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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
彭发忠 王传英 柴恒辉 邵珠峰 王帅奇 王博文
滑块是伺服压力机的重要组成部分,滑块质量直接影响压力机制造成本和精度.针对目前大型伺服压力机的滑块仍然存在结构不尽合理和质量过大的问题,该文以滑块结构轻量化为目标,结合滑块的结构特点和不同优化方法的优缺点,提出了一种基于分层结构的滑块轻量化设计方法.给出了实用的载荷分析模型以及边界条件的确定方法,作为ANSYS优化分析的基础.考虑到滑块上半部分所起的连接和支撑作用,在保证功能约束的前提下,采用拓扑优化实现其材料的最大化切除;对参数结构较为明确的滑块下半部分展开参数优化,优化隔板的厚度以及布局.利用ANSYS软件对整体优化方案进行了验证,在保证刚度要求的基础上,整体优化方案降低了滑块质量,实现了滑块轻量化.该文所提方法为机械产品的轻量化设计提供了一种有效途径.
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
徐武雄 阮若林
设计了一个直流伺服电动机无线数字控制系统,控制系统可以通过微型计算机发出控制指令,实现对直流伺服电动机速度的控制,转速采用基于PID算法的闭环控制,微型计算机与电动机之间的通信采用无线连接。试验结果表明:在给定速度为1000r.min-1时,超调量小于10r,稳态误差小于0.3%。说明系统结构简单,性能稳定,主控端用户界面友好,操作方便,伺服端电动机速度超调量良好,稳态误差小,具有比较高的实用性。
关键词：
伺服电动机 无线通信 数字控制 单片机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
倪敬 蒙臻 毋少峰 王志强
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。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张波 李杨 陈小丽 鞠亚坤 闻小龙
编码器作为伺服电机系统角度检测、反馈的最核心部件,其自身定位精度至关重要。将基于隧道结磁电阻原理的磁敏芯片作为敏感元件,配合开关电源和线性电源模块形成电源系统,使用STM32F373单片机芯片及其外围电路组成信号处理微系统,使用自定义基于RS-485的ModbusRTU协议进行数据传输和通信,设计和研制了一种高精度的磁电式旋转编码器,并采用自动采集系统对编码器数据进行了采集及存储。在程序设计方面,针对敏感元件的原始输出数据,设计和编写了一种数据处理、修正和校准算法,并使用MATLAB软件对编码器解算的角度数据进行了仿真、运算和验证。为进一步检验所研制的编码器在实际工况下的角度测量精度,将编码器安装在高精度时栅转台系统上进行了测试,编码器测试精度达到0.046 9°,可应用于伺服电机角度反馈系统。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
倪敬 任旭 蒙臻
设计了一种基于工业PLC的双电动机电伺服同步驱动教学实验系统。该系统融合了"等同式"同步算法、内外闭环控制理论、电伺服驱动技术、PLC控制技术、旋转编码器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,具有结构紧凑和机电一体化集成度高的特点,既可以完成机电传动控制实验、位移传感器技术实验和PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、电伺服控制实验和双电动机电伺服同步控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的创新性和先进性。
[期刊] 山西财经大学学报
[作者]
李笃一
首先设计了一种根据倾角传感器信号、利用单片机来控制伺服电机转速的闭环系统,然后对其构成、控制系统的工作原理、硬件电路和控制算法进行了详细阐述,最后通过实验,将系统应用在自平衡机器人上,使之能够在跷板上保持自平衡。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
彭发忠 张朋 王立平 邵珠峰 杨迪 杨快
大型伺服冲压线中的主驱动电机功率通常达到MW量级,由于需要驱动滑块频繁加减速,容易造成巨大的电网冲击和电能损失.为了保证大型伺服冲压线的平稳高效运行,能量管理系统是不可或缺的重要功能模块.该文针对采用飞轮储能的大型伺服冲压线的能量管理方法展开研究,基于梯度投影算法和BG样条曲线速度规划,提出了一种半周期飞轮转速自适应规划算法.该算法在引入约数周期正弦扰动时表现出较好的抗干扰能力,避免了飞轮转速突变的问题.利用Simulink建立了伺服冲压线的理论仿真模型,仿真结果表明:所提出的飞轮转速自适应规划算法能够显著改善进线功率和母线电压的波动,为大型伺服冲压线的能量管理提供了一种有效方法.
关键词：
伺服压力机 能量管理 飞轮储能 自适应
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒙臻 倪敬 周晶 吕俊杰
为了解决大学机器人专业实验课程匮乏的问题,该文设计了一种多应力条件下伺服系统服役性能综合性实验。该综合性实验以科研思维为导引,分为认知导引、问题导向和开放设计3个层次,系统性地结合了PLC电气控制理论、电机拖动理论、运动控制技术、信号处理技术和实验数据处理方法等科学理论,分别适合不同年级不同认知阶段的大学生实践学习。通过本综合性实验,不仅可以展示工作应力和环境应力对伺服系统服役性能的演化作用,还可以有效培养大学生主动学习、积极探索的科学精神,增进了大学生对工业机器人服役性能的理解和创新实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谢小正 张旭 孙子宽 宋玉奇 黄华
为解决数控机床伺服系统参数设计相关实验，在真实机床上难开展、高耗材、安全风险大等问题，提出了一种“基于MCD+PLCSIMAdvanced+TIA架构的伺服系统参数设计数字孪生实验平台”设计方案。该方案将机床模型实体与数字孪生实验平台有机地结合起来，以“单轴伺服系统参数优化设计实验”为例，对数字孪生实验平台伺服系统的相关参数进行了调试与优化，并在机床模型实体上对其所得参数的准确性进行了验证，同时也证实了该数字孪生实验平台设计方案的可靠性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈英俊 黄崇林
为探索机械类创新应用型人才的培养模式、提高学生的工程实践能力,根据交流伺服电机的位置控制模式及PLC高速脉冲输出原理,开发和设计了交流伺服电机的PLC控制综合性实验。实验内容包括设置交流伺服驱动器参数、电气设计与连线、运用PLC的高速脉冲处理指令编制程序,以及控制电机按指定的速度运行、单轴快速定位和指定的加减速动作。通过实验,学生巩固和扩展了课堂知识、激发了学习兴趣、提高了教学质量。
关键词：
交流伺服电机 PLC控制 综合性实验
[期刊] 技术经济
[作者]
田华 吴国视 陈燕虹
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨亮 郭志军 李文生 王博轩
研制了一种基于视觉伺服的桌面型机械臂创新实验平台,整个系统由机械臂本体、控制器、视觉伺服系统组成。机器臂共有3个自由度,分别由3个步进电机驱动;控制器采用主控板+驱动板的设计结构,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉伺服系统运行在主控板之上,能够通过摄像头采集目标物体图像信息,并将位置信息转换控制指令,控制机械臂完成物体抓取任务。实践表明该方案具有成本低、控制效果好、系统鲁棒性强的优点。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵劲松 董杰 孙鑫宇 徐嘉祥 赵利强 李戊戌
为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应曲线,分析了实验台的动态跟踪性能,探索了电液伺服振动平台在实验教学中的应用。教学实践表明,基于电液伺服振动台进行实验教学,能够加深学生对理论知识的理解,提高学生将理论知识应用于实践的能力,也为机电液一体化相关专业实验教学提供了一种新型平台。
关键词：
电液伺服 快速原型控制 振动台 实验教学
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
施德昌
使用直流伺服控制系统来实现位置或转速控制时,通常使用的线性放大器由于功耗大、效率低,性能不理想.本文提出使用脉宽调制放大器能够克服这一难题,特别是在低速、大转矩系统中。本文详细分析了脉宽调制放大器的三种工作状态,并分析了脉宽调制放大器驱动下电动机的功耗问题,得到这种驱动方式是节能、经济、合理的结论,因而是可行的。本文并提出了脉宽调制放大器的开关频率选择原则,可供使用中作为理论指导。
关键词：
脉宽调制放大器 伺服控制系统 直流电动机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭荣盛 邵雪卷 陈志梅
针对由直流电机位置伺服系统自身参数不确定以及外部扰动影响，导致系统响应速度、控制精度降低的问题，提出了一种新型位置-速度双环控制策略。速度控制器采用模糊内模PID(proportionalintegral-differential)控制，利用模糊原理实现对内模PID控制器参数，即滤波时间常数λ的在线智能整定；位置控制器采用基于自抗扰的非奇异快速终端滑模控制（non-singularfastterminalslidingmodecontrol,NFTSMC），利用线性扩张状态观测器对系统总体的内外干扰进行估计，并以反馈形式进行补偿，同时采用NFTSMC对系统的状态变量进行跟踪，以提高系统的跟踪性能和抗干扰性；最后使用仿真与实验方法验证了新型双闭环控制策略对直流电机位置伺服系统具有良好的控制性能。
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