一种用于数据驱动建模的信号发生器设计

提出了一种基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)和删的直接数字式频率合成(DDS)信号发生器,产生频率可调的正弦波、三角波和方波信号,其中方波的占空比可调.阐述了信号发生器的体系结构,对波形产生的最小频率做了精确计算,同时对方波的占空比改变方式进行了设计和计算.在分析方波滤波电路后,计算确定了低通滤波器的电阻和电容值.最后对系统实现的效果做了频谱分析,结果表明,设置频率为主要分量,达到了设计要求.     

一种基于NURBS插补器的高精度交叉耦合控制方法

数控机床各联动轴动态性能不一致会给零件加工带来较大的轮廓误差.在分析传统机床轮廓控制方案不足的基础上,针对高精度数控加工需要,提出了一种基于NURBS插补器的简单实用的高精度交叉耦合控制方法,克服了传统交叉耦合控制方法轮廓误差模型计算的非线性、时变性、不精确性.在建立的基于DSP的数控实验台上验证了该方法的有效性.该方法对于零件的高精度数控加工具有重要意义.     

CK8450数控轧辊机床操作技巧及轧辊加工

数控轧辊车床是集机械传动、机械加工、电气及自动化控制、液压控制于一体的高精度自动化设备,具有技术密集、所涉及领域广泛、操作方便可靠、加工柔性较大、故障判断和排除相对困难等特点。正确的使用数控轧辊车床,必须了解数控轧辊车床的组成及工作原理,熟练掌握数控轧辊车床的操作技巧、提高数控机床精度的关键技术。     

一种可调的简易函数发生器设计

函数发生器能产生多种波形,可广泛应用于实验教学、科学研究以及测试分析等领域,因此,受到广泛的关注。传统实验教学中,采用分立的元件,利用比较器、积分器和差分放大器搭建的函数发生器,虽然可以产生方波、三角波和正弦波,但是,存在频率不高、工作不稳定及不易调节等缺点。本设计基于ICL8038芯片搭建了可产生方波、三角波和正弦波的函数发生器,实现了频率、占空比、失真度以及幅值可调等功能,电路元器件少,性能稳定。     

数控高精度函数信号发生器设计

提出了一种基于PID算法实现频率高精度步进可调的方法,并结合单片机以及D/A电路,设计了一个信号频率在5～20M　Hz范围内,频率相对误差小于0.05%的多波形信号发生器,从而克服了目前信号发生器频率调整精度差的缺点.     

实轴空间综合约束下的数控加工速度前瞻策略

为了避免数控高速加工中由高曲率区域引起的机床驱动轴的运动突变、机床振动和工件过切,提出了基于实轴空间综合约束的数控加工速度前瞻控制策略.该方法应用切削运动的S形曲线速度规划方案,对机床实轴运动数据进行速度、加速度、冲击约束检测,整体提前寻优确定S形速度前瞻的过程参数,并提出了速度规划节点分离法对切削路径进行分段独立S形曲线速度的规划.仿真和试验表明,采用该方法进行速度前瞻处理时,可使加工速度平滑连续,不仅消除了各驱动轴运动突变引起的冲击振动,而且有效地解决了五轴数控加工中的速度控制问题,因此降低了曲面轮廓误差,满足了高速高精度的加工要求.     

基于FPGA的正弦波PWM信号发生器的设计

采用Altera公司的Cyclone系列FPGA为数字平台,利用Quartus II6.0已有的模块在FPGA中设计出了PWM信号发生器,整个系统可以实现频率、幅度均可调的信号输出。在产生某一频率信号时,让采样脉冲的周期保持不变,在每一个采样周期内改变一次占空比,改变的规律按正弦表变化;在产生高低不同频率的信号时,为了降低对滤波电路的复杂度,采用插空法使得输出的PWM波频率恒定。经过验证,设计系统的输出信号具有以下特点:稳定性和平滑性均较好,相比传统的信号产生方式,具有较高的频率分辨率,且易于实现频率幅度的数控调制,输出信号频率在1 Hz～1 MHz可调。     

基于DDS的多功能信号发生器的设计

介绍了DDS工作原理,设计了一种采用单片机STC89C52控制DDS芯片AD9850的信号发生器系统。实验结果表明,该系统可产生幅度和频率分别可调的正弦波、方波与三角波等波形,且信号输出稳定。     

一种高频率分辨率、高频率转换速度的周期方波发生器

提出一种新的方波信号发生器方案，该方案全部由数字电路组成，具有很高的频率分辨率与频率转换速度以及良好的噪声性能。     

高速高精度数控系统速度平稳控制策略

针对加工段长度限制达不到指令进给速度的复杂情况,对传统的S型曲线加减速方法进行优化,得到半边S型加减速控制方法.对连续多段加工的不同情况,提出加速度连续衔接的方法,在保证加速度连续的同时,提高加工速度.通过仿真验证该方法对速度控制的效果.结果表明:该方法可以使速度曲线更加平滑,且能提高加工的整体效率,适合高速高精度数控加工的速度控制.     

汽车同步带数控精密测长机的控制系统研究

汽车同步带用于发动机传动系统凸轮轴上置的配气机构,汽车发动机借助曲柄连杆机构中带有飞轮的曲轴与进、排气凸轮轴来传递动力,为保证传动的稳定性和喷油泵、水泵等稳定的传动速比,因此国家汽车同步带标准GB／T12734—2003中要求测量动态时的带节线长和横向摆动量。本文研制了由光栅尺、工控机、单片机、激光位移传感器、光电转速传感器及步进电机等组成的具有高精度、快速、操作方便和自动化程度高的汽车同步带数控精密测长机控制系统,带节线长测量精度达±0．005mm,带横向摆动量测量精度达±0．1mm。     

经济型钻床的数控改造方法

本文介绍了用CNC数控系统对经济型钻床进行数控改造的研制方法,采用单片机作为系统主机、配制了多种接口电路和系统软件,并具有定位精度高,定位速度快的特点,是普通钻床进行数控改造的一种实用方法.     

硬齿面齿轮加工技术进展及展望

总结了国内外硬齿面齿轮加工的两个关键技术——工具技术和机床技术的现状。工具技术体现在新型材料和刀具涂层技术的应用、超硬磨粒CBN工具制备技术的成熟、工具结构设计和工具一体化技术日趋完善;机床技术体现在硬齿面齿轮加工用机床向数控化、高速高效、高精度、功能复合、绿色环保方向发展。分析了工具技术和机床技术在发展过程中的优势和存在的不足。最后,对硬齿面齿轮加工材料去除机理、振动珩齿机床、绿色加工技术等方面进行了展望。     

基于目标跟踪法的椭圆曲线插补和加减速算法研究

目的 满足椭圆曲线加工高速、高精度要求.方法 深入研究目标跟踪法对椭圆曲线的精确插补,算法结合弓高误差约束,能随椭圆曲线曲率自适应调整进给速度.提出了一种新的三次样条曲线加减速控制方法,该方法使加加速度呈线性变化,极大地减小了加工过程对数控机床造成的冲击.最后采用MATLAB进行实例仿真和性能验证分析.结果 该方法在椭圆轨迹插补过程中,插补最大轮廓误差不大于一个脉冲当量（0.001 mm）,切削进给速度基本保持恒定.结论 该算法运算速度快、误差小,实现了高速、高精度要求.     

基于单片机控制的3轴经济型数控系统设计

3轴数控系统采用适合实时控制的MCS-51系列单片机为控制器,实现了对3个坐标轴机械系统的控制。设计了数控系统的硬件和软件,给出了系统的硬件及软件设计框图。该数控系统以低廉的价格实现了中档数控系统的加工精度,具有较好的推广应用前景。     

预制装配式架桥机的起重小车复合滑模同步控制

预制装配式架桥机对预制墩柱架设过程中存在精度低、效率低等问题,针对这一问题基于时变滑模扰动观测器,提出变增益移动滑模控制方法。首先,通过分析架桥机起重小车架设墩柱的运动过程,得出了起重小车起升机构与走行机构的同步运动关系式,然后设计了一种结合交叉耦合控制策略的移动滑模控制器,提升了系统的鲁棒性;其次,设计了变增益趋近律,加快了误差收敛速度并抑制了抖振;同时,为了使架桥机起重小车适应不同工况下的扰动,设计了一种新的时变滑模扰动观测器,从而对产生扰动项进行实时的估计和补偿。Lyapunov理论可以证明上述控制器具有收敛性,数值仿真则可以表明,该控制方法对于提高起重小车的架设精度与速度是有效的。     

浅谈数控装置插补计算

本文介绍了数控机床的工作过程,指出插补的速度、精度直接影响数控系统的速度、精度,并详细介绍了各种插补算法及其应用。     

步进电机速度的精确控制

根据经济型数控机床向高精度、实用性发展的需求,研究了步进电机的速度控制时,最佳实现、左端点实现、右端点实现3种速度曲线实现的基本原理,并比较了它们实现方法的计算复杂性,证明用左端点法是一种简单、实用的步进电机实现速度控制的方案。基于该方案,通过截用PC机系统的定时器资源产生精确定时的控制脉冲,使步进电机实现宽广范围内的速度平滑控制。该方法在实际应用中效果良好。     

激光加工中高精度三维在线控制的一种实现方法

激光加工具有独特的优点，要充分发挥其作用，必须很好地解决激光加工中高精度在线控制问题，作者提出一种以单片机为基础实现高精度在线控制的方法，成功地解决了金刚石拉丝模激光打孔的控制问题。     

数控刻楦机加工鞋楦的方法

描述了鞋楦ＣＡＤ／ＣＡＭ的系统结构,并介绍了系统输出设备－数控刻楦机的加工原理。着重分析了利用直接数字定义进行加工编程的方法,对圆整误差和步进电机的运行频率作了特别处理,不仅避免了误差的累积,而且使步进电机始终运行在最佳工作频率段上,从而提高了鞋楦的加工精度和速度,并保证了步进电机的使用安全。