一种高速高精度数控系统设计

本设计方案利用PCL-833、PCL-726卡实现位置信号和控制信号的输出。在PID控制方法的选择上,灵活运用积分环节,及时有效地减少电机的滞留脉冲,在数控系统的应用中实现了速度和位置的精确控制。     

基于五段S型曲线的机械手速度规划策略

针对在工艺加工路径中直角坐标机械手末端合成插补速度保持一致的要求,将五段S型曲线加减速控制方法引入直角坐标机械手的速度控制中,提出了基于五段S型加减控制曲线的预加减速控制方法,研究了算法模型以及在有匀速段和无匀速段情况下的具体加减速控制方法;并且提出了基于增加空走行程的多段连续加工路径衔接点处速度规划策略,给出了具体的速度控制方法和算法公式。仿真表明,所提出的预加减速算法和衔接点速度控制策略能够达到机械手末端合成插补速度在整个加工路径中速度保持一致的要求,并且能够有效降低加工过程中对直角坐标机械手平台的冲击。     

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.     

高速加工中的速度规划与段间连接

在复杂型面高速加工中,针对离散速度控制的特点,采用基于时间分割的前加减速算法对前瞻处理后的路径进行离散速度规划;在满足周期性、速度、加速度和定位要求的前提下,对速度规划后的残余长度在减速段进行平摊处理;对于无法进行平摊的残余长度,给出了空间直线与圆弧相互连接的计算公式.结果表明,该方法能够满足复杂型面高速加工的插补精度和加工效率要求.     

高速轨道车辆速度加速度测量与存储系统

为了准确测量高速车辆运行过程中的速度和加速度,并在出现意外撞击的情况下仍能完好保存测量数据,笔者开发了一套基于Altera公司EP1C3T144芯片的嵌入式测量系统.利用AD7656完成多路加速度信号的快速同步采集,采用20MHz的标准时钟信号对装在车轮上的磁旋转编码器进行填充计数,从而得到运输车辆的速度值和加速度.系统通过FPGA控制高速大容量非易失存储器DS1270,实现测量数据的实时保存,测试完成后通过配套接口和软件将数据传输至上位机进行后续分析处理.通过实验验证,系统达到设计要求.     

高加速度系统的快速高精度定位控制

随着工业的发展,越来越多的机械系统提出了高速、高精度的运动性能要求．特别在半导体制造行业,芯片集成度的不断增大,芯片尺寸的减小,而生产效率要求的不断提高,对设备的加速度、速度和精度的要求也越来越高．这些设备的运动多可以描述成高加速度下的快速高精度定位．影响高加速度系统快速高精度定位的两个关键因素是负载惯量和干扰：负载惯量减慢了系统的响应速度,而外界干扰则降低了系统的定位精度．文中首先从补偿或抑制干扰的角度出发设计控制算法以及从消除干扰出发设计气浮平台,使得系统能进行高精度定位,然后设计控制器补偿负载惯量和有规律干扰对运动系统的影响,并对其他无规律干扰进行抑制,从而使得系统能在高加速度下实现快速高精度定位．X-Y平台的实验验证了所提出的控制算法的有效性．     

如何讲解“加速度和速度”关系

从加速度的定义式ａ＝Ｖｔ－Ｖ０ｔ，通过由简单到复杂的一些具体例子，围绕加速度与速度的关系加以讨论。     

大“S”速度控制方法在数控雕刻系统中的应用

针对国产数控雕刻机现状和市场需求,运用模块化设计思想,研发了基于高性能数字信号处理（DSP）的新型雕刻机数控系统．在轨迹控制中运用了快速数字积分插补算法,在速度控制中采用了基于大“S”的速度控制方法．结合步进电机的转矩一频率特性和微处理器计算能力,提出了抛物线加减速控制方法,合理地利用了微处理器的资源,使电机的升、降速过程快而平稳．将该算法应用于所设计的基于DSP和现场可编程门阵列（FPGA）的三维雕刻机数控系统中,加工诛率提高了大约20％．     

求解抛物型方程的高精度并行算法

研究求解抛物型方程三层隐式差分方程组的嵌套迭代并行算法,给出了此算法的构造过程,推导论证了它的迭代收敛条件和收敛趋向。该算法具有O(△t^3 Δx^6)精确度阶和绝对稳定性,并对任意网比r和任意阶子方程组,迭代过程都是收敛的,且迭代收敛速度在每段中随网格点数P增加而增加。为提高迭代收敛速度,节省机时,还讨论了一类多点嵌套迭代算法,也给出了稳定条件、迭代收敛条件和收敛趋向。以上分析表明嵌套迭代并行算法对三层格式也是适用的,并且使并行算法的构造更加灵活。数值例子表明本算法具有高精度、高迭代收敛速度、高稳定性的特点。     

小线段高速加工速度衔接数学模型

以直线加减速为例，导出了衔接进给速度的全部约束条件，建立了小线段高速加工速度衔接数学模型．以进给速度最大为目标，提出了一种求解衔接进给速度近似最优解的新方法．该方法以给定的最大预处理段数为条件，能够根据小线段路径的具体形状和长短，在指定的最大预处理段范围内寻找最优解．仿真结果表明，本数学模型和求解方法能实现进给速度的高速衔接，从而大大提高加工效率．     

速度控制系统一类闭环控制策略

比例积分（ＰＩ）控制已被广泛应用于速度控制系统．一种较新的控制策略积分比例（ＩＰ）控制却具有超出ＰＩ控制的优点．文中对基于模拟电路的这两种控制策略及方案进行了对比研究．研究结果表明,ＩＰ控制不但具有一些明显超过ＰＩ控制的优点,而且保留了ＰＩ控制的优点．     

葛洲坝船闸活动桥同步调速控制系统研制

分析了传统活动桥同步调速控制系统存在的问题 ,提出了采用STD工控机构成活动桥同步调速控制系统的方案 该系统已研制成功并投入运行 运行实践表明该系统不仅安全可靠 ,而且运行稳定 ,调节精度高 ,调试维护简便     

精轧机组主速度链及活套计算机控制系统

根据带钢热连轧机精轧纲组主速度链及活套控制模型，用Ｃ语言软件实现了主干速度设定和活套控制功能，结合实际对象模型，进行了仿真实验并给出结果。     

基于PWM变频调速的PLC电梯控制系统设计

利用光电旋转编码器产生高速脉冲,引入PLC高速计数器端进行计数,利用PWM变频调速,设计电梯控制系统。该系统确定电梯理想运行速度和加速度曲线,实时计算电梯的楼层位置、平层位置、上下换速点,实现电梯的精确定位,实时完成乘客呼梯请求。     

基于工业PC机的数控火焰切割机控制系统的开发

在分析数控火焰切割机加工工艺的基础上。开发了基于工业PC机的数控火焰切割机的数控系统。该数控系统具有良好的人机界面及切割轨迹的动态跟踪功能。使用操作十分方便。适合于工业现场使用。与原有的单片机数控系统相比。该系统取消了纸带穿孔机和纸带阅读机。消除了由此产生的故障,提高了系统的可靠性和加工效率。     

数控加工仿真系统在数控技术教学中的应用探讨

将数控加工仿真系统应用于数控技术教学中,可激发学生的学习兴趣,增强学习的主动性,提高教学实效性．结合数控编程与加工课程的教学实践,阐述了仿真教学、理论教学和实训教学的合理安排与有机融合问题．分析认为,应用“任务驱动”教学法进行仿真教学,可显著提高数控技术的教学效果．     

高速逻辑系统的PLC控制系统

可编程控制器是通用的专业工控机,由于它有高可靠、高抗干扰、体积小、价格便宜、使用方便的优点,普遍被使用于工业控制,但是由于速度慢,在高速系统中使用很困难,因此有一定的局限性,本文介绍一种在高速逻辑运行的系统中,采用相位同步的方法,用ＰＬＣ作控制系统,效果较好,在８０００型包装机和获得较大经济效益,本文专题讨如何进行这种用相位来严格与系统同步的方法。     

高速钢相分析的计算机模拟

阐述了利用平衡计算对合金进行相分析计算机模拟的依据。对W6Mo5Cr4V2,W10Mo4Cr4V3Al和Mo5Cr4V3种高速工具钢在淬火加热态和退火加热态的组织进行了相分析，其结果表达了这3种钢在上述状态下的相组成及其变化规律。     

Design and Implementation of Distributed Numerical Control in Flexible Manufacturing System

To monitor, control and manage the work process of computer numerical control machine tools in a flexible manufacturing system (FMS) effectively, the distributed numerical coutrol (distributed-NC) software should be innovated with the characteristics of modularization and reconfiguration. In this paper, firstly, distributed-NC functions in the FMS environment are described. Then, we present a design and development method of the real time distributed-NC that is on the basis of the re-coufigurable software and hardware platform and with an object-oriented model concept. Finally, to verify the proposed method, the distributed-NC software has been implemented in VC++ 6.0 and has been tested in connection with the different physical flexible manufacturing shops.