FMS递阶分布式控制系统建模方法

为了使FMS控制软件系统具有简单性、可维护性、可重用性和开放性等特点,本文建立了递阶分布式控制体系结构;在此基础上,提出了FMS递阶分布式控制系统的分析和建模方法。为了使控制系统中各功能实体具有局部自治能力,同时具有统一的报文传输接口,提出了CORBA基础的FMS递阶分布式控制软件结构模型。为了证实本文提出的控制系统模型的正确性,在遵循CORBA规范的Orbix2.3e平台和VC＋＋6．0的编程环境下开发了FMS控制软件,并在无锡职业学院的FMS中得到验证。     

FMS实时控制系统OCPN模型的死锁分析(二)

为了使FMS实时控制系统OCPN（面向对象的着色Petri网）模型具有可靠性，本文在D‘Souza的死锁分析算法基础上，提出了检测通用OPN（面向对象的Petri网）模型和OCPN模型的死锁检测算法，同时利用提出的算法，对AGV物理对象OPN模型及无锡职业学院FMS中构造的OCPN模型进行了死锁分析，通过实例验证本文提出的死锁检测算法是简单性和通用性等特点。     

FMS实时控制系统动态建模方法(一)

在建立FMS物理对象的功能模型，状态转移图（STD），面向对象的Petri网（OPN）模型的基础上，本文将着色Petri网与面向对象技术相结合，提出了一种实时控制系统的建模方法－面向对象的着色Petri网（OCPN）建模方法，此建模方法在无锡职业学院的FMS的实时控制系统中得到验证。     

立方体机器人自适应滑模容错控制系统设计

立方体机器人具有多变量、欠驱动和非线性等复杂特点,针对其难以建立精确模型以及故障情况下系统稳定性的问题,设计并实现了一种基于自适应滑模容错策略的立方体机器人控制系统。首先,建立了所搭建的立方体机器人的动力学模型和故障模型;其次,利用滑模控制在滑动阶段对系统参数摄动的不变性和自适应律对系统广义误差的补偿,实现了系统的容错功能;同时,为了有效的抑制滑模控制中固有的抖振问题,提出了一种基于指数趋近律和幂次趋近律的组合趋近律;基于方法证明了所设计自适应滑模容错控制系统的大范围渐近稳定性。仿真和实测实验结果验证了所设计容错策略在立方体机器人的姿态控制中,具有较强的容错能力及较高的控制精度。     

基于Petri网控制系统模型的构建与实现

提出了一种面向对象的Petri网(OPN)的建模方法并分析柔性制造系统(FMS)的状态动态变化.基于Petri网中单个结点对象的分析,以及对整个Petri网的网关及对应输入输出消息处所的构建,我们建立了一个FMS模型.在这个模型中,探讨了避免自动移动小车(AGV)和机器人的冲突和死锁的算法.通过对该模型各个对象有效的动态变迁的逻辑分析,在遵从一些特定的控制规则前提下成功开发了模拟调度控制软件,使控制模型更具智能性.     

搬运工业机器人的教学仿真系统设计

利用OpenGL开发环境,与Visual C++相结合,建立搬运工业机器人的三维模型,开发的仿真系统具有可扩充性和可移植性,将FMS机器人的正逆运动学、正逆动力学、各种控制算法、轨迹规划封装成通用模块,并提供用户接口,供用户设计自己的模块和控制算法;增加多个输入输出模块。该结构可扩展实际的FMS机器人控制系统,从而更好地为搬运工业机器人在工作空间的工作姿态进行三维仿真,实现实时控制与实时仿真的一体化。     

直接驱动机器人关节的DSP控制

讨论了直接驱动机器人关节的DSP伺服控制的方法.首先根据已经设计好的机器人直接驱动关节建立一个驱动模型,然后选择合适的控制器和控制算法,建立一个以TMS320LF2407A为核心的DSP控制系统,实现了PWM波的产生,执行信号的采样和处理,机器人直接驱动关节转角位置的校正.为了检验已设计的伺服控制系统的功能参数,用MATLAB软件进行仿真,在考虑机械、电气性能的情况下实现对机器人直接驱动关节的伺服控制.     

基于FMS串联机器人的设计与研究

介绍了柔性制造系统(FMS)中用于搬运工件的串联机器人的设计与控制,包括机械结构、机器人控制单元的设计,以及实现FMS总控制单元对机器人进行的监控。并通过实际运行证明,基于FMS设计的串联机器人结构紧凑、灵活性好,完全能够满足系统的工作要求。     

制造单元控制系统的建模

为了使制造单元具有敏捷性,单元控制软件应具有模块性和可重用性,在设计阶段建立的单元控制模型是关键。本文讨论敏捷制造单元控制模型的建立,提出了基于制造资源模型的系统控制模型。用面向对象方法与 Ｐｅｔｒｉ 网相结合的方法建立资源的控制模型。     

FMS控制系统升级关键技术的研究及实现

80年代中期以来我国引进或自行设计的一些柔性制造系统已暴露出一些问题。主要是控制系统的硬件频发故障，需要修复或更换，同时软件也需根据当前的需要进行升级。论文以DENFORD FMS系统为研究对象，介绍了笔者在此方面所做的研究工作。针对这套FMS存在的问题，笔者研究并完成了几项关键技术以实现控制系统升级。这些技术包括：以KOYO SZ－4型PLC代替原MET100 PLC；基于Windows98平台和VB开发了具有灵活实时调度功能的控制软件。使系统性能在原有基础上有所提高。论文所介绍的技术和方法可为国内其它类似的FMS控制系统升级改造提供借鉴。     

基于CORBA面向对象的FMS控制系统模型

为了使ＦＭＳ控制软件系统具有开放性,本文提出了基于ＣＯＲＢＡ 面向对象的ＦＭＳ控制系统模型,将相关可编程设备的物理单元抽象为对象。为了方便异构物理单元的集成,各个物理单元对象通过继承抽象单元类共享公共通讯协议（ 单元与单元之间及单元与总控制器之间通讯协议） 。此外,ＦＭＳ的其它相关物理和抽象实体也抽象为对象。为了证实本文提出的控制模型,在ＶＣ＋ ＋ ５ ．０ 编程平台下编制了ＦＭＳ控制软件,并在上海交通大学生产与控制技术研究所ＦＭＳ示范系统进行了检验。     

基于CORBA的柔性制造系统模型的建立

一种基于CORBA的面向对象的方法在递阶分布式控制系统中得到了开发。分布式控制器的通用方法和数据集成到服务器,每个控制器与服务器通过CORBA通讯的机制进行通讯。CORBA作为用于分布式对象开发的中间软件的使用简化了在不同地点的客户端与服务器端通讯的实现。最后提出了一个模型系统以验证基于CORBA的柔性制造系统。     

A high level approach to programming a robot

This paper describes the development of software to produce automatically an off-line robot control program when given only the layout of the cell and the part programs for the individual components. Based on an FMS simulation system developed at UMIST, a number of special purpose facilities have been incorporated for programming a robot which have reduced the effort required in the modelling of manufacturing systems. In particular, the co-ordinates are calculated at each point to which the robot gripper moves, the robot control program is generated, auxiliary requirements are displayed on the screen, and the new package is linked to the basic simulation system. While the system is simulating the real system, the robot control program is created automatically. At the same time, the auxiliary requirements of each step are displayed on one of the display screens. The robot control program can then be transmitted from the VAX 11/750 computer on which the simulation runs to a Cromemco microcomputer which is linked to the robot controller.     

用面向对象方法设计FMS控制软件

ＦＭＳ对小批量生产需求的适应性很大程序上依赖控制软件的适应性和动态性能。本文给出ＦＭＳ控制软件的设计原理和准则,它具有一般性、柔性和面向对象的特点。面向对象的方法可将控制软件分解为相互关联的标准模块,而模块化是控制软件达到共享和重用的关键因素。     

FMS刀具分配与调度策略研究

要实现ＦＭＳ内刀具的合理流动，必须有一套功能完善的ＦＭＳ刀具管理软件。在ＦＭＳ刀具管理系统中，刀具分配与调度策略的优劣直接影响刀具流动的效率。本文探讨了ＦＭＳ刀具分配与调度策略的有关问题，提出了“虚拟刀具库”的刀具分配策略；探讨了机器人的服务策略、刀具争用策略、刀具选择策略、刀具存贮策略等刀具调度策略，并对各种策略的特点进行了评价。这些刀具分配与调度策略已应用于实际的ＦＭＳ刀具管理系统中。     

基于FMS开放式数控系统的研究及在线监控

柔性制造系统具有控制方式灵活,控制简单,实时性强及成本低等优点,而基于柔性制造系统的开放式数控系统可以解决传统数控系统和用于工业加工的数控应用软件所不能解决的问题。文章研究了NC嵌入PC结构的数控系统,搭建一种基于Windows操作系统"工控机+运动控制卡"的开放式数控系统硬件平台,研究了开放式数控系统的多任务划分与并行处理机制;通过组态软件WinCC设计了FMS(Flexible Manufacturing System)监控界面,并采用工业以太网、OPC技术实现FMS主控计算机与工控机的通讯。     

激光加工的柔性集成系统研究

激光加工技术是先进制造技术的一种,它具有很多其它加工方式无法达到的优点同时也具有有很高的柔性,而柔性制造系统作为一种先进的制造系统早已为人们重视,并且在制造领域得到广泛的应用,文章在分析讨论两者的同时,接合当前的制造研究领域的发展趋势,提出建立实现激光柔性加工系统,并分析和探讨了实现它的一些方法和方式,并对该系统的重要组成部分进行了分析和讨论.考虑到激光柔性加工系统的对数据和信息处理的要求会较高,还对系统的误差检测和补偿进行了研究,并对框架机器人的误差补偿建立了几何模型.文章最后认为激光柔性加工系统肯定会得到长足的发展和应用,并提出要将其朝小型化方向的研究进行努力,同时提出可以对系统进行计算机模拟仿真.     

移动焊接机器人控制性能评价方法研究

基于混合动力系统驱动的移动焊接机器人是一个非线性、强耦合的系统,控制参数对系统的控制特性影响不同。为改善焊接机器人的控制特性,有必要研究一种评价方法来探讨这些参数对系统的影响程度。系统的控制特性主要包括:运行性、稳定性、经济性三个方面。基于移动焊接机器人的综合评价模型,提出了一种结合信息熵和核主成分分析的综合评价方法。信息熵用于建立系统综合评价模型,核主成分分析将数据线性化并降维。研究结果表明,在保证系统信息量的基础上,该方法能较好地处理和分析各种指标数据之间的非线性关系,减少综合评价分析处理的数据量,可以提高焊接机器人系统的综合评价效率。