四缸电液伺服同步举升实验系统设计

设计了一种基于工业PLC的四缸电液伺服同步举升教学实验系统。该系统融合PID控制算法、电液伺服驱动技术、PLC控制技术、磁致伸缩位移传感器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,形成了一套集机电液一体化的多功能进阶型教学实验系统,既可以完成机电传动控制实验、液压传动实验、位移传感器技术实验、PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、单缸伺服PID控制实验和四缸伺服同步PID控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的教学实验创新性和先进性,能够有效地满足培养拔尖型大学生创新实践能力的需要。     

机器人电气接插件可靠性加速实验系统设计

设计了一种基于PLC的工业机器人电气接插件服役可靠性加速实验系统。该系统融合可靠性加速实验理论,恒值温度PID控制技术、电伺服驱动技术、PLC控制技术、插拔力检测技术、接触电阻检测技术、显微观测技术和机电传动控制技术,形成了集成光机电一体化的多功能进阶型教学实验系统,既可以完成经典机电伺服传动控制、恒值温度PID控制和插拔力传感等基础性教学实验,还可以完成接插件在环境温度和插拔速度等参数倍增工况下的服役可靠性加速测试实验,开展插拔力、接触电阻和插针表面摩擦磨损形貌的演化观测,具有较高的机器人可靠性实验教学应用价值。     

工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统

设计了一种基于PLC的工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统。该系统融合服役可靠性加速实验理论,采用电伺服驱动技术、PLC控制技术、线缆张力传感技术、线缆摩擦负载传感技术、显微观测技术和机电传动控制技术,可进行经典机电传动控制、恒温控制、摩擦负载传感和表面摩擦磨损形貌观测等基础性教学实验,也可开展线缆在环境温度、互磨速度和线缆之间的正压力等参数倍增工况下服役可靠性研究教学型实验。体现了教学实验设备的技术先进性和广泛适用性,丰富了大学生机器人服役可靠性设计的实验基础。     

基于PLC与触摸屏的物料分拣教学实验台设计

针对高校实验设备功能单一等问题,设计了一种基于PLC与触摸屏的物料分拣教学实验台。将传感器技术、液压与气动控制、机电传动与控制、MCGSE组态开发、PLC控制技术有机结合在一起,形成一个多功能教学实验平台,可完成传感器技术实验、液压气动实验、机电传动实验、MCGSE组态实验、PLC控制实验以及控制电路实验,保证了教学实验设备的先进性与创新性,提高学生的动手和实践能力。     

基于LabVIEW的数字伺服原理实验系统

基于LabVIEW软件平台和简单硬件,研制了数字伺服原理实验系统。系统运用LabVIEW软件编制人机界面用于描绘实验曲线、控制参数设定和进行运算,数据采集卡采集传感器信号的同时输出PWM控制信号,此控制信号通过直流电动机驱动电路实现直流电动机的运动控制,编码器和电流传感器实时生成电流和速度信号并被采集卡采集,磁粉制动器提供实验所需负载。该系统采用直流电动机加传感器方式代替伺服电动机,采用LabVIEW软件减化编程,实现伺服电动机开环、闭环、双闭环、前馈等控制,并且可以设定不同控制参数,同时可以获得各种控制模式及参数下的实时曲线,能够全方位的展现伺服控制原理。通过该实验系统,同学们可以充分了解伺服控制原理,掌握伺服电动机控制方法。     

伺服驱动教学实验系统的设计与应用

研制开发伺服驱动教学实验系统，精心设计各种实验，让学生综合运用专业基础知识，全面掌握机电系统设计的全过程及其相关的机电一体化技术。     

直流电机组开/闭环控制实验系统设计

根据"自动控制元件"实验课程需求,在研究驱动控制电路、电机控制方法以及恒速控制原理基础上,基于飞思卡尔单片机设计并实现了直流电机组开/闭环控制实验系统,给出系统整体设计方案、主要硬件电路设计以及嵌入式软件设计方法。设计的双闭环控制系统不仅很好地实现了直流伺服力矩电动机、直流测速发电机工作特性测试和电机恒速控制等实验项目,还有效地解决了电机驱动发热问题。经反复实验测试,系统可靠性高,适合学生实验。     

电力推进系统实时监控平台的研究

采用三相异步电动机模拟螺旋桨负载,应用PLC、变频器、推进电动机和螺旋桨仿真电动机等通过CC-Link现场总线构建了电力推进系统实时监控平台;并给出了系统的数据采集程序和控制程序。实验结果表明,该电力推进系统在不同工况下的工作状态和螺旋桨特性。本系统已实际应用于船舶电力推进系统的实时监控。     

现场总线PROFIBUS-DP主-从站技术在变频调速系统中的应用

PROFIBUS-DP是一种国际性开放式的现场总线标准,用于设备级的高速数据传输,中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备进行通信,以进行配置、诊断和报警处理,其主-从站控制技术与系统结构目前得到广泛应用。PLC与其它现场总线设备组成"一主站一从站"或"一主站多从站"的系统结构,具有技术先进,控制方案灵活,运行效率高,安全可靠等优点。本文设计了S7-300PLC作为主站,S7-200PLC作为从站,变频器及电动机作为被控对象,组态王作为上位监控的架构,阐述了现场总线PROFIBUS-DP主-从站技术在变频调速系统中的网络通讯与实施方案、PLC实现主-从站数据接收/发送的多种交换模式、PLC主-从站闭环变频调速编程技术要点与多种调试方法,实践结果证明了PROFIBUS-DP主-从站技术的先进性与实用性。     

LabVIEW在运动控制系统实验平台的应用和实现

运动控制系统实验平台即要求高速的信号处理能力,强大的组网能力,又要求有可视化的控制视图。为了将LabVIEW引入到现有运动控制实验教学中,改造的平台采用LabVIEW开发平台设计上位机的人机交互界面以取代传统实验平台的触控屏,下位机的通信程序以及工艺程序则通过Twidosoft编程软件实现。PC机与PLC的通信基于Modbus串行总线;PLC与伺服驱动器的通信基于CANopen总线,整个运动控制系统实验平台为"PC+PLC+伺服驱动器"的结构模式。LabVIEW在运动控制系统平台的引入,可以方便地实现数据采集和监视控制功能,直观且逼真地显示伺服电机的控制,较好地提高了原有实验平台的功能扩展性。     

干式离合器摩擦片摩擦系数测试台架设计

在自动干式离合器中,获得精确的摩擦转矩对提高离合器的控制效果有着重要影响。而摩擦转矩的精确度很大程度上依赖于摩擦系数的精确度。因此为了研究干式离合器摩擦片的摩擦系数与压力、转速和滑磨过程中摩擦片表面温度的关系,设计了干式离合器摩擦片摩擦系数测试台架。该台架由机械系统、伺服电动机控制系统和数据采集系统组成。机械系统由底座、减速机和弹簧等组成,主要实现压力的手动调节功能;伺服电动机控制系统由触摸屏、PLC控制器和伺服电动机驱动器等组成,主要实现电动机转速和转向的控制;数据采集系统由单片机和计算机等组成,实现所有数据的采集和显示功能。经实验验证,该台架可以实现压力和转速的控制并完成压力、转速、摩擦转矩、摩擦片表面温度和摩擦系数的同步采集,在干式离合器摩擦系数影响因素的研究中起到了重要作用。     

位置伺服控制教学实验系统的研制

本文详细了介绍直流搁置伺服控制教学实验系统的工作原理、设计思路以及所能实现的功能。该实验系统作为机电控制专业的综合性实验系统,在教学实践过程中取得了满意的结果。     

交流伺服系统在单轴数控内圆磨床中的应用

在单轴数控内圆磨床上采用人机界面、具有伺服控制功能的PLC、交流伺服放大器和伺服电动机组成的X轴交流伺服进给系统。分析了伺服放大器控制方式选择、PLC与伺服放大器的接口设计;针对磨床的工作方式,给出了PLC与伺服放大器电子齿轮的计算方法,并创建了基于人机界面环境下的伺服系统的控制方法。     

机电传动实验系统的设计与研制

介绍了一套机电传动实验系统的研究与开发过程，着重讨论了实现测量电机特性的现代化机电传动系统的设计，同时给出了该系统的实验结果。该设备为现代传动控制提供了一个实验与研究平台，它的研制对于机电拖动课程的研究和教学以及提高实验设备的利用率、实现教学实验系统的网络化虚拟化有积极意义。     

基于PLC与单片机双平台控制的开放式机电教学实验设备的研制

对基于PLC与单片机双平台控制的开放式机电教学实验设备的组成、特点及用途等作了较详细的介绍。     

“机电传动控制”课程的研究型教学模式

机电一体化产品质量和技术水平的高低,是当今世界衡量一个国家实力和国际地位的重要标志。实现产品的高质量和技术的高水平,其关键是机电复合型人才的培养。而"机电传动控制"课程的创建建立了一个新的课程体系,它将机电一体化技术所需的强电控制知识有机地结合起来,加强了系统性,节省了学时。"机电传动控制"课程具有专业知识面宽、综合应用性强等特点。为了切实培养学生的电机及控制技术的综合应用能力,进一步促进机电结合,取得良好的教学效果,从课程的教学内容、教学方法和实验设计等方面并结合步进电动机的教学实例对"机电传动控制"研究型教学进行了一些有益的探讨,这些经验对该课程教学质量的提高有较好的参考价值。     

控制装置专业实验室系统建设探索

学习和掌握控制装置是自动化、电气、热动等涉电专业学生必备的知识和技能,按照"校企合作、工学结合"模式建设覆盖涉电专业的控制装置专业实验室系统是推动教学改革的重要组成部分。在"省部共建"资金支持下,依据校企合作充分调研得出的"涉电专业学生职业技能进阶模型",从系统构思与设计、实施与运行过程等方面探索控制装置专业实验室系统建设,介绍了基于自动化仪表与执行器的常规控制装置实验室系统和基于PLC、DCS、现场总线技术的先进控制系统工程中心两大控制装置专业实验室系统及其装备构成。     

基于LonWorks现场总线技术的电梯模型教学实验系统

介绍了一个基于LonWorks现场总线技术的电梯模型教学实验系统,着重描述了这个分布式监控网络系统的现场设备级、网络控制级和远程监控级的3层体系结构,并对基于此系统开展的实验课程设计作了简要说明。     

基于西门子PLC多轴伺服控制系统设计

为了满足工业现场稳定、高精度的运动控制要求,以西门子新型模块化高性能S7-1200系列PLC和松下A5系列伺服控制器为控制核心,采用与伺服控制器相配套的松下伺服电机,设计了4轴伺服运动控制系统,进行了控制系统的整体硬件设计,介绍了系统地址分配和数据传输、PLC和伺服控制器的接线和伺服参数设置、相关PLC程序设计、触摸屏控制界面设计.经调试运行表明:系统运行稳定、控制精度高,适用于工业机械手伺服控制等多种伺服控制场合,具有良好的应用价值.     

机电液综合实验的过程管理及评价体系

自主开发机电液综合实验装置平台,将机械设计、液压与气压传动、机电传动控制、微机原理及应用等多门机械类专业基础课程有机结合。以PLC、微机、工控机等多种控制方式为手段,以机械传动、液压传动、气压传动装置为主体,实现对实验主体的过程和动作控制,具有创新性、综合性、先进性和开放性特点,为本科学生提供3周的综合实训,提升学生的综合应用和创新能力培养力度。本文阐述了机电液综合实验的过程管理是确保机电液综合实验顺利实施和学生能力培养的有效手段,通过机电液综合实验可有效提高应用型机械本科人才的创新能力等综合能力及素质,并在此基础上提出了机电液综合实验的成绩评价体系。