激光切割加工中焦点位置控制方案研究

通过研究激光切割焦点位置控制系统的结构模型，确定了控制系统必须满足的性能指标，进而提出ＰＩＤ的控制方案，使系统获得较好的动静态特性，实验证明：运用这种控制方案，系统对斜坡工件和起伏工件的跟踪均能满足要求。     

一种基于激光冲击波技术的快速制造模具装置

我校开发的机械加工方面的又一重要成果“一种基于激光冲击波技术的快速制造模具装置”获得实用新型专利，其特别适用于厚金属板料直接制成拉深模和弯曲模，可用于汽车覆盖件等零件的小批量生产．该装置由激光发生器、导光系统、冲击头、工件夹具系统、控制系统组成．激光发生器经导光系统连接冲击头，控制系统分别控制激光发生器、冲击头、工件夹具系统．其中导光系统由导光管、全反镜、聚焦镜、移动座反射镜、球形关节头组成连接激光发生器与冲击头的多轴系统，工件夹具系统包括覆盖能量转换体的工件、工件夹具、工作台．控制系统由激光位移探针、控制器、计算机、激光控制器组成．由于激光参数精确可控，所以重复性好，易实现自动化生产，既能进行大板的复杂成形又可进行局部微细的定量精确成形．     

基于USB2.0的激光切割机高速数据传输

本文采用CYPRESS公司的CY7C68001作为USB收发控制芯片,以TI公司TMS320F2812为微处理器控制芯片设计了USB2．0接口方案．该方案完成了USB设备的硬件连接和软件实现,并成功应用于激光切割机系统．实际测试证明,USB2．0接口的实际数据传输速度最高可达200Mbps,完全满足激光切割机控制系统高速、实时传输的要求．     

防止工件轴向窜动焊接滚轮架控制机理研究

依据焊接滚轮架上工件轴向运动的理论基础，分析了防止工件轴向窜动的一种调节方式．结果表明：工件在焊接滚轮架上螺旋运动的螺旋率为所有滚轮与工件之间螺旋角正切的平均值；调节从动滚轮的位置，可以改变工件和滚轮的相对位置，产生附加螺旋角，从而能有效控制工件的轴向运动．同时提出了具有位移、速度负反馈的非线性控制方案，并通过相平面法对系统稳定性进行了分析，分析结果与模型实测结果相符．此方案可用于焊接滚轮架的防轴窜控制．     

基于Internet的激光快速成型机床远程控制系统

通过不同远程控制方式的分析对比,确定采用Winsock方式来实现远程控制的方案．阐述了基于TCE／IP协议、客户端／服务器模式,广域网上对激光快速成型机床的远程访问和控制的设计与实现方法,开发了远程控制软件,结合HRPS型激光快速成型机床详细介绍了远程控制系统服务器端与客户端应用程序的具体实现关键技术．给出了系统测试结果,实现了从系统参数设置与输入、设备调试至制造过程的远程控制。     

压缩机排气压力的串级控制

根据控制对象的实际情况,参照现有的类似控制系统,提出了一种适合于压缩机性能测试系统运行过程的控制方案．根据控制过程中对控制精度的不同要求,分阶段采用不同控制算法,并就本串级控制系统的硬件配置和软件设计提出了具体方案．     

单片机与PC机通信中的纠错编码

PC机与单片机构成的上、下位机分布式控制系统是一种常见的工业控制系统,它结合了单片机对实时数据采集、控制以及PC机对图形显示、数据处理的优点．介绍一电火花成型机数控系统中,单片机串口与PC机通信过程中的纠错编码．采用线性分组码进行编码,用伴随式译码．由于加工过程中,电火花的电极与工件之间的火花对于弱电控制系统本身就是一个干扰源,采用该介绍的纠错编码后,通信效果很好．     

悬挂式积放储运系统的设计

本文介绍了悬挂式储运输送系统的电气设计方案,重点介绍了控制系统的构成,硬件的组态及软件的编程调试等内容。控制系统选用西门子S7-300 PLC及ET200S构成现场控制网络,采用WINCC上位机系统通过RFID读写相关信息实现对库区的控制,并能实时显示库区内的工件信息,并进行故障统计查询等。系统具有安全可靠、技术先进,操作简便等优点。     

前向神经网络在自适应控制中应用的研究

论述了前向神经网络自适应控制系统，论证了基于逆向建模的前向神经网络自适应控制方案的可行性，研究提出由该控制方案构成的控制系统不仅结构简单，易于实现，而且具有满意的动态指标．文中还通过一个水槽温度控制系统，进行了神经网络自适应控制仿真，给出了上述神经网络自适应控制方案的具体实现步骤并得出一些结论     

机器人力控制的稳定性研究

讨论了机器人力控制系统中机器人本体动力学模型的建立方案，分析了两类力控制系统的稳定性，即柔性机器人力控制系统和刚性机器人力控制系统；并论述了机器人、传感器和环境（工件）动特性对力控制系统的影响     

光纤激光非相干组束技术

光纤激光非相干组束具有结构简单、便于控制等特点,近年来研究进展迅速,组束功率已经达到kW量级.综述了光纤激光非相干组束技术的最新进展,介绍了各种组束方案的基本原理,包括外腔组束、PTR布拉格光栅组束和自适应光学元件组束等;从方案结构和实际应用2方面对各种非相干组束方案进行了分析比较,考虑到单模激光受大气条件影响较小,光束传输距离较远,所以自适应元件组束方案更适和用于定向能武器系统;最后指出要获得100 kW量级的组束激光必须解决的几个关键问题:包括提高单根光纤激光器的输出功率、解决组束元件在高功率下的形变问题和设计优化多阵元组束方案.     

调制激光束的温度效应

研究聚焦的调制激光束照射团体材料表面时所引起的温升分布。根据固体对光的吸 收和材料的热传导过程建立了数学模型。在柱坐标系下用Ｈａｎｋｅｌ积分变换方法求解一般 形式的热传导方程得出了直流温升和交变温升空间分布的积分表达式。通过计算机模拟 得到了不同材料的温升分布与激光束参数之间的关系。     

系统动态范围对激光束束宽测量精度的影响

以激光束矩量分析理论为基础，给出了有效积分区域的概念，讨论了系统动态范围与有效积分区域的关系，给出了大有铲积分区域的方法，分析了在基模斯光束和是厄米－高斯光束测量中，系统动态范围对光束宽度测量精度的影响，通过具体的数据，得出了实际测量中对系统动态的一般要求。     

电子束曝光机工件台结构的设计研究

根据激光定位光栅扫描电子束曝光机工件台具有的特点，设计了ｘ向用静压气浮导轨结构，实现快速扫描；ｙ向采用机械滚珠导轨，满足间歇步进运动，即走一步、停一段时间再走一步、为保证在高速运动下的稳定性，将机械驱动系统、激光测量和计算机组成一个闭环控制系统，利用计算机不断采样叠代，选择合适的校正系数适时校正，实现了快速运动精确达到预定位置。采用双频激光高精度测量定位，从误差分析出发，对结构进行了改善，保证了最终精度。     

脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法 .方法　通过分析脉冲激光光束和 CCD测量系统的特点 ,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法 ,并通过对钇铝石榴石 ( YAG)激光光束质量的评价实验加以验证 .结果　成功地在不同脉冲频率下对 YAG脉冲激光光束质量进行了评价 ,并计算出光束质量因子的数量级为 1 0 .结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的 .     

具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统

 为了减少抽油机的能耗,降低采油成本,提高系统效率,本文提出将电动机矢量控制技术应用于抽油机中,并使用模糊PID控制器使异步电动机的工作特性与游梁式抽油机载荷的变动特性相匹配.矢量控制方法实现了电动机的磁链和转矩解耦、抽油机的曲柄扭矩计算和等效力学模型确定的控制系统输入,而载荷传感器作为负载反馈,则可以根据负载控制电动机的电磁转矩电流.在抽油机运行过程中,矢量控制系统实时进行负载自适应控制,可提高电动机功率因数,降低无功功率.对具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统在长庆油田进行了现场试验,试验结果表明该控制系统能够实时、动态自动调整电机的转矩电流,使电机的输出转矩与抽油机的负载特性相匹配,提高了抽油机系统效率,达到节能降耗的目的.     

带板大跨度预应力次梁楼盖边主梁协调扭转试验

为探讨带整浇板大跨度预应力次梁楼盖中边主梁与次梁之间弯扭分配的变化过程,进行了两个6m×8m带整浇板大跨度预应力次梁楼盖试件的边主梁协调扭转试验．通过对试验现象的观测和实测结果的分析,得出的主要结论为：大跨度预应力次梁楼盖的边主梁始终处于弯剪扭复合受力状态,其协调扭矩不可忽略,零刚度法不应采用;开裂以后,协调扭矩继续随荷载的增加而增长,这与ACI规范中的塑性设计法有显著区别．     

激光光斑及束腰光斑尺寸的测量研究

激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是标志激光器性能的重要参数，也是激光器在应用中的重要参量。用CCD作为探测传感器，可以更精确地测出激光器的光斑尺寸和束腰光斑尺寸，克服了传统测量的繁杂过程，并用计算机控制及数据处理，测量精度由原来的10μm提高到2μm，为激光器性能研究和光信息处理提供了一种新的方法。     

激光束编码的敌我目标识别及其密码器设计

为在现代电子战争中可靠地识别敌我，提出了一种基于激光束编码的合作式目标识别方法．该方法通过半导体激光器发射含有询问、应答密码信号的调制光束进行通信，完成敌我目标的主动式识别，从而解决了传统无线电识别系统抗干扰性差、精度低等问题．设计了一种以Ｍ序列为询问、应答码的密码器．解决了传统目标识别系统中密码容量不足，随机性、保密性差和抗干扰能力低等问题．给出了产生全部Ｍ序列的过程及其电路设计．试验结果证明了该方法的实用性和可靠性．     

激光束诱导电流谱无损检测技术的应用

高分辨率、非直接接触的激光束诱导电流谱表征手段成功用于表征HgCdTe光伏型红外探测器单元,获得了HgCdTe光伏型器件单元的几何结构信息,为HgCdTe器件的优化设计提供参考依据.