运动控制系统创新实践平台的设计与实现

实践性课程的建设是本科生教学改革的一个重要组成部分,基于运动控制系统实践平台的工程实践与科技创新课程是针对电气工程相关专业开设的实践性课程。首先介绍了"电气自动化控制系统设计和实践"的课程信息与体系规划,然后详细讲述了该课程平台的管理层、控制层和设备层的组成。最后结合两个系统案例介绍了运动控制系统创新实践平台的实现过程,综合体现了该创新实践课程教学对学生的实践能力及创新能力的培养与提高。     

机械专业直流伺服电机控制系统实验平台设计与开发

针对学生难以理解直流伺服电机控制系统的工作原理,开发了一种直流伺服电机控制系统,该系统主要包括直流电机的改造和控制系统开发两部分,学生通过将普通直流电机改造为直流伺服电机,可以提高测绘、计算机辅助设计、数控加工以及装配等能力;通过在控制系统软件界面中修改不同的PID参数,可以实时观察直流伺服电机的运行效果。该系统能够加深学生对直流伺服电机控制参数的认识和理解,可以激发学生的积极性,有效地提高了学生机电结合的动手与工程应用能力。!     

便携式两轴跟踪转台结构及控制系统的设计

主要对跟踪转台的伺服控制系统进行了设计和研究,阐述了跟踪转台的工作原理及其功能。综合考虑到一些影响转台稳态精度和动态性能的因素后,采用两环反馈来设计控制系统从而完成了对整个伺服控制系统的硬件和软件的整体设计。     

帆板控制系统的设计与实现

该控制系统采用STM32F103RCT6为主控制器,利用外部按键输入可以调节风扇转速,调节风力大小,进而控制帆板转角,采用PID算法控制电风扇转速．利用SCA61T实现对帆板角度的检测,并在液晶屏上实时显示．测试结果表明控制效果良好．     

基于嵌入式计算机的稳定平台控制系统设计

针对稳定平台控制系统要求体积小、功耗低、抗干扰能力强等一系列特点,设计了一套以80×86架构嵌入式计算机为核心的机载三轴稳定平台控制系统;利用惯性坐标系、载体坐标系和天线平台坐标系之间的变换原理,设计了一种可以隔离载体干扰角运动并实现目标稳定跟踪的稳定平台双回路控制系统模型,并通过Matlab仿真验证了控制方法的正确性;详细设计了包括嵌入式计算机的各模块组成及连接,光电编码器、陀螺仪、GPS等惯性敏感元件的选型和配置,主控制程序及地面遥测计算机软件的流程与功能;现场试验结果表明,稳定平台目标跟踪误差范围达到±0.5°的设计要求。     

温度控制系统模糊自适应PID控制设计与仿真

针对温度控制系统纯滞后、非线性等特点,设计了一种模糊自适应PID(Fuzzy Adaptive PID,FA-PID)控制算法。利用Matlab的Simulink工具箱建立模型,并做了传统的PID控制、模糊控制(Fuzzy)以及FA-PID控制的仿真对比实验。仿真结果表明,FA-PID在超调量、调节时间等性能指标上都优于其他两种控制算法,具有更好的适应性和稳定性,改善了温度控制系统的性能指标和控制精度。     

基于西门子PLC实现的炉温控制系统设计

本文介绍了以西门子PLC控制器为核心,以炉温为被控对象的炉温控制系统,重点分析了实现炉温控制的原理和PID控制的程序设计方法,程序经仿真实现了控制要求。     

卫星天线稳定跟踪平台的总体模块化设计

针对多种武器系统对稳定跟踪平台的要求,对两轴卫星天线稳定跟踪平台进行了研究与设计。分析了天线稳定跟踪的基本原理,给出了控制方案,完成了平台的模块化设计和工作流程设计,经实验,该平台具有较好的跟踪能力。     

非完整轮式移动机器人运动控制系统的设计与实现

通过对非完整轮式移动机器人运动学模型的分析，以Elmo HARmonica伺服驱动控制器为核心，设计了轮式移动机器人的运动控制系统。基于Visual C 和OpenGL平台开发了轮式移动机器人轨迹跟踪仿真系统，并进行了轨迹跟踪的仿真试验，取得了满意的控制效果。实验结果表明了运动控制系统设计的有效性。     

基于Quanser平台的旋转单级倒立摆控制系统的研究与实现

倒立摆系统的稳定控制是控制理论中的典型问题,在倒立摆的控制过程中能够有效反映控制理论中的许多关键问题,如非线性、鲁棒性、跟踪问题等。文章基于Quanser平台,在Matlab/Simulink中搭建了旋转单级倒立摆实时控制系统,对其进行了建模分析,并设计了PID控制器。从仿真结果可以看出,PID控制器实时控制效果较好,倒立摆摆杆角度响应平滑,抖动小。     

伺服电机测试实验平台设计与实现

设计并实现了伺服电机测试实验平台,该平台是以计算机为核心组成的数字化测试系统。电机的各类信号通过PCI数据采集卡I、SA采集卡和串口传送给计算机。该测试系统能够模拟实现变负载摩擦、变间隙和变转动惯量等多种功能,并对特定的伺服系统以控制精度和速度为主要指标,在测试实验平台上进行了测试。     

采用温度-压力跟踪系统的蛋粉加工装置

喷干系统是蛋粉加工过程中最重要的一个环节。在探索出该系统中压力随温度变化规律的基础上，开发了相应的智能PID控制算法，从而实现了蛋粉生产过程中质量、出粉率以及能耗3项性能指标的最佳协调控制。     

基于Somachine的飞剪定长控制

飞剪的定长控制一直是控制领域里研究的一个重要的问题。施耐德实验室硬件平台是由电脑、施耐德的运动控制器LMC058F42、伺服驱动器Lexium32A、伺服电机BMH0701、触摸屏XBGT2200及施耐德实验室定制的飞剪系统模型组成。本文首先介绍了该系统的硬件模块,主要介绍了运动控制器、伺服驱动器及伺服电机。然后介绍了飞剪控制的具体过程及要实现的目标,简要阐述了飞剪运动方程式算法的推导过程,给出了通过Somachine来实现该算法的软件程序。在施耐德实验室中通过该硬件平台最终实现了对飞剪的控制,在控制精度上取得了令人满意的效果,使得每次切割的长度误差小于1mm,从而验证了飞剪运动方程式算法的正确性。     

基于LabVIEW的嵌入式系统实验平台设计与实现

介绍了一种基于图形化编程语言的嵌入式系统实验平台的设计,叙述了平台的开发环境、硬件的构成,并以具体实验为例详细介绍了开发与调试过程。该平台以ADI公司Blackfin系列嵌入式处理器作为CPU,扩展多种外设模块,采用LabVIEW图形化编程语言进行开发。     

砂浆泵的节能调速控制系统研究

为提高砂浆泵的工作效率,降低其能耗,对砂浆泵的调速控制系统展开研究,使泵在达到设计要求并提高性能的基础上尽可能节约能源。通过分析不造成泵性能严重下降的可调速范围,对砂浆泵系统建模,设计关于节能调速的模糊控制器,采用模型参考自适应模糊算法对砂浆泵节能调速系统进行仿真。仿真结果表明：相比传统PID控制,模型参考自适应模糊控制的反应时间和稳定时间大幅缩短,效果更为理想,因此可采用模型参考自适应模糊控制为实现泵节能调速的控制方案。     

实时图像采集系统的设计与实现

本文分析了目前常用的各种图像采集方法的利弊,指出设计高速图像采集系统的关键在于实现大容量的高速缓冲区和独立的数据采集总线。利用XPLD芯片实现定制的DDR控制器,再配合大容量的DDRSDRAM~成的大容量的数据缓存。该结构实现了廉价的高速采集系统,并且成功的应用于数字显微镜设备上。     

车载卫星天线扫描与跟踪系统设计

首先从车载天线接收系统总体设计方案进行阐述,给出了相应的系统框图,进而在论述中规划了车栽卫星天线接收主控系统的硬件设计模块．接着研究分析了此次硬件设计中使用到的接口：SPI、TWI、USART,完成了MEGA64主控模块的硬件设计,并给出系统板的原理图,最后,给出了车载卫星天线扫描跟踪算法设计．     

基于运动卡的两轴同步运动控制系统

设计一种新型的全闭环运动控制系统,完成对伺服电机高速、高精度的控制,进而实现两轴高速运动同步控制的功能.实验获得的同步数据说明这种系统同步性能好,具有实时性和快速性,方便实用.     

基于Freescale Kinetis的三轴点胶机运动控制卡的设计与实现

设计了一种以Freescale Kinetis K60为核心的三轴运动控制卡,该卡可以通过上位机或者手持编程器编写运动程序,并可脱机运行。系统实现三轴联动的功能,能够很好的满足点胶机的在直线和圆弧曲线涂胶的性能要求。