLC作为核心控制器，而把个人计算机作为辅助控制器。此系统包括了智能管理、人机界面、电液伺服驱动、检测、PLC控制运动等各部分。主要介绍车库管理系统的研究成果，运用智能卡技术，利用计算机对立体车库进行监控和管理。包括出入口管理、客户识别、内部存取及车位管理、缴费管理等。进行了数据库基层设计，编制了整体管理及收费部分数据库SQL程序。为便于直观管理，还基于数据库利用DELPHI开发出了管理软件。     

基于SRD的升降横移式立体车库运行可行性分析

针对现有立体车库运行效率不佳这一现状，对比分析变频调速与开关磁阻电机调速系统（SRD）的调速性能，提出在升降横移式立体车库中应用SRD，并以4 kW开关磁阻电机（SRM）为例，将现有立体车库运行速度提升1．5倍，利用Matlab Simulink进行仿真。仿真结果表明电机响应时间快，调速性能好，符合立体车库发展趋势。根据仿真结果指出，在后期工作中应注意电机控制策略的优化，减少转矩波动，使车库在实际运行中更加快速平稳。     

地下车库灯光智能控制系统

传统的地下车库照明主要采用人工控制方式,通常是让大部分灯具保持长久照明,这种方式极大地浪费了电能。针对以上问题,设计一种地下车库灯光智能控制系统。该系统在对车库环境合理建模的基础上,通过采用一种新型的智能灯光控制器,利用经典的A*搜索算法,结合已有的车牌识别技术,不仅能够合理控制车库内的照明,避免长明灯现象,还能利用灯光对车库内车辆到达指定位置进行导航。本文对一个具体车库实例利用A*搜索算法进行了从入口到指定车位的路径计算,并做了仿真演示,结果表明本系统运行可靠,节能实用。     

基于PLC的立体车库控制系统设计

立体车库已经成为解决停车难问题的重要途径和发展方向,以三层十位的升降横移式立体车库为例,介绍了其工作原理和控制系统的组成,重点叙述了以PLC为核心的控制系统的设计,以及相应的程序设计,实现了立体车库的自动控制。     

巷道堆垛式立体车库上位机停车管理系统设计

采用OPC、网络通讯、数据库及软件编程等关键技术设计开发了立体车库上位机停车管理系统,用于辅助PLC核心控制单元,实现对立体车库的监控、管理及存取车等功能。同时,为了缩短立体车库存取车时间,提出了相应的停车优化方案。该设计进一步提高了立体车库的自动化、智能化,有效缓解了城市停车难的问题。     

轮毂电机驱动汽车横摆侧倾稳定性联合控制

为提高电动汽车的空间稳定性,开展基于轮毂电机和主动悬架的整车横摆-侧倾运动联合控制.分析了轮毂电机差动驱动联合主动悬架控制对车身横摆-侧倾运动的影响,制定了空间稳定性协同控制策略.以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量,设计了基于参考模型的横摆稳定性控制器;以方向盘转角和侧向加速度为状态变量,设计了基于主动悬架侧倾抑制的前馈控制器;以侧倾角速度和侧倾角为状态变量,设计了基于反馈最优控制的侧倾稳定性控制器.建立了四轮驱动转矩和主动悬架力/力矩协调分配规则,通过联合仿真验证了控制策略的有效性.研究表明,轮毂电机差动驱动具有横摆稳定性控制能力和一定的侧倾辅助控制效果,联合主动悬架控制可以改善车辆的横摆-侧倾运动状态,大幅提高整车的空间稳定性.     

基于诱导射流技术的地下车库通风控制系统

为实现对地下停车库 CO( Carbon Monoxide) 气体浓度自动检测和调节,设计了基于 TMS320F2812 的地下车库通风控制系统。该控制系统主要由 4 部分组成: 集中控制器、数据采集与执行器、通信模块和现场控制装置。集中控制器采用微控制器控制现场装置,统一调整所有诱导通风风机的集中控制模式及参数。数据采集 与执行器主要包括 CO 浓度传感器和微处理器,其中微处理器接收上位机的指令,并负责参数的设定,CO 传感器实时检测 CO 浓度,并通过显示装置动态显示。现场控制装置由继电器、诱导风机、报警器及 12864 显示屏组成。实验结果表明,通过智能控制诱导射流排风的方法可取得很好的节能效果,为地下车库通风自动化的发展提供了理论依据。     

悬挂运动自动控制系统

本文根据全国大学生电子设计大赛题目“悬挂运动自动控制系统”的基本要求。选用步进电机作为系统的驱动电机．以AT89S51微处理器作为控制核心，驱动芯片L298N作为微处理器与步进电机的接口电路。键盘和数码显示为人机接口，较好的完成了悬挂运动控制系统的硬件设计．算法方面通过以微小直线为单位的策略．完成较为复杂的长直线和圆周运动轨迹的控制．具体设计算法是将物体运动的坐标转化成悬绳伸缩的距离，进而计算出步进电机的步进频率．对于系统自定的确定线型（直线和圆周），通过调整两个步进电机不同的步进频率的搭配。可以控制物体的运动方向，从而完成实际轨迹控制的基本要求．实验证明该控制系统控制精度高。完全达到了题目的具体要求，这种系统可以移用到需要精确定位和运动控制有严格要求如绘图仪等的场合，从而满足人民的实际需要．     

航天器能量/姿控一体化控制器设计及功率规划

研究航天器的能量/姿控一体化控制系统(IPACS)的设计问题。针对带有4个飞轮(3正交、1斜装)的航天器的IPACS,设计了一个滑动模态姿态控制器。设计了飞轮组的控制律,保证了在储能时,飞轮的转速变化不会对航天器的姿态造成扰动,而且不影响正常的姿态控制,同时实现了姿态控制与能量存储。针对太阳帆板的功率变化特性以及飞轮电机的输入功率限制,提出了一种新的储能功率的规划方案,使飞轮在每个轨道周期内储存和释放的能量达到平衡,同时尽量利用了太阳帆板提供的功率,从而可以有效地减少太阳帆板的面积,减轻太阳帆板的质量。为了验证所设计的IPACS的有效性,给出了一个仿真实例。     

仿云杉多层环形塔状立体车库结构稳定性

为了满足提高立体车库结构稳定性的要求,根据植物结构特征建立了生物模型,从仿生学角度将植物结构应用于立体车库,从而达到提高立体车库稳定性的目的。云杉整体结构呈现为塔状,其主干粗壮,侧枝分层,根据云杉的上述特点并结合工程应用设计仿云杉多层环形塔状结构升降式立体车库。根据仿生立体车库结构建立其多自由度力学模型,利用传递矩阵方法建立力学模型频率方程并进行模态分析,接着运用MATLAB模拟对比仿生立体车库和直筒型立体车库在外界激励下的响应。结果表明：两种结构立体车库受到相同外界激励时,仿生立体车库各阶固有频率均大于直筒型立体车库,而且其各层振动位移、速度的幅值、标准差相较于直筒型立体车库对应位置均更小,验证了仿生立体车库抵抗外界激励的能力更强,结构更加稳定。