基于西门子S120的矫直机控制系统设计

系统介绍了一种基于西门子S120伺服驱动的矫直机电气拖动系统的设计方法。矫直机对辊采用西门子S120伺服驱动装置组成拖动系统,控制器采用西门子S7315CPU PLC控制,辊缝位置及矫直辊角度检测采用绝对值编码器检测角度及位置,速度反馈编码器与S120伺服系统以及PLC组成速度闭环控制系统,扭矩传感器与S120伺服系统以及PLC组成力矩闭环控制系统,通过PROFIBUS-DP总线完成CPU控制单元与S120伺服系统的通信数据传递。该控制系统实现了上下两矫直辊旋转加工时的速度同步、力矩同步控制,保证了被矫直棒料精度为0.3%的高精度技术指标。     

一种微机控制的位置、转速双闭环全数字系统

介绍一种微机控制的位置转速双闭环系统,具有位置调节、速度调节,可控硅触发和速度反馈计算均用一台 TP801B 单板机完成的特点。位置检测,速度检测,同步脉冲形成等全部用数字电路实现,实验结果表明.该系统精度高,运行可靠。     

多旋翼无人机自主精准降落的控制系统研究

针对多旋翼无人机降落时采用位置控制方式存在位置振荡和速度超调现象的问题,本文采用速度控制的方式进行降落,构建了一个完整的精准降落闭环速度控制系统。首先建立无人机精准降落速度控制系统的总体框架;然后进行无人机降落时多个坐标系之间的转换;再设计外环速度的"比例-积分-微分"（Proportion-Integral-Derivative,PID）控制系统和模糊自适应速度PID控制系统;最后进行2种控制系统的性能测试和对比实验。结果表明,无人机在这2种控制系统下均能成功降落到地面靶标上,且模糊自适应速度PID控制系统降落精度更高,达到了0.13 m以内。因此多旋翼无人机采用模糊自适应速度PID控制系统可实现自主精准降落。     

基于ARM的汽车传动轴圆跳动检测系统设计

设计了一套基于ARM的汽车传动轴表面圆跳动检测系统.通过步进电机驱动汽车传动轴绕轴线自转,利用激光位移传感器获取汽车传动轴表面相应检测位置上不同相位的半径,进而处理获得该检测位置的圆跳动量.步进电机的运行和激光位移传感器的采样在控制系统的管理下保持同步.在对汽车传动轴完成一周的测量后,系统自动将检测位置半径最大的相位转至压力机正下方进行校直.实测数据表明,系统能以高出传统检测方法3~4倍的速度完成汽车传动轴圆跳动检测与校直,并且精度能达到±0.02mm.     

永磁同步电机全速范围内无位置传感器控制

传统的扩展卡尔曼滤波算法已被广泛应用于永磁同步电机无位置传感器控制系统中,该方法具有良好的动态性能,但在电机启动和低速运行时,对转子速度和位置的估计精度较低.为了解决这一问题,本文设计一种将扩展卡尔曼滤波算法与高频信号注入法相结合的复合检测方法,中高速时采用卡尔曼滤波法,零速和低速时采用高频信号注入法,而过渡区设计特殊的算法,将两种方法进行融合,实现全速域内无位置传感器高精度控制.仿真结果证明,基于该复合式检测算法的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统具有动态调节速度快,鲁棒性好等优点.     

德国MKS公司BY系列同步控制器

BY系列同步控制器是原西德机器控制系统公司（MKS）为解决电气传动的同步问题而开发的以微处理器为核心的单极控制装置。选配合适的专用外围扩充控制板组成的不同系统，可完全满足速度同步、位置随动和行程同步等应用场合。不但保证在长时间运行中从动电机无分离偏差，且能在升降速和制动过程中保证要求的同步精度。本文简略分析该控制器的组成原理后，提出了不同应用场合下控制系统的组合实例。     

基于FPGA的直流电机伺服控制系统设计与实现

为了满足直流电机伺服控制系统实时控制的要求,提高电机跟踪控制的精度,设计了基于单片FPGA的直流电机伺服控制系统.该控制系统采用Nios II内核实现位置环和速度环控制策略,系统的电流环通过并行硬件电路实现.为了减小电机的力矩波动,设计了基于Anti-Windup策略的PI速度控制器;为了减小系统的超调量和调节时间,位置环采用了超前滞后校正器.仿真和实验结果表明,设计的伺服控制系统具有较好的稳态精度和动态性能,满足系统的设计要求.     

基于多轴运动控制卡的伺服控制系统研究

以工控机为核心，应用研华三轴运动控制卡PCL－832，建立了机器人用数控焊接变位机的高精度控制系统，研究分析了焊接变位机的位置控制精度、速度和运动轨迹的控制过程，给出了负载变化和速度变化的位置控制结果，其结果满足与弧焊机器人配合使用的精度要求。     

四绕组永磁直流力矩电机控制系统设计

以航空舵机测试平台为应用背景,设计四绕组永磁直流力矩电机驱动控制系统。通过研究直流力矩电机的结构、性能特点、工作原理和调速理论,建立了电机的数学模型并根据相关的控制理论,确定了闭环调节的控制策略,包括转速、电流的PI调节和位置的比例加前馈的调节方式,其中为了提高位置跟随性能,前馈采用加速度和速度控制形式。至此建立直流电机三闭环控制系统模型,并通过仿真与实验验证,对其特性曲线进行了分析和研究,来证明模型和控制器参数的合理性,验证了设计方案的可行性。     

大部件姿态的快速计算与高精度多轴同步控制

为了解决一种六自由度大部件并联机构的姿态精确控制问题,提出一种快速的姿态计算方法和高精度的多轴同步协调控制技术.在基础平台上建立固定坐标系,在大部件的中心建立连体坐标系,基于这两个坐标系建立大部件姿态计算的运动学数学模型;在固定坐标系中通过对大部件上4个靶标的初始位置和目标位置的精确测量,即可快速计算出大部件4个支撑柱三坐标的位移增量;多轴同步协调控制技术采用同步误差积分补偿方法(CSEI),对4个支撑柱3个坐标轴共12个运动轴的同步位移误差进行动态积分补偿,显著地减少了系统的超调量和调节时间,提高了大部件姿态调整的速度和精度.仿真结果表明,所提出的姿态计算方法仅需一次矩阵变换,即可计算出4个柱子的坐标增量;CSEI方法较传统的PID方法调节时间减少1/2.     

基于观测器的永磁电机转子位置和速度估计方法

永磁同步电机运动控制系统中，机械传感器的存在使系统的成本增加，可靠性降低，易受外部环境的影响.为了降低系统的成本，提高可靠性，提出了一种无传感器控制方法，将磁链估计法与观测器法相结合，给出了一种基于观测器理论的永磁同步电机转子位置和速度估计方法.转子位置通过对磁链的估计而获得，速度反馈信息则通过一个闭环状态观测器进行估计.仿真和实测结果表明，该方法切实可行，能够可靠地进行转子磁极位置和速度的估算.     

永磁同步电机最大输出功率伺服系统的能量成形控制

应用能量成形方法,将永磁同步电机控制系统看作二端口能量转换装置,建立了位置伺服控制模型,求取了满足最大输出功率原理的系统平衡点。选择了期望的哈密顿函数,配置了期望的互联和阻尼矩阵,设计了位置控制器,并针对负载转矩存在未知扰动的情形,设计了负载转矩观测器。仿真结果表明,所设计的控制系统得到令人满意的位置跟踪特性,响应快速准确,对负载转矩扰动具有很好的抑制作用。     

特大型齿轮激光跟踪在位测量的定位模型

为融合特大型齿轮激光跟踪在位测量系统中各测量组件的测量数据,研究了各测量状态中测量组件之间位置关系建立的相关方法.由于采用了激光跟踪仪对三维测量平台进行多测点式测量,需将测量数据统一到同一个坐标系下,严格按照测量原理对测量系统建模,在此基础上研究了测量系统中三维测量平台坐标系的建立和转换问题,提出了2种解决方案:直线向量法和整体映射法,同时分析比较了两者的差异及适用范围.经实验验证,在不计入激光跟踪仪测量误差的影响时,由解决方案原理及相关计算引入的误差完全可以忽略.     

Feeding Control System of Conveyor-belt Based on Image Processing

Based on the real time measurement of the width of coal flow, the method for measuring the width and the relative position of coal flow on a conveyor-belt by image processing was presented. A feeding control system of conveyor-belt was proposed using a fuzzy controller. This control system consists of CCD camera, universal image sampling system, control network and executor. The result shows that the algorithm used in the image processing is simple and efficient, and the measuring error of width is less than 4%.     

桥式龙门直线同步运动的位置控制方案分析

介绍数控桥式龙门铣床龙门直线同步运动的位置控制原理,分析了影响传动精度的变量误差,介绍了误差测量和误差补偿方法,提出了解决长行程桥式龙门直线同步运动位置控制检测元件选择、结构设计的原则和两种解决方案．     

位置测控系统在水洞中的应用

针对某低速水洞模型机构的控制要求,对位置测控系统方案及测控软件的设计和开发进行了研究,对位置实时控制和数据采集的方法进行了讨论,采用独特的设计方法,解决了系统的脉宽调制问题、线程同步问题,以及系统误差处理与抗干扰等问题.实践表明,该方案可以方便地开发运动控制系统,稳定可靠、控制精度高,大大缩短开发周期.     

基于变结构控制的PMLSM矢量伺服系统

该文针对永磁直线同步电机的伺服控制,探讨了一种基于矢量控制逆变器和光栅尺的位置、速度伺服控制方案。速度调节器采用变结构PI控制算法,在消除静差的基础上,提高永磁直线同步电机的响应速度。位置调节器采用PD控制算法,使系统具有平稳、快速、无静差的跟随性能。仿真验证了其可行性,易于实际应用。     

应用中断方式计数的数据采集系统设计

近年来,水表、电表及煤气表(简称三表)的数据采集系统在智能楼宇中得到了广泛的应用.针对应用中出现的数据采集准确度低的问题,通过对传统的采集方式进行分析,提出了采用8259A中断控制器配合单片机采集数据的思想.设计了一种新型的数据采集系统,给出了硬件电路框图和主要软件流程图.实验证明,这种采集方式采集数据的准确度大大提高.     

基于滑模观测器的永磁同步电机自整定调速系统

针对传统滑模观测器在永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)动态变速与动态加载时调速系统超调过大,并且在估算反电动势中产生较大抖动问题,提出一种基于滑模观测器的永磁同步电机自整定调速方法。首先,采用Sigmoid函数代替常数切换函数,通过滑模观测器估计反电动势;然后,通过锁相环进行位置检测,从估计的反电动势中提取转子位置和速度信号;最后,经过速度观测值与给定值的比较,通过模糊PI实现参数自整定。仿真结果表明,与传统的滑模观测器方法相比,所提方法能够很好地消除抖动,其跟踪性、鲁棒性较大提高。