高精度船用航迹绘图仪传动系统的研究

介绍了基于PC／104总线和以交流伺服电机为动力源的高精度船用航迹绘图仪传动系统．该系统使用位置控制式交流伺服电机驱动，传动机构采用精密滚珠丝杠、双侧齿轮啮合、同步齿形带等部件，提高了航迹绘图仪的运动精度，具有自锁和半闭环控制的性能．     

液力机械自动变速传动系统快速原型控制

dSPACE实时控制系统是一种基于MATLAB／Simulink仿真软件实施控制系统快速开发及性能测试的开发平台．通过建立液力机械自动变速传动系统的数学模型,得到了换挡控制规律．开发了基于Simulink的仿真程序、并以dSPACE作为中央控制器的液力机械自动变速传动试验系统,进行了电子节气门控制试验和液力自动变速传动动力性匹配控制试验．结果表明,应用所制定的控制策略实现了液力机械自动变速传动系统的良好匹配控制,从而为液力机械自动变速传动系统的研制开发提供了快速有效的途径．     

冷轧薄板厂拉矫重卷机组自动控制系统

唐钢冷轧薄板厂拉矫重卷机组自动控制系统由两级组成.一级控制系统由两个CPU共同实现.其中基于SIMADYN D系统的功能模块FM458-1 DP用于实现主传动的功能,基于SIMATIC S7系统的CPU414-2DP用于实现生产线的顺序控制.二级管理系统由MMI人机界面、MNG管理站和ENG工程师站组成.     

岩棉生产线主传动控制系统的分析与改进

根据笔者近年来从事岩棉生产线电气系统设计的经验,对目前国内引进的岩棉生产线主传动电气控制系统,特别是主传动系统的结构及控制器的设计原则作一简要分析,并提出了一种基于单片机的新型主传动控制器。     

美国CMI钢管排管锯的利旧改造

该项目是将废旧的美国CMI钢管排管锯进行利旧改造.钢管排管锯是把上一道工序来的冷态钢管多根、同时、快速、精确锯断的主机，是一条生产线的关键设备.改造恢复好这台近千万人民币的进口设备，需要熟悉美国原机的工艺、性能.将传动系统、切削进给系统、定尺测长系统、编码器、伺服电机等各部分有机的结合.开启一条钢管成品生产线，具有显著的经济效益.     

冷轧薄板厂拉矫重卷机组自动控制系统

唐钢冷轧薄板厂拉矫重卷机组自动控制系统由两级组成。一级控制系统由两个CPU共同实现。其中基于SIMADYN D系统的功能模块FM458—1 DP用于实现主传动的功能,基于SIMATIC S7系统的CPU414—2DP用于实现生产线的顺序控制。二级管理系统由MMI人机界面、MNG管理站和ENG工程师站组成。     

基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制

轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,运用扩张状态观测器对系统状态和综合扰动项进行观测,设计了轧机主传动机电振动扩张状态观测器控制系统;进一步利用自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的轧机主传动机电振动控制系统.仿真研究结果表明:两种控制系统都有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时对系统内部参数如轧辊转动惯量等的摄动也具有较强的鲁棒性.首次将扩张状态观测器和自抗扰控制技术应用到轧机主传动机电振动控制系统中,并通过与传统电流、转速双PI控制和基于降维状态观测器的状态反馈控制比较,证明了该方法的有效性和优越性.     

汽车传动系总成电封闭试验台计算机控制系统

汽车传动系统是一个由不同传动效率和传动方式组成的复杂运动控制系统 ,其性能对汽车燃油经济性和使用性能影响很大 ,汽车传动系总成电封闭试验台提供了评价和分析传动系统产品质量和性能的手段。该文从电气系统角度介绍了汽车传动系试验台的工作原理与组件功能 ,论述了计算机控制系统的组成及设计特点。采用 CT单元和 IDAM控制单元 ,所有智能单元通过 RS485组网及 RS42 2相连 ,使复杂的控制系统简单可靠。     

基于LabVIEW的直流伺服电机控制系统开发

针对教学过程中学生难以理解直流伺服电机控制系统工作原理这一问题,开发了一种直流伺服电机控制系统。实验系统基于LabVIEW软件进行上位机人机界面设计和单片机控制程序的编写,运用STM32单片机和相关芯片构成单片机控制系统硬件,直流电机加编码器代替直流伺服电机,实现了电机速度控制采集、PID控制原理展示。运用该系统,可以实时调整PID参数和获取电机速度曲线,易于实现PID参数整定和二次开发,从而加深学生对直流伺服电机控制原理的认识和理解。     

SIMATIC T-CPU及伺服系统在摇床头中的应用研究

设计了一种基于SIMATIC 317T-2DP与IM174定位模块的伺服控制系统,本伺服控制系统采用松下A5 Minas 伺服电机,运用S7-Technology工程工具中的凸轮组态功能创建凸轮,输出摇床头的普拉特-奥运动曲线,从而使摇床头实现智能化控制.     

提高齿隙非线性系统精度的应用研究

针对一类含输出齿隙非线性的伺服控制系统,提出了2种克服齿隙影响系统跟踪精度的方法。对大型雷达天线伺服系统,采用了电消齿隙、差速负反馈的多电机联动新方法,并已应用于某天线伺服系统,获得了很高的跟踪精度。针对单电机驱动的含齿隙伺服系统,提出了一种智能比例、积分和微分（PID）控制器及基于规则的补偿控制策略。实际系统调试结果表明,该方法有效地提高了系统的定位和跟踪精度。     

基于磁场定向控制的永磁同步电机参数测量

基于矢量控制原理,介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法．该方法借助于同步伺服系统实现电机相关参数的测量,不需要特殊的仪器,也没有特别的测试要求,适用于永磁同步电机参数的现场测量．利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程,测量电机转子的转动惯量,为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础．     

基于神经网络直接逆控制的交流伺服系统的仿真研究

提出了神经网络直接逆控制的一种策略,实现对神经网络控制器的在线自校正.仿真结果表明,伺服系统响应快、精度高、无超调.     

七轴五联动螺旋桨加工机床控制系统关键技术

为解决大型螺旋桨加工车铣复合机床的控制问题,提出了基于运动控制器和以太网的开放式数控系统体系结构,其上位机采用通用的工业计算机,下位机采用高性能运动控制器.进而提出了基于坐标映射的插补算法,通过将真实的3旋转2直线坐标系和虚拟的3直线2旋转的标准坐标系的双向映射和通用的插补算法的集成,完成了4旋转2直线的特殊机床结构的插补算法;采用双电机同步耦合驱动技术,消除大型回转工作台传动间隙,确保工作台精确跟踪插补结果,控制两台电机分别驱动工作台的两个方向运动,同时通过其产生的反向张力使得两台电机的传动链按照规定方向绷紧,可以有效地消除机械间隙.     

基于遗传算法的直流伺服电机的摩擦补偿

针对直流伺服电机的摩擦干扰问题,提出了一种基于遗传算法的摩擦补偿方案。将摩擦补偿环节引入直流伺服电机控制系统中,采用遗传算法对摩擦补偿模型参数进行在线辨识,根据伺服电机的控制要求选择相应的目标函数,使补偿量不断逼近于实际摩擦干扰,最终利用摩擦补偿来抵消摩擦干扰给伺服系统带来的影响。在Matlab环境中进行了伺服系统的摩擦补偿过程仿真实验,并得出了参数优化后的摩擦补偿模型。仿真结果表明:该方案与无摩擦补偿情况相比,不仅有效提高了直流伺服电机的稳定性和跟踪精度,而且具有较强的自适应能力和参数鲁棒性,为直流伺服电机的摩擦补偿提供了一种有效可行的新方法。     

交流伺服系统脉冲序列位置控制研究

提出了一种针对全数字式交流伺服电机离散控制工作状态下的建模与仿真方法.深入分析了全数字式交流伺服系统的位置脉冲控制工作模式及其表达方式,给出了速度PI控制条件下的全数字式交流伺服电机系统传递函数和系统滞留脉冲传递函数.比较全数字式交流伺服系统对不同周期、不同形状的脉冲控制序列波形响应发现,交流伺服驱动器滞留脉冲造成的速度误差主要与输入脉冲信号的加速度成正比,当速度曲线出现拐点时(加速度突变),速度误差则出现突变,突变的幅度与离散计算的重加速度成正比.这说明如果在运动控制中,必须采用加速度连续变化的加减速控制,才能避免滞留脉冲较大的突变,达到较高的运动控制精度.研究表明,无论速度输入是哪种形式,由模型计算的速度误差与实际测量结果相吻合,证明了提出方法的正确性和实用价值.     

圆形磁链轨迹异步机直接转矩控制系统的仿真研究

分析了直接转矩控制的原理,提出了反转工作电压的概念和在线选取电压空间矢量的方法,针对转速闭环控制提出了双模状态辨识跟随逼近式控制策略,给出了按圆形轨迹控制的仿真结果。     

输电线巡检机器人位姿变化的柔性关节控制策略

为降低输电线巡检机器人的柔性关节输出速度的波动程度，采用极点配置方法设计柔性关节伺服驱动系统控制器参数.该参数的选择随机器人位姿变化而变化，从而使机器人柔性关节伺服驱动系统能够获得平稳的输出速度.首先建立了机器人柔性关节伺服驱动系统动力学方程，并求得电机转速到电机电磁转矩的传递函数；接下来将PI控制策略应用于柔性关节伺服控制，求得控制系统闭环传递函数；然后采用相同阻尼系数的极点配置策略设计控制器参数；最后开展了巡检机器人越障情况下变位姿工况的柔性关节控制实验，结果说明可通过适当选择极点配置参数使柔性关节获得良好的输出速度.     

一种新型差动驱动A/B双摆头设计

设计了一种可用于五轴联动加工中心的新型差动式A/B轴双摆头结构.该双摆头采用4台伺服电机驱动,基于差动机构的工作原理实现摆头的摆动和俯仰运动.双摆头的驱动电机及蜗轮蜗杆减速装置均不参与摆头运动,与现有典型的双摆头结构相比,有效减少了摆头运动部件数量.采用双电机主从消隙控制方法,能有效消除摆头两个自由度的传动间隙,进而提高其运动精度.对差动双摆头的传动、消隙和结构等方面的特点进行了分析,为后续工程设计提供了理论基础.     

数字闭环液压同步实验系统研究

设计了基于步进电机、数字伺服阀和C8051F120单片机的数字闭环液压同步实验系统。该系统以步进电机作为数字控制的动力源,数字伺服阀为控制系统的执行机构,光栅作为液压油缸的位置检测装置,充分利用C8051F120单片机的强大功能,对液压缸进行了有效的同步控制,并对同步实验结果进行数字化液晶显示。综合运用了学生的液压技术、单片机技术、数字控制技术,提高了学生的综合素质,取得了很好的效果。