针对某高超声速风洞攻角机构,分析其特殊结构特点和运动学规律,对其参数辨识和控制方法进行了研究。首先,对攻角机构进行运动学建模,讨论了俯仰和偏航自由度的非线性运动学模型;针对俯仰和偏航自由度传动链误差因素多的特点,采用激光跟踪仪进行检测,并结合非线性最小二乘方法对其运动学模型中的参数进行了精确拟合。试验结果表明,参数辨识结果满足机构精确定位要求,定位精度优于1'的精度指标。针对俯仰和偏航机构非线性传动的特点和风洞试验对机构速度准确控制的需求,在参数辨识的基础上,采用虚轴、电子凸轮和电子齿轮技术,实现了对俯仰和偏航自由度速度的精确控制,速度控制精度优于0.5(°)/s的精度指标。

为了确保枕式包装机各项功能能够得到精确高效的运行,对神经网络控制策略进行了具体的研究。通过建模仿真,对比分析经典PID控制与神经网络PID控制的优劣,论证了神经网络PID的控制方法更有优势。在优化完成的基础上,开发出色标切功能。对包装机进行实际生产测试结果表明,整套系统在完成相应功能的过程中满足了稳定性和包装精度的要求,具有良好的应用价值。

传送带跟踪功能是工业机器人最典型的应用,在喷涂、3C、上下料等行业均有广泛的应用。主要以直线传送带跟踪为研究对象,通过编码器的位置反馈信息,计算出物品坐标系在机器人基坐标系下的实时矩阵表示,通过改进的跟踪算法,实现从追踪到跟踪同步的功能。实验结果表明:机器人在位置模式下,通过该算法,TCP末端能快速追踪上物品,并实时同步传送带上的物品,最终实现对目标的动态跟踪抓取。

针对纸带压接机中压接装置的工作过程,在分析甩动辊运动过程的基础上,将甩动辊视为凸轮机构的从动件,定义其转动角度与从动件的行程等效,构建甩动辊动作电子凸轮曲线,从而基于电子凸轮控制机制,实现对甩动辊的控制。对该电子凸轮曲线的定义,特别是加速区和减速区的曲线形式,以及在加、减速区甩动辊与主动轴转角之间的关系进行了细致的讨论,得到了在加、减速区主动轴转动角度是甩动辊转动角度的2倍的结论;以此为指导,对伺服电机电子凸轮功能的参数设置进行讨论,并在纸带速度不同时均可离线设置。最后,讨论了实现上述控制的PLC程序的设计思想,并应用于实际系统,纸带压接装置的可靠性和稳定性取得了设想的效果。

针对传统凸轮机械手中的凸轮机构易磨损、输出动作缺乏柔性且运动轨迹单一等问题,提出一种新型电子凸轮取置机械手的设计方案,同时搭建了电子凸轮控制系统软、硬件平台。其中,以机械手输出凸轮机构多项式运动规律为例,推导出伺服系统输出脉冲数与从动件运动规律之间的关系;利用PMsoft软件编写程序并输出电子凸轮曲线,该曲线符合预期的多项式运动规律。根据不同生产要求,该系统可以通过更改电子凸轮的参数设置来改变输出运动曲线。为机械手输出运动过程的柔性化、轨迹的多样化提供了设计方法和实例。

对摇板式造波控制系统进行了设计,应用EtherCAT通讯协议,采用全闭环控制方式。对硬件部分和软件部分进行了设计,介绍了主程序、人机界面、运动控制程序的设计,分析了规则波、聚焦波、斜向波等波形产生的机理及耦合、解耦时机的选择,并基于倍福TwinCAT电子凸轮功能设计摇板运动轨迹。实际应用表明该控制系统能实时、精确地控制多轴运动。

以卷烟包装机械的推烟凸轮为研究对象,通过搭建伺服控制实验平台,进行电子凸轮设计,实现推烟杆的直线往复运动.设计采用软PLC技术、速度前馈策略和串联PID控制系统对伺服电机进行精确的速度与位移控制.通过分析实验数据可知,电子凸轮技术能够提升推烟凸轮的反应速度并且得到更高的位移精度,验证了使用电子凸轮技术能够很好地替代原有机械推烟凸轮.

该文分析了第四代篦冷机的篦床运动特点和控制技术要求，提出了一种适用于第四代篦冷机的新型控制技术。