多關節機器人在工業上已經得到了非常廣泛的應用，并且以后會用在越來越多的其他領域。多軸控制系統作為多關節機器人的核心，發展也十分迅速。傳統的多軸控制器體積比較龐大，擴展性不好。在工業4.0的時代，多軸控制系統也越來越智能，同時體積也在逐步減小，并且能夠聯網。EtherCAT現場總線是一種新興工業實時以太網總線，經過多年的技術發展，在通訊速度，拓撲結構等領域已經具有非常獨特的優勢。本課題的工作主要是將EtherCAT現場總線技術應用在多軸控制系統中，利用其技術優勢，進一步提高多軸控制器的擴展性和靈活性，使控制系統網絡化。 本研究首先分析了多軸控制系統的現狀以及發展趨勢，介紹了EtherCAT現場總線技術，在此基礎上，確立了多軸控制系統的開發架構以及開發方法。然后，課題設計完成了基于ET1100的通訊板。在此通訊板的基礎上，使用STM32單片機作為EtherCAT應用層控制芯片，設計并完成了數字輸入輸出部分和模擬輸入輸出部分的軟硬件。同時，為了達到工業現場的要求，設計著重考慮了安裝的便利性，熱插拔功能以及抗干擾性。接著，課題以實驗室雕刻機為控制對象，以PC機作為EtherCAT主站，在主站上的TwinCAT軟件中設計實現了雕刻機的正逆運動學算法，并設計實現人機界面。同時，課題使用ADS通訊接口與C＃高級語言進行通訊，實現了數據的交互。為了更加方便實現人機交互，課題也基于.NET架構設計了人機界面，這樣方便Windows平臺對多軸系統的直接或者遠程控制。最后，在雕刻機平臺上對設計的多軸控制系統進行調試和實驗，同時對多軸之間的同步性能進行測試，完成了雕刻機的單軸運動，點動運動，多軸聯動以及示教運動，并且多軸之間的實時性在微秒級。
上傳時間： 2022-05-29
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近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
上傳時間： 2022-05-30
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（一）電機問題(1) 電動機竄動：在進給時出現竄動現象，測速信號不穩定，如編碼器有裂紋;接線端子接觸不良，如螺釘松動等;當竄動發生在由正方向運動與反方向運動的換向瞬間時，一般是由于進給傳動鏈的反向問隙或伺服驅動增益過大所致;(2) 電動機爬行： 大多發生在起動加速段或低速進給時， 一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態不良，伺服系統增益低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動機和滾珠絲杠聯接用的聯軸器，由于連接松動或聯軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動機的轉動不同步，從而使進給運動忽快忽慢;(3) 電動機振動：機床高速運行時，可能產生振動，這時就會產生過流報警。機床振動問題一般屬于速度問題，所以應尋找速度環問題;(4) 電動機轉矩降低： 伺服電動機從額定堵轉轉矩到高速運轉時， 發現轉矩會突然降低，這時因為電動機繞組的散熱損壞和機械部分發熱引起的。高速時，電動機溫升變大，因此，正確使用伺服電動機前一定要對電動機的負載進行驗算;(5) 電動機位置誤差：當伺服軸運動超過位置允差范圍時(KNDSD100 出廠標準設置PA17 ：400 ，位置超差檢測范圍)，伺服驅動器就會出現“ 4”號位置超差報警。主要原因有：系統設定的允差范圍小;伺服系統增益設置不當;位置檢測裝置有污染;進給傳動鏈累計誤差過大等;(6) 電動機不轉：數控系統到伺服驅動器除了聯結脈沖+ 方向信號外，還有使能控制信號，一般為DC+24 V 繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉，常用診斷方法有：檢查數控系統是否有脈沖信號輸出;檢查使能信號是否接通;通過液晶屏觀測系統輸入/ 出狀態是否滿足進給軸的起動條件;對帶電磁制動器的伺服電動機確認制動已經打開;驅動器有故障;伺服電動機有故障;伺服電動機和滾珠絲杠聯結聯軸節失效或鍵脫開等。
標簽： 伺服系統
上傳時間： 2022-06-01
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生化分析儀是目前各級醫院、防疫站必備的臨床診斷儀器之一,它能夠檢測出人體體液中某些生化指標的含量,為醫生對病人病情的判斷、治療提供依據,還可以對病人愈后的健康狀態進行跟蹤檢查。全自動生化分析儀是隨著現代科學技術的進步而發展起來的，它集加樣、加試劑、混合、去干擾物、保溫、檢測、計算等一體,克服了傳統檢測方法速度慢、精度低等缺點，越來越受到各級醫院的歡迎。 本論文在查閱了大量中英文資料的基礎上，首先介紹了全自動生化分析儀的背景、意義以及發展現狀，指出了設計全自動生化分析儀的必要性，然后結合國內外同類產品的設計介紹了其工作原理。 在生化分析儀工作原理的基礎上，本論文結合單片機技術和TWI、CAN通訊技術，設計了全自動生化分析儀的控制部分，該部分按照功能分為：加樣、加試劑1、加試劑2、攪拌和清洗五個模塊，各個模塊內部又分兩層進行設計：執行層以ATMEL公司的Atmega48單片機為主控芯片，控制層則以Atmega64單片機為核心。論文給出了詳細的電路原理圖、PCB圖，并編寫了全部程序，實現了控制部分預定的功能。以ATmega48為主控芯片，電機控制器L297和雙橋驅動器L298為驅動芯片設計了電機驅動模塊，給出了詳細的電路原理圖以及PCB圖，編寫了驅動模塊的程序，實現了預定的功能。以ATmega48為主控芯片，設計了基于電容分壓原理的樣品針液位感知和撞針保護電路，給出了詳細的電路原理圖以及PCB圖，實現了預定的功能。詳細敘述了加樣模塊、攪拌模塊和清洗模塊三個模塊控制層的程序流程以及CAN和TWI通訊的程序，經過調試證明所有程序運行正常。最后介紹了儀器調試的過程及方法，指出了設計中需要改進的地方。經過調試，儀器實現了預期的功能，驗證了軟硬件設計的合理性。
標簽： 全自動生化分析儀
上傳時間： 2022-06-08
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本文逐步介如何使用USB-2-RTMI（RTMI）一步一步調試TMC4671。通訊轉換器是采用基于FTDI FT4222H高速 USB轉SPI橋路。采用USB供電帶有一個小巧的10引腳接頭和TMC4671-EVAL的RTMI接口引腳相同，且具有相同的引分配可以在TMC4671估板上找到。TMCL- IDE提供軟件工具用于調試不同控制環路。因此，RTMI是調試，監控和系統配置的最簡便的方式。
上傳時間： 2022-06-12
上傳用戶：zhanglei193
本書以MATLAB為基礎，介紹了MATLAB電氣系統模型庫模塊及其功能，并以實例介紹了電力電子和電機控制系統的建模和仿真方法，內容包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC的各種變換電路，直流調速系統和交流調速系統等。為了適應現代數字化控制系統的發展，本書在連續系統的建模仿真外，還介紹了采樣離散系統的建模和仿真方法。本書附有仿真模型光盤，最大限度地為讀者學習提供了方便。本書可用于高等學校電類專業的選修課教材，也可供研究生和技術研究人員參考和使用
上傳時間： 2022-06-17
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1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz，超音波（Ultrasonic wave）即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動，因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源，其成份是由鉛（Pb）、結（Zr）及鈦（Ti）的氧化物皓鈦酸鉛（Lead zirconate titanate，PZT）製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體，如銅或不銹鋼，並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源，以激振彈性體，稱此結構爲定子（Stator），將其用彈簧與轉子Rotor）接觸，將所産生摩擦力來驅使轉子轉動，由於壓電材料的驅動能量很大，並足以抗衡轉子與定子間的正向力，雖然伸縮振幅大小僅有數徵米（um）的程度，但因每秒之伸縮達數十萬次，所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲：1，轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2，低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3，不受磁場作用的影響。4，構造簡單，體積大小可控制。5，不須經過齒輸作減速機構，故較爲安靜。實際應用上，超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性，因此在不適合應用傳統馬達的場合，例如：間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所；另外包括一些高磁場的場合，如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。
標簽： 超聲波電機
上傳時間： 2022-06-17
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摘要：隨薦電力電子設備、交直流電弧爐和電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷的大量接入電網，引起了電網無功功率不足、電壓波動與閃變、三相供電不平衡以及電壓電流波形畸變等其它一系列電能質景問題，并嚴重威脅著電力系繞的安全穩定運行。首先，本文介紹了無功功率的基本概念，介紹了無功功率對電力系統的影響以及無功補償的作用，并詳盡的閘述了國內外無功補償裝置的歷史以及現狀。其次，本文詳細分析了靜止無功補償器（SVC）和靜止無功發生器（SVC）的基本結構，控制方法和工作原理，以及各自優特點。并且闡述了它們的工作特性。再次，本文著重進行了對SVG型靜止無功補償器提高系統電壓的理論研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真軟件對SVG工作方式及利用SVG動態提高系統電壓的原理進行仿真研究。并對仿真結果進行了全面外析VRe，本完成了（利t功補t控制器的設計，該控a器a系統硬件上采用了由STC生產的STCIOFO8X單片機作為主控制器。采用ATT7022作為電能檢測芯片，實現電網參數的精確深樣與計算，在系統軟件上采用品剛管控制投切電容器，實現了電容器的快速，無弧的投切。采用全中文液品顯示界面實時顯示系統運行狀況.關；無，SVG，svc，STC10FO8X隨著現代電力電子技術的飛速發展，大量大功率、非線性負荷的接入電網中，使得電網供電質量受到了嚴重的威脅。特別是一些像電弧爐、軋機、整流橋等非線性和沖擊性負荷的大量使用是導致電能質量惡化的最主要來源，造成了一系列嚴重的影響理想狀態的電力供應要求頻率為50Hz，電壓幅值穩定在額定值的標準正弦波形。在三相電網供電系統中，A，B.C三相電壓電流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但當電力用戶的各種用電裝置接入電力系統后，電力供應由理想的電力供應變成了電壓電流偏離這種狀態的非理想狀態。電網中的許多用電負荷都具有低功率因數、非線性、不平衡性和沖擊性的特征，這些特征嚴重地危害著電網的電力供應，可表現在：電壓值跌落或浪涌、各次諧波含量大、電壓波形發生閃變、電壓電流波形失真等，這樣便出現了電能質量問題。實際電網中的電能質量問題主要表現如下：
上傳時間： 2022-06-17
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CCD（Charge Coupled Device）是電荷耦合器件的縮寫，它是一種特殊的半導體器件，是一種新型的固體成像器件。它既具有光電轉換的功能，又具有信號電荷的存儲、轉移和讀出的功能。CCD應用技術是光、機、電和計算機相結合的高新技術。目前，CCD技術廣泛應用于視頻處理的前端，它通過光電轉換將光信號轉化為電信號，以便于后續電路的處理。本文從CCD出發，系統地介紹了CCD的發展、結構、特點和分類，并以CV-A50/CV-A60相機為例，闡述CCD相機的控制時序，并介紹了調光的種類及各自的優缺點。本文以AT mega16單片機為例，詳細地介紹了用AVR單片機控制調光的硬件和軟件的實現，為調光系統的設計提供了一種新的思路。目前，視頻技術已經廣泛應用于監控和測量領域，并在寧航、遙感、軍用設備、自動控制等方面有很多應用。民用的CCD相機，廣泛應用在各種需要監視和圖像采集的環境中。例如：銀行監視器的鏡頭，數碼相機鏡頭，數碼攝像機鏡頭，手機鏡頭等中都得到了廣泛的使用。視頻技術通常由采集，處理和分析三部分組成。作為圖像采集前端的CCD，承擔著將光信號轉變成電信號的任務，直接影響著后續的計算機圖像處理的效果，對整個系統的性能起著重要作用。快門時間是CCD的重要指標，影響著CCD的圖像質量和速度。因此，合理的選擇快門時間是非常重要的。有些相機具有自動快門，能夠較好的控制曝光時間，有些可以通過跳線設置快門，根據觀察的結果進行設置。先進的快門控制是通過調光板實現的，通過對背景環境的預測，結合一定的算法，來合理的設置快門時間。一般來說，CCD相機可以內部產生各種同步信號和控制時序，也可以通過外部控制來調節CCD的快門時間和相機的進光量，以達到幀速度和視頻質量的較好匹配。目前，對CCD相機調光的控制可分為機械調光，液品調光和電子調光等方式 其中，電子調光是常用的方式。本設計基于AT megal6單片機控制，通過C語言編程，達到調光的目的。
上傳時間： 2022-06-18
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隨著近年來傳動系統的發展，多電機傳動已被越來越廣泛地應用于各種領域中。為了提高多電機傳動系統的動態和穩態性能，以及滿足一些特定系統對于多電機精確同步的要求，多電機同步控制方法的研究也變得越來越重要。目前，有許多方法用來研究多電機同步控制策略，本文采用的是偏差耦合控制方法，利用模糊PID作為速度同步補償器的控制算法，使用遺傳算法來整定PID的參數范圍，解決了多電機同步控制系統中多電機速度的同步控制問題。本文首先分析了多電機同步控制的原理及其特點，根據偏差耦合控制策略的優點，確立了基于模糊PID補償器的多電機同步控制策略，提出了模糊PID補償器的設計方法。其次，利用羅克韋爾實驗室現有的設備，構造了一個與生產現場類似的試驗環境，設計了電機同步控制系統的實驗平臺。在單個永磁同步電動機調速系統的基礎上，實現了多電機同步控制。基于實驗平臺，分別對硬件和軟件部分進行了設計，其中包括控制系統網絡的組建和硬件連線的設計和對運動控制模塊進行組態以及運動控制梯形圖的編制。根據本文設計的多電機同步控制方法在保證系統具有優良抗干擾性能的同時，使系統獲得了較好的跟隨性能及同步跟蹤精度。經過Matlab的仿真以及實驗結果說明了本文設計的控制算法的有效性和實用性。最后，總結了所做的研究工作，并對多電機同步控制系統中存在的其它問題進行了簡單的分析，以及對未來研究方向進行了闡述。關鍵詞：多電機同步控制；：模糊PID；遺傳算法；永磁同步電動機；偏差耦合控制
標簽： 模糊PID補償器
上傳時間： 2022-06-18
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