随着工业自动化水平的不断提高,工业控制网络所需负担的工作也日趋繁重,整个网络中传递信息的规模和复杂度也在不断增长,这给控制系统提出了更高的要求。伺服系统作为一种对控制精度、动态响应等性能指标要求很高的控制系统,也必须面对这些问题。本论文研究了将工业以太网技术应用于伺服系统的方法。通过将EtherCAT工业以太网协议与CANopen规范相结合,以TMS320F2812系列DSP为平台,设计并实现了伺服驱动器的工业以太网通信接口,组建了网络化的运动控制系统。通过分析EtherCAT与CANopen相关技术细节,阐述了将CANopen与EtherCAT相结合的关键点,给出了多种运动控制模式的设计方式,分析了软件设计和实现的具体方法和要点。本文按照分层和模块化的方式给出了通信接口的设计过程,按层次分为三个大的模块:EtherCAT通信模块、CoE通信模块与CANopen运动控制模块。对各个模块又根据功能分为多个子模块,其中EtherCAT 通信模块主要包括:EtherCAT状态机服务、邮箱服务和过程数据服务:CoE通信模块包括:服务数据对象(SDO)服务、过程数据对象(PDO)服务、对象字典服务;运动控制模块包括设备状态机服务和多种运动控制模式的实现模块。对每个模块本文都给出了具体的设计与实现过程。本文实现了四种运动控制模式下的实际控制结果,包括周期同步的位置与速度模式以及位置与速度轨迹规划模式。实验结果表明,系统能够满足高速度、高精度、高可靠性和同步协调的控制要求。最后对所做工作进行了总结与展望。
上传时间: 2022-05-27
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在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视牛产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。本文将设计一台四白由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和同服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关书的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。关键词:机器人,示教编程,伺服,制动在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法;程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用,为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机器人”(Industrial Robot):多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置(国内称作工业机器人或通用机器人)。机器人是一种具有人体上肢的部分功能,工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势,但功能较少,适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人,而把工业机械人称为通用机器简而言之,机器人就是用机器代替人手,把工件由某个地方移向指定的工作求以操纵工件进行加.
上传时间: 2022-05-28
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针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题,文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。 系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量,设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备,STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制,显示模块实现各个环境因子的实时显示,数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行,移植LwIP协议使STM32可以接入网络,实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件,控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中,采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中,便于对系统进行升级,采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中,可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。 为了对系统进行测试,在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试,文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测,数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时,系统会报警,此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。
上传时间: 2022-06-09
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针对现有方法的不足,本文从太阳能光伏阵列的输出特性出发,针对光伏阵列本身具有非线性、时变性和无法建立精确的数学模型的特征,以及传统模糊控制与PID控制难以满足精度高、鲁棒性好的要求,提出了一种基于模糊PID控制的最大功率点跟踪控制策略,并采用升压斩波电路(Boost电路)实现MPPT功能本文首先介绍了太阳能光伏发电系统的组成和分类,分析了光伏阵列的工作特性,接着分析了Boost电路在光伏发电系统中的实现,最后概述了太阳能最大功率点跟踪的模糊控制策略中几种控制器的基本原理,利用Matlab/simulink进行仿真,分别搭建了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器的模型,将这几种控制器应用于光伏发电系统。仿真结果表明,模糊PID控制方法不仅能快速响应外界环境的变化、有效消除传统模糊控制下最大功率点处的振荡现象,而且弥补了在PID控制下系统调节过渡时间较长的缺点,使光伏系统始终工作在最大功率点,提高了光伏系统的效率。
上传时间: 2022-06-21
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摘要:由于网络通信技术的不断提高,网络伺服系统成为目前伺服系统的发展方向。把网路引入同服控制系统,在控制器和伺服驱动器之间通过网络进行数据通信,使控制器和驱动器之间数据传输在速度和可靠性方面大大的提高,同时也提供了精确的多轴同步功能。但目前由于-些特殊领域的应用,无网络接口的伺服系统仍被某些行业所使用。目前基于以太网的现场控制网络被广泛应用于工业现场控制领域。传统的以太网术采用CSMA/CD介质访问方式为竞争式的共享介质技术,对间歇传输、突发性长报文传输有着很高的效率。在节点数少、负载轻的情况下,以太网具有很好的效率。当节点数增多、数据通信量增大、负载加重的情况下以太网的效率下降很多。关键词:EtherCAT,SPI模块;设计实现
上传时间: 2022-06-22
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摘要:针对永磁同步电机速度估算及定子电阻变化引起的稳定性问题,根据模型参考自适应控制法的原理,在同步旋转坐标系下,提出永磁同步电机转速估算与定子电阻辨识的自适应律,建立永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统及定子电阻在线辨识的数学模型.通过控制系统简化,确定调速控制系统中电流调节器与速度调节器的传递函数,并对电流调节器与速度调节器的控制增益进行了设计.仿真结果表明:控制系统对定子电阻变化鲁棒性好,转速估算与速度调节精度高,验证了本控制系统的可行性.关键词:永磁同步电机;无速度传感器;矢量控制;模型参考自适应;定子电阻;在线辨识;控制增益
上传时间: 2022-06-25
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任何一个实际系统由于内部和外部的各种原因,它的参数和外部干扰都有很大的不确定性,这将对系统性能造成严重的影响,为了降低这些不确定性因素引起的控制品质严重下降,同时,保证系统的跟踪性能和抗干扰性能不变,本文采用改进的鲁棒二自由度控制结构一分数阶干扰观测器,来消除摩擦、模型不确定性、测量噪声等的干扰,提高系统的抗干扰性和鲁林性。本文主要工作如下:(1)较为系统地介绍和分析了分数阶微积分的基本理论,对分数阶微积分的各种定义及其之间的转换进行了介绍。(2)介绍了二自由度控制结构以及传统整数阶干扰观测器的设计方法.(3)对分数阶Q滤,器的有理函数离散化、近似方法进行了详细的分析研究,给出不同方法下的仿真比较,研究表明采用改进的AL-Alaoui+CFE法时近似效果最好;对基于Oustaloup算法的分数阶Q滤波器的有理函数近似方法下,滤波器近似阶次的选择进行了详细推导验证。(4)选取扭矩实验系统这一典型的工业伺服系统为实验平台,采用分数阶干扰观测器结构来验证其对振动和干扰的有效抑制作用。仿真结果表明,通过与传统的P控制器相比,分数阶干扰观测器更能满足系统对快速性、普林稳定性和抗干扰性能的要求。总结全文,本文的创新点为:(1)对分数阶Q滤波器的Oustaloup曲线拟合近似方法中滤波器近似阶次的选择进行详细分析验证,给出最为合适的近似阶次.(2)以二惯性扭转实验系统为例,利用分数阶微积分理论知识设计出分数阶干扰观测器,更好地解决了普捧稳定性和干扰抑制能力的综合问题.
标签: 分数阶微积分
上传时间: 2022-06-25
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AR0231AT7C00XUEA0-DRBR(RGB滤光)安森美半导体推出采用突破性减少LED闪烁 (LFM)技术的新的230万像素CMOS图像传感器样品AR0231AT,为汽车先进驾驶辅助系统(ADAS)应用确立了一个新基准。新器件能捕获1080p高动态范围(HDR)视频,还具备支持汽车安全完整性等级B(ASIL B)的特性。LFM技术(专利申请中)消除交通信号灯和汽车LED照明的高频LED闪烁,令交通信号阅读算法能于所有光照条件下工作。AR0231AT具有1/2.7英寸(6.82 mm)光学格式和1928(水平) x 1208(垂直)有源像素阵列。它采用最新的3.0微米背照式(BSI)像素及安森美半导体的DR-Pix™技术,提供双转换增益以在所有光照条件下提升性能。它以线性、HDR或LFM模式捕获图像,并提供模式间的帧到帧情境切换。 AR0231AT提供达4重曝光的HDR,以出色的噪声性能捕获超过120dB的动态范围。AR0231AT能同步支持多个摄相机,以易于在汽车应用中实现多个传感器节点,和通过一个简单的双线串行接口实现用户可编程性。它还有多个数据接口,包括MIPI(移动产业处理器接口)、并行和HiSPi(高速串行像素接口)。其它关键特性还包括可选自动化或用户控制的黑电平控制,支持扩频时钟输入和提供多色滤波阵列选择。封装和现状:AR0231AT采用11 mm x 10 mm iBGA-121封装,现提供工程样品。工作温度范围为-40℃至105℃(环境温度),将完全通过AEC-Q100认证。
标签: 图像传感器
上传时间: 2022-06-27
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通过本课程学习,您将:-了解一些目前最新的电机控制设计解决方案一了解一种新的永磁同步电机(PMSM)无传感器磁场定向控制(FOC)算法-了解如何查找更多关于该算法的信息PMSM概述PMSM的FOC控制无传感器技术DMCI介绍——一种有用的工具演示1:整定PI参数演示2:整定无传感器控制参数回顾,答疑(Q&A)PMSM概述-PMSM应用-PMSM与BLDC的比较-PMSM结构-PMSM特性-PMSM操作高效率和高可靠性设计用于高性能伺服应用可实现有/无位置编码器的运行方式比ACIM体积更小、效率更高、重量更轻采用FOC控制可实现最优的转矩输出平滑的低速和高速运行性能较低的噪声和EMI从其发展历史来看,两种电机发源于不同的领域转矩产生的机理相同BLDC是PMBDC的一个派生词PMSM表示一个励磁磁场由PM提供的AC同步电机控制方法不同(六步控制与FOC)
上传时间: 2022-06-30
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1.1首先安装J-Link驱动>开发软件\Setup_JLinkARM_V468,双击要安装的“Setup JLinkARMV468.exe",>安装过程全选“next”直到安装成功,>将JLINK插接到电脑的USB口,即可在我的电脑\管理\设备管理器\通用串行总线控制器中看到一个J-Link driver。舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统。舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。
上传时间: 2022-07-05
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