基于多传感器的直立循迹智能车硬件系统设计

本文介绍了一种基于面阵CMOS传感器、陀螺仪及加速度传感器和绝对式旋转编码器的直立循迹智能车硬件结构及设计方法. 该智能车采用模块化设计思想,将硬件电路划分为多个子模块,对其分别设计再予以综合. 其中姿态采集模块通过MPU6050运动传感器获取角度和角加速度数据,进而拟合得到智能车姿态,图像采集模块通过MT9V022 CMOS传感器获取道路图像信息,速度采集模块通过绝对式旋转编码器采集车速信息,最终通过CPU控制模块对上述信息综合分析,实现智能车直立且自主循迹的稳定运行控制.     

基于AVALON总线的光电编码盘模块设计

为了在FPGA平台上实现光电编码器对驱动电机测速,提出一种基于AVALON总线的光电编码器模块设计方案.设计完成了光电编码器在AVALON总线上的模块搭建以及接口传输协议,在功能上实现了旋转方向鉴别、二倍频测速,并在模块内部集成三取二冗余的数字滤波单元,以解决模块实际工作可能遇到机械抖动而产生的高频噪声干扰,硬件电路描述均采用Verilog语言编写完成.模块在电机控制平台的实际应用表明,该设计能有效地实现高精度、高稳定性测速,具有可移植性强,易于升级定制的优点.     

基于现场总线的全数字远程恒速控制系统的实现

介绍一种以西门子S7-300 PLC为控制核心的恒转速控制方法。该系统是以ProfiBus现场总线为控制通道,光电编码器、计数器模块为反馈环节,MM440变频器为执行单元,从软、硬件两方面实现的一种全数字化控制方式。这种全新的恒转速控制方式具有系统硬件设计简单实用、可扩展性、可维护性好等特点。     

绝对值型编码器数据采集设计

编码器是广泛用于角度和位置测量的传感器.绝对值型编码器数据采集设计就是通过单片机对绝对值型编码器进行控制,实现了对旋转角度的无误差测量,从而保证了系统的精度.     

抗抖型增量编码器转角与转速测量仪的设计

设计了基于抗抖动鉴相电路和PCI-1780数据采集卡的增量式光电编码器转角与转速测量仪,避免了由于抖动产生的测量误差。采用Lab VIEW软件编程,配合数据采集卡,实现了转角及转速的实时采集、处理与存储功能,提高了旋转角度与转速的检测精度和效率。通过分析编码器工作原理以及抖动产生过程,设计了测量仪的抗抖鉴相电路,避免了增量式光电编码器误码的产生。利用Multisim软件进行了仿真分析,验证了设计的有效性。分析结果表明测量仪的测量精度、软硬件便捷性和可靠性高,可广泛应用于各类转角与转速测试系统中。     

光电编码器测速算法的IP核设计

在高精度伺服控制系统中,光电编码器测量位置和速度信息的精度直接影响系统的跟踪精度.基于增量式光电编码器测量的基本原理,比较了各种测量转速的方法,设计实现了具有鉴相、倍频、计数功能的IP核,该IP核同时可以设定计数上下限,方便在位置检测中使用.适用于使用增量式光电编码器测量的场合,具有一定的通用性.     

外转子永磁轮毂电机的转速控制

针对电动车转速控制非线性的问题,提出一种电动车用外转子永磁轮毂电机转速的线性控制方案.依据霍尔效应理论及采用CORDIC算法进行轴角变换的方法,研究了一种新型传感器-磁编码器,利用该编码器对电机转速进行线性控制,并给出具体的设计方案和硬件电路.控制系统将电动车转把的转动范围从0°~90°拓宽到0°~360°,控制精度可达到10位,实现了电动车用外转子永磁轮毂电机转速的宽范围线性控制,克服了电动车转速非线性调节的缺陷.     

基于MC9S12DG128的寻线智能车系统设计

以飞思卡尔单片机MC9S12DG128为控制器,分别采用激光二极管和旋转编码器进行路径和车速检测,设计了一种智能车系统,主要由路径检测模块、电源模块、电机驱动模块和速度检测模块组成。采用PID控制算法,它可以自动调节PWM波的占空比,从而控制小车的转向和速度。试验结果表明,系统运行稳定可靠。     

基于C8051的嵌入式多功能测控模块设计

该文介绍基于C8051F040单片机的嵌入式多功能测控模块的设计,应用于对模拟量采样速度要求不高但可靠性要求比较高且需要一些简单控制的场合.模块实现了模拟量、数字量、转速采集和PWM的控制输出.模块使用安全数据存储卡作为大容量存储,使用RS-232总线和控制器局部网总线实现与上位机的通信.该模块的调试得到了较理想的结果.     

基于飞思卡尔单片机的光电智能小车设计

随着自动控制技术的飞速发展,无人化装备得到了越来越广泛的应用,智能车辆成为未来汽车产业的重要发展趋势.为实现车辆的无人操控功能,利用飞思卡尔单片机控制原理设计了一款光电智能小车.该车采用16位MC9S12XS128芯片作为主控制器,通过光电传感器采集道路信息,采用S-D5型号舵机实现小车转向,使用BTS7970半桥驱动芯片组成电机驱动模块,采用光电编码器实时监测车速,采用LM2940系列线性稳压芯片设计电源管理模块.主控制器对所采集的数据进行分析处理,并采用修正的PID控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度,实现对智能车行驶速度和运动方向的闭环控制,使其以设定的目标速度沿着道路快速稳定地自动行驶.     

超声加工的非接触能量传输仿真与实验

为解决超声加工中传统的接触式能量传输方式存在电刷磨损快且主轴不能高速旋转的问题,根据电磁感应原理,建立了非接触能量传输系统的互感理论模型,基于Maxwell平台构建了系统的仿真计算模型,通过旋转电磁耦合实验机构对仿真模型进行验证,获得了旋转转速、级间磁隙、超声频率以及谐振匹配参数对系统能量传递效率的影响规律.仿真与实验结果表明:超声系统实现高速旋转时,非接触能量传输装置的输入和输出功率能量传递效率可达80%,初、次级线圈绕组电流密度和磁芯磁通密度随旋转转速的增加并无显著变化,传递效率的下降与磁隙近似成线性关系,传递效率随着频率呈现先升后降,对输入信号的频率具有选频作用.应用规律可为电磁感应式超声主轴进行优化设计.     

磁悬浮轴承悬浮能力及控制系统分析研究

磁悬浮轴承以无摩擦、高转速、高精度、无需润滑等优点,成为高速或超高速回转机构中轴承发展的方向之一。本文依据电磁感应理论和自动控制原理,自行设计和研制出的五维控制磁悬浮轴承装置及其控制系统,在实验室成功进行了多次长时间悬浮旋转。并在其静态磁悬浮特性和动态磁悬浮特性试验的基础上,重点对磁悬浮轴承的悬浮能力和闭环控制系统进行了分析研究,结果表明,该磁悬浮轴承及其闭环控制系统能成功把9kg重的轴悬浮在空中高速旋转,为实际应用提供了理论基础和实践依据。     

高速卧式加工中心电主轴动态特性研究

电主轴的动态特性在很大程度上决定数控机床的加工精度和生产效率。为克服传统方法在预测主轴/轴承单元设计合理性方面的弱点,本文借助ANSYS软件对某高速卧式加工中心的电主轴进行动力学特性研究。结果表明:该电主轴的设计转速远低于其低阶模态固有频率659.90 Hz所对应的临界转速,因此能够有效避免共振;如果主轴系统因受到周期性激振力作用而产生共振,则轴承3支撑处的应力强度最大,容易出现因振动烈度过大而导致轴承工作精度丧失甚至损坏失效。     

磁导航AGV结构设计与控制策略

AGV（自动导向车）是现代物流系统柔性化及智能化的关键设备。本文主要对磁导航AGV进行系统设计,包括结构设计和控制系统两部分。结构设计采用差速转向六轮运行方式,三维设计软件进行造型设计。控制系统用MCU作为控制单元,在磁导航的基础上采用模糊控制实现驱动速度调节,保证AGV运行于预定的轨迹,使得AGV在工作中具有较强的稳定性、较快的响应速度和自动纠偏的能力。最后通过simulink仿真验证AGV的纠偏能力。     

催化主风机组状态系统振动数据采集算法方案

催化主风机组的状态监测可以保证机组正常运行 ,也可以作为故障诊断的依据。等角度间隔具有采集精度高、分辨能力强和适合于现场数据采集的特点。等角度间隔数据采集关键是系统中转速信号和周期的精确测量 ,也就是脉冲周期预测算法和以此为基础的同步整周期采样。转速测量算法分为平均速度测量法和周期测量法 ,后者具有较高的精度和较小的误差 ,但在高转速下精度稍有下降。这样 ,可以转速信号相位为基础实现同步整周期的采样。采用的是微处理器配合数字纯电路的纯数字方案 ,具有响应快、精度高、可程序控制、锁定范围广的特点     

80C198单片机在脉宽调速中的应用研究

以８０Ｃ１９８单片机为控制器,通过检测接口电路和单片机硬件资源中的高速输入部件（ＨＳＩ）对电机转速进行检测,经数据处理和ＰＩＤ调节后,由高速输出部件（ＨＳＯ）输出ＰＷＭ控制信号,实现了对电机在大范围内的无级调速和精确控制。系统还具有远程通讯、测控功能选择、数据实时显示、参数在线修改和掉电保护等功能。文中给出了详细的硬件原理电路和软件设计。     

DCNM就餐通讯网络实时控制系统分析

着重介绍了ＤＣＮＭ就餐通讯网络实时控制系统的结构及应用特点,并对高速通讯服务器的电气特性进行了分析．文章阐述了磁卡就餐实时通讯过程的有关系统特性,针对系统实时通迅监控软件、系统可靠性和系统维护的有关方面也作了说明．     

前置型游梁式抽油机计算分析

API Spec 11E《抽油机规范》及SY/T 5044《游梁式抽油机》中已列入前置型抽油机的计算公式,并规定了抽油机的旋向及曲柄相位角,它对曲柄只规定了一个旋向,且相位角为超前,但在实际应用中,所配备的动力机与已规定的方向不一致,为此,有必要对前置型抽油机进行两个旋转方向,且相位角分超前和滞后等四种情况计算分析,从而得出正确的实施方案,经分析表明:API Spec 11E《抽油机规范》及SY/T 5044《游梁式抽油机》中规定的前置型抽油机的旋转方向为唯一方向。     

用ADSP-2191设计的雷达脉压系统控制单元

详细介绍了利用ADI公司的16位定点数字信号处理器ADSP-2191强大的串行外部接口,结合CPLD的功能拓展和控制,成功完成了某雷达脉冲压缩系统控制单元的设计,并实现了用主机控制多达6块的脉冲压缩处理板的功能,且可以完全由主机控制每块脉压处理板进行相应的脉冲压缩及故障上报。由于其速度快、成本低、可编程能力强,可广泛应用于各种需要复杂控制和实时通信的领域。     

Design Method for the Magnetic Bearing Control System with Fuzzy-PID Approach

The five degree freedom magnetic bearing is researched and its structure and working principles are introduced also. Based on the fuzzy control technology, combining fuzzy algorithm and PID control method, identifying the transition process mode of the online system to get the PID parameters' self-adjusting, the magnetic bearing system's Fuzzy-PID nonlinear controller is designed by analyzing the system control demands. The Fuzzy-PID nonlinear controller can deal with the magnetic bearing system's open loop instability and strong nonlinearity, and the approach could improve the system's rapidity, adaptability, stability and dynamic characteristics. Comparative analysis and experiments are conducted between linear PID and nonlinear fuzzy-PID control methods, the results show that the fuzzy-PID controller is better, and the five-freedom magnetic bearing's rotary precision experiments are conducted by the fuzzy-PID controller, it satisfies the control rotary precision demands and realizes the bearing's steady floating and rotating.