为了降低液压机械无级变速器使用的容积调速系统进行转速控制的波动性,设计了遗传算法(GA)优化PID的控制方法,并通过AMESim与MATLAB/Simulink联合软件开展了仿真分析。研究结果表明:通过GA优化PID控制方法进行优化后,转速达到了0.35%的超调量,经过0.25 s达到稳定状态,与传统PID控制方式相比,超调量降低了18.5%,所需调节时间缩短了0.17 s,显著降低了转速的波动性。采用GA优化PID控制方式进行优化,可以使系统获得更短的调整时间,达到更高效的响应性能,大幅减小了转速的超调量,显著提升了系统调速性与稳定性。使系统获得了更优的动态响应性能与转速控制精度,为最终满足工程应用提供了有利条件。

针对传统切削加工制造单元智能化转型升级需求,提出一种以西门子S7-1200 PLC为控制核心的智能制造切削加工系统方案。通过工业以太网,PLC与机床、制造执行系统(MES)、机器人、RFID等有机融合。重点分析了PLC与各组成部分之间的连接关系,PLC处理MES系统下发的工作任务流程,从而实现加工过程的智能化处理。该系统在加快加工单元的智能化改造,提升效率等方面具有积极意义。

针对目前制造企业对切削加工单元低成本智能化升级改造的需求,提出以PLC为控制核心、HMI为人机交互媒介、工业机器人为搬运单元的智能化改造方案。数控车床、加工中心和工业机器人端由远程I/O模块通过Profinet工业以太网与PLC进行数据交换,在西门子TIA软件中完成远程I/O模块导入、系统硬件组态、PLC程序编制、HMI界面设计等,并与编制的工业机器人程序进行联调。结果表明:所提方案在提高作业安全水平、降低人员劳动强度、减少人员需求等方面具有积极作用。

选择3-RRP平面并联机构作为研究对象,计算该机构的自由度为3,选择与机架相连的三个转动副作为机构的输入。通过3-RRP平面并联机构的运动学方程求解机构雅克比矩阵,分析该机构的奇异位形,使机构的运动轨迹避开奇异位形。利用虚功原理求解出动力学逆解方程,并用ADAMS软件对该机构的动力学进行仿真分析,模拟末端执行器上施加不同外载荷下同样完成8字形运动轨迹时,三个驱动电机的功率损耗。为该机构动力学及实际应用研究提供理论依据。

分析了现有的传统夹具在装夹具有较高形位公差要求的轴类零件进行加工时存在的弊端和不足,并提出了相应的解决方案。开发了一种＂两顶一面＂快速定位夹具,并介绍了其结构组成、工作原理、特点及加工制造方法。