基于轮廓误差估计模型的双轴同步控制策略

针对由伺服参数不匹配及外部扰动引起的双轴运动中不同步现象,提出将给定进给速度比下两轴间的同步控制问题转换为二维轮廓控制问题。通过几何分析获得同步误差与轮廓误差之间的关系,并基于等效切线轮廓误差估计模型,提出一种新型双轴交叉耦合同步控制策略。在自主开发的直线型双轴运动控制实验平台上进行同步控制实验,实验结果表明:无论是等速同步运动还是非等速同步运动,在伺服增益不匹配及摩擦扰动影响下,所提出的新型交叉耦合同步控制策略能有效减少同步误差的产生。     

基于虚拟主轴法的同步控制策略研究

为解决多轴控制系统中各运动轴的同步性问题,研究了虚拟主轴法同步控制方案.将它与目前常用的同步控制方案相对比,分析了其控制特点.以传统机械主轴同步系统的力学模型为依据,对虚拟主轴系统进行了建模仿真,并与其他同步模型相比较,体现了虚拟主轴方案的优势.研究了虚拟主轴同步控制算法在DSP上的实现,通过实验证明了该方案能够实现更好的同步控制效果.     

单神经元PID在多电机同步控制中的应用

针对多电机同步控制系统在动载荷扰动情况下各电机之间的传动比会发生变化这一问题,设计了具有自学习和自适应能力的单神经元PID同步控制算法,建立了多电机同步控制系统的单神经元PID控制规则。系统仿真结果表明,运用单神经元自适应PID控制算法能有效实现多电机同步控制,该算法收敛速度较快,鲁棒性较好,具有较强的抗干扰能力。最后,将该控制算法应用于精梳机四轴同步控制系统,其结果表明单神经元自适应PID同步控制算法能大大增强系统的动态性能,有效缓解负载带来的同步误差。在相同扰动情况下,该方法能更好的使多电机以一定速度同步运行。     

一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构研究

针对某轻工机械多轴转角位置同步控制精度问题,对多轴同步控制结构和控制策略进行了研究。在分析传统同步控制策略的基础上,针对研究对象转角位置同步误差要求,同时为了解决系统轴数较多时造成控制器在线计算量大的问题,改进了传统的交叉耦合同步结构,提出基于一种模糊补偿相邻耦合多轴同步控制结构。在相邻偏差补偿模块采用模糊PI(比例积分)控制算法,使得系统在负载扰动的情况下仍能保持良好的同步稳定性。仿真和实验对比结果表明,该同步策略控制精度较高、收敛速度快、满足稳定性要求,很好地实现了研究对象的同步控制要求。     

双驱同步控制的误差预补偿算法与试验

针对双驱进给系统的同步控制,设计了一种新的补偿算法。首先,根据双丝杠工作台的结合部刚度,建立滚珠丝杠运动系统的动力学模型。然后在不同进给速度和工作台位置下,对双驱进给的同步误差进行检测,得到同步误差的多元线性回归模型,利用动力学模型与多元线性回归模型可综合得出双驱同步控制的误差预补偿模型。采用自主研发的双驱进给试验平台进行双驱进给的补偿试验,对比传统的虚拟主轴同步控制策略、主从同步控制策略与本文所提出的误差预补偿控制策略,对双驱进给的速度跟随精度与位置同步精度进行对比分析,试验结果表明,双驱同步控制的误差预补偿策略具有同步精度更高,稳定性更好的优点。     

单神经元PID在多电机控制中的应用

本文通过对多电机同步控制的原理及其特点分析,设计了具有自学习和自适应能力的单神经元PID同步控制器,建立了单神经元PID控制规则,提出了多电机同步控制的单神经元PID学习算法。系统仿真结果表明,运用单神经元自适应PID控制器能有效实现多电机同步控制,收敛速度较快,鲁棒性较好,且抗干扰能力强。最后,基于MCF5235微控制器,通过VxWorks实时嵌入式操作系统,应用于四轴同步控制系统,结果表明单神经元自适应PID同步控制器能大大增强系统的动态性能,有效缓解负载带来的同步误差,在相同扰动情况下,该方法能更好的使多电机以一定速度同步运行。     

FANUC多轴同步控制技术及在大型伺服压力机中的应用

介绍了基于FANUC PMI-A数控系统的大型伺服压力机结构。针对多电机同步驱动需求,采用了主从同步控制以及电子虚拟主轴同步方法,针对多电机同步负载偏差大的问题,采用了速度积分器复制功能。通过在12 000 kN伺服压力机上进行参数配置及功能验证,说明电子虚拟主轴同步控制效果优于主从同步控制,速度积分器复制功能可实现轴负载平均。以上功能可满足大型伺服压力机多轴同步控制需求。     

液压拉床双缸IPSO-PID伺服同步驱动控制研究

针对单缸驱动液压拉床存在刀架溜板同步性能较低的问题,设计了双缸电液伺服同步驱动系统,在分析刀架溜板拉削运动特性的基础上建立了系统的非线性模型;根据系统跟踪性能和同步性能指标要求,引入改进型粒子群优化算法(IPSO),提出了类似经典PID控制器结构的IPSO-PID伺服同步控制策略。在液压拉床上的实际应用结果表明,该控制策略比常规PID同步控制策略具有更好的跟踪性能和同步驱动性能,可以较好地解决双缸液压拉床的同步驱动问题。     

EtherCAT嵌入式主站的同步控制性能分析

随着机械制造自动化对同步要求不断提高,EtherCAT的应用越来越广泛。在重点研究EtherCAT分布时钟机制的基础上,提出了基于实时嵌入式系统μC/OS-III完成主站的方案。主站对从站的传输延时、初始偏移进行测量,多次读写从站寄存器,待从站同步误差满足阀值后发送同步激活信号,最终实现主站的同步控制技术。最后搭建一个测试系统,读取从站设备时钟漂移寄存器和同步信号SYNC0启动时间寄存器的值并进行分析,结果表明了EtherCAT嵌入式主站精度高、稳定性强的同步控制性能。     

多泵控制液压系统的同步设计

为研究液压泵控系统中多个泵控液压缸在工况中的同步性能,以液压泵控机构原理为基础,建立了泵控液压缸的数学模型。利用自适应遗传算法的优点,提出了在偏差耦合控制方式下,采用自适应遗传算法对液压缸控制参数进行优化的同步控制方案,并分析了系统在不同负载下的响应特点。仿真结果表明,优化控制后的系统稳定可靠,具有较好的鲁棒性和较高的同步控制精度,能够较好地实现模型跟踪控制。     

RFID平台的数控工具系统管理软件开发

构建了RFID硬件系统,以Labview为平台开发了高速数控刀柄及刀具的管理系统,通过串口控制读写设备读写标签内数据,利用数据库管理模块完成刀具记录的添加、查询、修改、删除,实现了刀具的自动识别与管理。     

基于单片机AT89C51的全双工串行口通信设计

计算机控制系统中,多数场合要多个串行口,由于串行口初始化及中断程序会增加时间开销,往往会使其在规定的时间内,完成不了一个完整的控制周期。为解决此瓶颈,提出了一种基于单片机AT89C51的全双工串行口设计。计算机只需通过双端口RAM与其相连,就使串行口通信等效为计算机的RAM读写操作,从而大大减少了计算机的时间开销。     

基于RFID的药品管理系统

为了实现药品的防伪和追踪,基于射频识别(RFID)技术开发了一个药品管理系统。利用UHF900MLow Level Operation类封装了900 MHz读写器,方便地进行900 MHz读写器打开或关闭、寻卡、读卡、写卡等操作。基于Qt进行药品管理系统中标签初始化、药品流通各个环节信息记录的界面设计,并通过信号/槽这种异步方式进行读写器事件的处理,实现有效的药品管理和追溯。     

水产品可追溯信息管理系统的设计

以SQLServer2005和ASP．NET为开发平台,采用RFIO技术和zigbee技术,建立起一个多层次、多用户、多权限的水产品追溯系统。该系统主要由读写器和一个面向对象的信息管理平台组成,其中读写器通过RFID技术读写标签,并采用zigbee技术与上位机的通信,实现数据的读取、查询功能。该系统以水产品供应链中重要采集点的信息为信息源,实现信息的采集、传输、管理、存储、查询等功能。     

PDM中设计事务及其并发控制的研究

PDM支持的产品设计是典型的长周期过程。解决PDM中对长周期设计事务的高度并发控制、保证设计数据的正确性和一致性是 PDM中的关键技术。本文分析了 PDM中设计事务的特点 ,研究了 PDM的嵌套事务模型以提高两段锁系统的并发性。提出了基于两段锁、两版本的并发控制机制 ,改进了常规的两段锁机制 ,并将设计数据和元设计数据分开。两版本机制在具有频繁并发读 -写的长周期事务系统中很有效     

基于SPI的实时时钟系统设计

介绍了一种应用于交通信号控制系统的实时时钟设计，系统硬件平台基于ARM9微处理器，使用SPI通讯功能对实时时钟进行读/写/控制。本设计硬件电路简单，可靠性高，成本低，使用方便。     

基于Virtex-4 FPGA的低功耗图像融合系统

基于电源模块、外部存储器和FPGA器件等具体分析了融合系统的低功耗设计。FPGA器件选择了Xilinx公司针对高性能信号处理的Virtex-4 SX35三百万门级芯片,电源模块采用TI公司的两片TPS54310和一片TPS54610,具有低功耗特性,电压调节范围为0.9~3.3 V,调节精度可达1%。外部存储器使用高速、低功耗的ZBT SRAM存储器,消除了标准SRAM器件存在的读和写周期间的等待状态和空闲周期,该功能可极大地改善存储器性能,在存在频繁的读/写操作变换时效果更佳。结合图像融合算法的特点和Virtex-4 SX系列FPGA的资源与技术优势,讨论了在总线编码、流水线设计和并行处理等方面的低功耗设计方法。结果显示:采用此技术设计的融合系统有效降低了系统的实际功耗,其动态功耗降幅可达50%,为提高融合系统的可靠性提供了有力支持。     

基于linux的RS-232C串口通信的研究

文章主要研究了在linux下的RS-232C串口通信的读写控制,论述了如何对linux系统硬件进行访问,linux系统下串口的主要函数、串口的参数配置,最后给出了linux系统下的RS-232C串口通信在S3C2440嵌入式开发平台中的应用。     

基于Visual Studio.NET的OPC客户端的研究与实现

文章简要介绍了.NET框架的2个主要部分,概述了OPC数据访问规范,详细地说明了采用VC 6.0设计OPC异步读写客户程序的关键步骤,以异步写服务程序为例给出了封装OPC异步读写动态链接库的方法,并给出了在VB.NET中调用异步动态链接库函数的方法。在VB.NET中用托管代码调用非托管代码开发了OPC客户端,实现了对OPC服务器的访问,提供了一种在工业现场总线系统集成领域中实时的采集现场总线系统数据的方法。     

一种新的基于Petri网的分层工作流过程模型

过程模型的描述能力和分析能力难以满足企业的要求，为此，提出了一种新的基于Petri网的分层工作流过程模型。在深入研究各种工作流模型的基础上，通过对基本网进行一定的扩展，给出工作流过程的分层模型。该模型由工作流描述模型和工作流分析模型组成。工作流描述模型直接支持所有工作流模式，特别是多实例、取消、高级同步等高级Petri网无法直接描述的模式。工作流描述模型在Petri网的基础上增加了控制变量，并将变迁划分为变迁入口和变迁体两部分。控制变量与变迁之间构成读写关系。变迁入口函数通过判断控制变量，消解工作流描述模型中的冲突；变迁体函数通过可扩展逻辑描述语句，实现对控制变量的读写操作。工作流分析模型作为工作流描述模型的分析模型，剥离了工作流描述模型个案的语义信息，可以直接利用已有的Petri网分析技术来分析模型。最后，通过几个例子说明了如何使用本文提出的模型对各种复杂流程进行建模和分析。