并联机构动力学建模和控制方法分析

并联机构的动力学建模是其实现高速、高精度运动控制的前提条件．根据并联机构特点分析了4种动力学建模方法,即牛顿一欧拉方法、拉格朗日方法、拉格朗日一达朗贝尔方法和微分几何原理．分类阐述了并联机构的不同运动控制策略,其中包括基于运动学模型的控制、基于动力学模型的控制、基于性能的控制和冗余驱动控制．认为完备的动力学建模、动态参数辨识、自适应控制以及多目标优化控制等理论和技术是并联机构控制研究中需要解决的关键性问题．     

面向LED芯片检测与分选的机器视觉定位系统的开发

LED芯片定位是进行芯片检测、划片、扩晶、固晶及判断芯片电气特性、芯片管脚是否达到要求,能否成功分选LED芯片质量的关键一环.针对这一问题,首先根据定位系统的结构原理,对LED芯片高精度定位系统进行了方案设计并构建出其硬件结构.其次分析研究了定位系统的视觉部分,并运用图像处理中的模板匹配算法,解决了LED芯片的精确识别与可靠定位.然后对定位系统的运动控制滑台部分进行设计,通过运动控制卡发脉冲操作驱动器控制直线伺服电机运动,并采用直线光栅检测技术进行位置反馈,从而实现滑台伺服系统X轴、Y轴、Z轴和θ角等方向上的精确定位.最后对定位系统的视觉软件、运动控制软件等部分进行设计,其中视觉软件采用VB6.0开发操作界面、图像处理软件Halcon10.0进行识别和定位,运动控制软件进行滑台的运动控制,从而获得LED芯片在晶圆上的精确位置.分别采用机器视觉、滑台伺服控制、光栅检测反馈和高精度图像模板匹配技术,研制出LED芯片高精度定位的自动化检测系统.实验测试结果表明,其图像定位精度误差小于1μm,滑台定位精度误差4μm,整体定位系统定位精度小于5μm,定位速度大于5粒/秒LED芯片.因此,该系统不但能够满足定位系统的科研需求,也能推广应用到生产中去,为芯片级高精度定位系统开辟了新的方法.     

模糊PID自整定技术在叶片检测控制系统中的应用

鉴于叶片检测系统对运动控制系统高精度的要求,分析叶片检测系统的运动控制方式。基于IMAC400控制卡研究其PID参数调整原理,设计fuzzy logic的PID自整定算法,比较传统PID与模糊自整定PID的控制性能。实验结果表明:在抛物线响应中,常规PID控制的最大跟随误差为-8.602 9,而模糊自整定PID控制最大跟随误差为-8.492 2。模糊自整定PID技术对运动控制系统的稳定性及精确度均有很大的提升。     

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。     

大量程高精度非球面光学元件检测平台设计

针对目前高精度,大量程的非球面检测需求,综合考虑各部件对平台精度的影响,完成了对平台的机械系统,探测系统和运动控制系统的设计.该非球面光学元件检测平台采用花岗岩框架结构,以增加整体结构的刚度,减小自身热变形引起的几何误差.系统的探测系统采用了接触/非接触式双重测量的检测方法,既提高了测量的速度,又增加了测量数据的可靠性.运动控制系统则采用运动控制卡+伺服电机的三轴联动的开放式运动控制方式,满足了高精度非球面光学元件的检测需要.     

光电池在光栅位移检测中的应用

光电池是一种根据光生伏特效应制成的直接把光能转变成电能的光电器件。本文根据光电池的光照短路电流与光强度成线性关系的特性,讨论了光电池在贴片机运动控制系统光栅位移检测中的应用,从而实现高精度的加工控制和定位。     

坐标测量机传动系统的运动优化控制

随着传动系统向更高速度、更高精度发展，运动中的振动问题应引起足够的重视．研究了传动系统的运动控制及振动控制问题，与常规控制方案相比，文中所提出的控制方案可有效地减小振动．     

伺服电机在镜片组装的应用

随着工业生产的不断扩大,企业越来越倾向于用机械来代替传统手工的劳动。工业自动化的不断发展完善,高处理速度,复杂的工艺控制,高精度的定位成为电气系统发展的目标。其中要实现高的定位精度,就要用到伺服运动控制系统。本文主要讨论了伺服运动控制系统在镜片制造行业的应用。     

基于多轴运动控制卡的伺服控制系统研究

以工控机为核心 ,应用研华三轴运动控制卡PCL 832 ,建立了机器人用数控焊接变位机的高精度控制系统 .研究分析了焊接变位机的位置控制精度、速度和运动轨迹的控制过程 ,给出了负载变化和速度变化的位置控制结果 ,其结果满足与弧焊机器人配合使用的精度要求 .     

运动控制技术发展及趋势探讨

本文通过论述运动控制技术的组成模块和发展过程,提出运动控制技术的发展趋势为高精度、高速度且具有开放结构、能结合具体应用要求而快速重组的先进运动控制技术。     

基于DSP的通用运动控制器的硬件结构设计

以TI公司DSP中的TMS320LF2407A为核心,通过设计必要的外围硬件电路,包括电源转换、通信接口、存储器扩展、数模转换、信号抗干扰处理等电路,构成了一个可以控制多种电机的通用运动控制器。该运动控制器外围器件少,可靠性较高,并且能完成复杂的运动控制算法和控制策略,从而实现多轴高速、高精度的运动控制。     

油罐容积检测用爬壁机器人的研制

研究一种用于检测油罐容积的爬壁机器人．该机器人用永磁铁作为磁吸盘元件，磁吸盘连接在链条上，具有一个特殊磁路以产生机器人吸附在壁上所需的磁力．设计了磁性定向转位机构和力分散机构．为满足油罐测量精度，设置了姿态和位置传感器．机器人控制采用多层计算机，上层处理机器人管理和路径规划，下层用于爬壁机器人的姿态和运动控制．     

基于单片机和CPLD的步进电机控制器硬件设计

介绍了一种基于单片机和CPLD的步进电机控制器,该控制器以Intel公司的MCS-51系列8051为主控芯片,采用总线结构,具有较高的集成度和灵活性,可实时地完成运动控制过程中复杂的逻辑处理和控制算法,能实现高速高精度的伺服控制。该控制器可应用于绘图仪、数控机床等运动控制系统。     

高速风洞挠性喷管控制系统的开发

针对高速风洞模拟试验中对挠性喷管的控制要求,本文提出了一种基于PMAC运动控制卡的控制系统,通过PMAC运动控制卡控制安川交流伺服系统,以产生挠性喷管成型所需的各个点的位置,再由液压系统推动定位机构进行低压成型与高压紧缩,使挠性喷管产生不同的型面,进而产生不同的试验风速     

超精密工件台的运动控制

描述了一种应用于集成电路(IC)制造的超精密工件台的运动控制.介绍了超精密工件台主从控制原理,它结合了粗动台和精动台两者的优点以实现运动控制的大行程和高精度.给出了超精密工件台机电系统基于闭环控制的动力学辨识方法.利用环路整形技术,研究了串联PID控制器和鲁棒控制器的自动综合方法.仿真结果表明该超精密工件台的定位精度可达到10 nm.     

基于嵌入式的高精度数码喷绘机控制系统设计

喷绘机是采用数字压电技术在特制的基材上打印大幅面彩色广告画面的大型设备。控制系统是喷绘机的核心,承担数据传输、运动控制、喷头驱动控制等功能。设计的喷绘机控制系统采用32位嵌入式Jupiter芯片作为主控制器,利用ISP1581芯片实现USB2.0高速数据传输,并采用318SLX高精度喷头实现高精度打印,从而使喷绘设备具有喷绘速度快、分辨率高、成本低、系统运行可靠等优点。     

一种电液伺服系统安全强化学习控制方法

电液伺服系统动态性能复杂多变,很难为其运动控制获得精确的动力学模型.本文以高精度电液伺服仿真模型作为研究对象,将电液伺服系统位置控制问题转化为强化学习中的状态稀疏奖励问题,使用基于强化学习的屏障函数安全控制方法进行控制器整定.相比传统控制方法,本文直接通过优化状态空间稀疏奖励与安全屏障辅助奖励实现基于数据的安全强化学习...     

PID调节在管道缺陷检测机器人控制系统中的应用

本文介绍了管道机器人PID控制方法,实现了PID控制参数的在线自动整定,完成对管道缺陷检测机器人的运动控制,保证检测机器人的平稳运行和缺陷的准确检测.试验表明,该控制方法具有很高的可靠性和有效性.     

大型衍射光栅刻划机控制系统研究

介绍了大型高精度衍射光栅刻划机的机械结构及其控制系统设计,并针对具有复杂机械结构的控制系统研究了一种新的仿真方法.通过利用Pro/Mechanism模块中的Custom Load(定制负荷)插件实现控制算法,从而在虚拟样机上实现运动控制的仿真.采用这种方法,在光栅刻划机上进行了精定位控制仿真,并基于仿真结果进行控制方案优化,提高了控制系统的开发效率和控制方案的有效性.     

基于CAD模型的虚轴机床检测系统设计

基于最新研制的三杆五自由度并联机构虚轴机床设计了一个零件检测系统,分析了虚轴机床检测装置的特点,介绍了检测装置的运动控制模型和数控系统组成.利用商品化CAM软件的NC功能进行检测轨迹规划,以G代码文本文件的形式提交检测作业要求,并介绍了检测过程控制及检测数据处理等问题.