插补轨迹预补偿交叉耦合控制算法研究

本文提出了一种适用于高速运动控制设备的插补轨迹预补偿算法的交叉耦舍轮廓控制方法.插补轨迹预补偿算法是将插补输出经过一次运动规划之后的结果作为输入量,结合系统位置跟踪误差的模型,对输入数据做进一步的补偿.补偿量的大小与XY轴进给速度及实时目标位置的切线方向有关.将插补轨迹预补偿作为系统的前馈环节,交叉耦合轮廓误差补偿作为系统的反馈环节,较好的实现了交叉耦合控制与插补轨迹预补偿之间的协调.该方法应用在伺服跟踪圆轮廓的实验结果表明,插补轨迹预补偿的交叉耦合轮廓控制方法能有效提高轨迹精度与速度稳定性.     

基于轮廓最优圆逼近方法的轮廓误差控制

设计并实现了基于轮廓最优圆逼近方法的轮廓误差估计模型,该模型克服了常规方法对于任意加工曲线,廓误差计算过程复杂、计算量大、难以应用到实时任务的缺点,通过实时读取数控机床的位置反馈值和插补器的指令数据估算出轮廓误差值,结合双模糊变论域自适应控制算法,应用于两轴数控系统并实时补偿各单轴控制器,实现对复杂加工过程轮廓误差实时估算并补偿。在实验数控机床上加工两种典型轮廓,对比实验表明,所提出的基于轮廓最优圆逼近方法的双模糊变论域轮廓误差控制方法能有效减小加工轮廓误差,有更高的轮廓精度。     

基于STM32的高精度柔性多轴运动控制系统设计

针对多台高精度直线电机组成的柔性夹持系统缺乏多轴控制器的问题，文中提出一种可以同时控制多台直线电机实现高精度定位、柔性夹持易碎物品、具备上位机界面和总线通信控制功能的多轴运动控制系统。该装置由主控制器、上位机软件、直线电机和.伺服电机、步进电机以及运动结构部件组成。主控制器由STM32F103VET6芯片与外围器件构成。光栅尺传感器产生位置信号分辨率达到05μm实现高精度控制。主控输出PWM控制I信号由驱动器放大并驱动直线电机运行，电流传感器监测负载变化情况结合控制算法实现柔性控制。主控程序逻辑包括多轴运动控制、PD算法控制、电流监测、RS232上位机通信和CAN总线多联机通信模块。通过CAN总线进行多联机协同运动控制，上位机软件实时监测和控制全部参数。该系统可以有效解决多台高精度直线电机协同控制的问题，本文阐述了该系统的框架及实现原理。     

大型望远镜主镜位置采集系统设计

对大型望远镜主镜位置进行高精度实时采集是实现主镜位置控制,提高望远镜成像质量的前提.设计了大型望远镜主镜位置采集系统,包括位置采集模块和上位机软件.位置采集模块对位移传感器信号进行调理后使用24bit的ADC芯片ADS1259实现模数转换,采用DSP处理转换后的数字信号并与上位机通信,同时实现CAN总线组网;上位机软件使用python语言设计,实现主镜位置信息的实时处理和显示.经过测试,该系统的采集误差小于2μm,能够实现对望远镜主镜位置信号的高精度采集.     

自抗扰控制器在某型伺服跟踪装置中的应用

针对某型伺服跟踪装置对伺服系统跟踪精度高、跟踪速度快及稳定度高的要求以及跟踪装置伺服系统中运动控制卡和驱动器的模型难以建立等问题,本文给出了无模型控制方法-自抗扰控制器在某型伺服跟踪装置伺服控制系统中的设计方法,实现了对伺服控制系统的自抗扰控制.实际应用表明,这种自抗扰控制器不依赖于系统的精确模型,且抗扰性和鲁棒性均优于传统的PID控制器.本文的研究结果对自抗扰控制器应用于实际工程具有重要价值.     

基于IPC与运动控制卡的机器人运动控制系统

工控机(IPC)和运动控制卡组成的开放式机器人控制系统,具有可靠性高、信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹准确等优点,利用其来进行六自由度关节机器人的运动控制系统的开发.IPC实现上位机功能,完成人机交互、运动学运算等任务.下位机采用PMAC运动控制卡,对各关节电机进行伺服控制.上位机基于Visual C++编程,通过调用PMAC的动态链接库编写上位机人机界面实现对PMAC卡的控制,另外介绍了伺服驱动器的设置以及PMAC的PID调节.实践证明这套系统工作可靠,完全满足要求.     

农业机器人并联采摘臂视觉伺服控制

介绍了一种基于视觉伺服的农业机器人并联采摘系统,该系统由视觉系统、上位机、下位机、并联机构等4部分组成.视觉系统采集目标图像并传递给上位机,上位机对图像进行处理,识别和定位目标,计算并联机构的运动控制量,通过串口通信发送给下位机,下位机接收到控制量后,根据运动控制量驱动继电器模块作相应的开关动作,完成并联采摘臂的控制.实验证明:该系统对于实现农业机器人采摘作业具有可行性.     

轮胎圆度检测控制系统设计

该文介绍了一种轮胎外形轮廓检测系统的检测原理、系统组成及控制系统设计。采用两级计算机控制系统,上位机完成数据的采集、处理、显示以及计算结果和检测参数的管理,下位机由三菱Q系列PLC的高性能CPUQ02H、运动控制器172H和J3系列伺服控制系统组成,驱动三支激光传感器运动,完成精确定位并通过它们来宾现对轮胎外形轮廓的精确测量。上、下位机之间采用以太网通信,更换规格时上位机自动下传传感器位置参数到PLC。该系统通过长时间在青岛高校软控股份有限公司生产的动平衡及不圆度试验机上的应用,表明其运行稳定,测试效率高。     

基于PROFIBUS—DP的交流伺服驱动器现场总线接口设计

针对伺服驱动器智能化、网络化的发展趋势,分析了PROFIBUS现场总线的特点、协议及其网络结构;采用高性能的运动控制芯片fRMCK201和DSP处理器TMS320F2812设计了交流伺服驱动器的控制系统;提出了使用PROFIBUS—DP技术设计交流伺服驱动器的现场总线接口的方法;并应用PROFIBUS—DP协议芯片VPC3＋C完成了通信接口的硬件实现及软件设计。     

VC下利用RS232/CAN互连通讯系统的软件开发

本文研究了VC 中的用串口和CAN总线通讯的方法,设计了一种用RS232和CAN总线控制多轴伺服运动控制系统。软件控制通过使用Microsoft提供的API函数,采用VC 开发基于Windows编程的多功能界面的人机交互软件,包含系统监控、插补算法、控制算法等许多模块,已成功应用于数控轨迹控制实验以及伺服特性实验,具有很强的可移植性、通用性及实用性,并易于进行二次开发。整个系统非常简单,实现也很方便。     

智能控制与常规控制

智能控制是在常规控制理论与技术基础上的进一步发展与提高,目的是在非结构化、不确 定性与控制对象有强相互作用的环境中实现过程任务(追求目标)的闭环自动控制.虽然传统 人工智能方法应用于实际控制问题有很大困难,但是把对复杂环境建模的严格数学方法研究 同人工智能中新兴学派思想的研究紧密结合起来,有可能导致新的智能控制体系结构的产生 和发展.这种研究将会在"自上而下"和"自下而上"两个方向的交汇处取得重大突破.     

局域网的安全控制与病毒防治

网络技术的发展,给局域网带来了很大的安全威胁,本文介绍了局域网安全控制的策略及局域网病毒防治的基本模型。     

基于可拓控制的离散变结构系统的组合控制

提出了一种新的离散变结构系统组合控制策略和一种改进的变速趋近律.众所周知,由于变结构控制系统中存在高频抖振,这一现象限制了变结构控制方法在各种工程设计领域中的应用.新的离散变结构系统组合控制策略的目的是使系统在最短的时间内完成正常运动从而系统的鲁棒性得以提高.对于滑动模态的到达问题,提出了基于改进的变速趋近率、指数趋近率和可拓控制的组合控制策略.这种新的控制策略能有效地削弱抖振提高系统的动态性能.最后通过将传统组合控制策略与所提出的组合控制策略仿真比较,其结果表明新的组合控制策略能够获得令人满意的结果.     

基于在线LS-SVM的逆模/PID复合控制

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)无法在线建模的问题,提出了一种基于在线LS-SVM回归的非线性逆模型建立方法。在线LS-SVM能够跟踪时变非线性系统的动态特性,当系统参数随时间变化时仍然有效。在前馈控制中,在线LS-SVM建立系统逆模型,并与PID反馈控制相结合构成复合控制方法,应用于较一般的离散非线性系统。仿真结果表明,采用在线LS-SVM建立非线性系统的逆模型的方法有效,复合控制策略具有良好控制性能。     

网络控制系统的建模与控制方法研究

网络控制系统降低了电缆成本,易于系统诊断和维护,具有很大的灵活性,因此正逐渐应用于工业控制中.在网络控制系统中,不可避免地存在网络诱导时延,这降低了系统的性能甚至使系统变得不稳定.本文研究了系统建模,控制等问题.系统仿真结果表明了本文方法的正确性和有效性.     

网络控制系统的分析与控制

网络控制系统是指通过网络形成闭环的实时反馈控制系统.针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统,研究了其建模、稳定性分析与控制器设计的问题.所考虑的网络诱导时延为小于一个采样周期的短时延,既可以是定常的也可以是时变的;随机丢包过程是具有普遍意义的任意丢包过程,其数字特征不必先验得到.运用Lyapunov方法,得...     

智能控制在城市交通控制中的应用

介绍了自适应神经模糊推理系统的结构,以及用MATLAB模糊工具箱提供的ANFIS应用工具仿真,完成训练模糊神经网络,将智能控制应用在城市交通控制中。     

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统

叙述了孵化装置中有关温度与湿度的控制方法。为了提高控制精度、改善系统的动态、稳态性能,引入了基于Fuzzy-PI双模控制方法,并利用Matlab进行仿真。通过仿真和实际运行表明,采用了Fuzzy-PI双模控制以后,加快了动态响应,提高了控制精度,有效地降低了超调量,孵化率达到了规定的技术指标。对于实际中存在的非线性、大滞后、大惯性、难以建立数学模型的系统,采用该控制方法,不失为一种好的策略。     

烤箱温度控制系统的模糊PID控制

通过与单纯的模糊控制和单纯的PID控制相比，采用模糊PID控制烤箱温度系统可以明显改善系统的稳态性能以及稳态响应。     

模糊控制理论在微网控制技术中的应用

微网控制策略是微网技术中最重要组成部分。由于各种分布式电源发电机制和环境不同,所需控制策略也不同。针对风力发电机、光伏发电等新能源发电具有间歇性,本文将模糊控制理论运用于控制系统中,利用参考电流和误差电流控制滞环环宽,使开关频率得到很好控制,从而有效控制了逆变器的输出电流。通过MATLAB/SIMULINK以及模糊控制块仿真,证明系统鲁棒性强,能提高电流跟踪精度和降低谐波,干扰和参数变化对其控制效果的影响减弱。