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海参捕捞机器人运动控制系统的仿真研究 被引量:1
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作者 葛安亮 陈浩 +1 位作者 邵绪新 李相坤 《现代电子技术》 北大核心 2024年第2期147-154,共8页
随着水下机器人技术的发展,海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率,一方面是由于海底的作业环境恶劣多变,机器人的结构功能复杂;另一方面是随着海参的累积... 随着水下机器人技术的发展,海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率,一方面是由于海底的作业环境恶劣多变,机器人的结构功能复杂;另一方面是随着海参的累积,机器人的参数发生改变,原有控制模型的控制精度下降。为提高海参捕捞机器人的运动控制精度,在综合考虑机器人各种载荷的基础上,还考虑了海参对机器人造成的干扰,建立更加全面的机器人动力学模型;并运用模型预测控制理论和非线性干扰观测器对机器人的运动过程进行模拟分析。通过分别模拟机器人的定深下潜、运动姿态保持、路径跟踪和载重上升运动过程,定量分析机器人的运动控制精度,最后构建一个系统全面且精度较高的海参捕捞机器人运动控制系统。 展开更多
关键词 海参捕捞机器人 运动控制系统 动力学模型 模型预测控制 非线性干扰观测器 运动控制仿真
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基于人工智能技术的机器人运动控制系统设计 被引量:3
2
作者 李艳红 《现代电子技术》 北大核心 2024年第10期117-122,共6页
设计一种基于人工智能技术的机器人运动控制系统,确保机器人更好地理解人类的意图,并提供更加人性化的服务。该系统通过运动数据采集与传输组件连接机器人的轴电机,采集机器人当前运动数据后,将其传输到控制器组件内,控制器组件依托X86... 设计一种基于人工智能技术的机器人运动控制系统,确保机器人更好地理解人类的意图,并提供更加人性化的服务。该系统通过运动数据采集与传输组件连接机器人的轴电机,采集机器人当前运动数据后,将其传输到控制器组件内,控制器组件依托X86架构工控机,使用PIC总线将采集到的机器人当前运动数据发送到基于人工智能技术的机器人运动路径规划模块内。该模块运用人工智能技术中的A*算法获取机器人轨迹路径规划结果后,依据该路径规划结果,将人工智能技术中的神经网络和模糊B样条基函数相结合,建立模糊B样条基函数神经网络控制器。该控制器输出机器人运动控制指令,并发送给伺服驱动器组件,伺服驱动器负责驱动机器人轴电机,控制机器人运动。实验结果表明:所设计系统具备较强的机器人路径规划能力,可在复杂路径情况下实现机器人运动控制,且控制精度和控制阶跃响应能力均较强。 展开更多
关键词 人工智能 机器人 运动控制系统 模糊B样条基函数 神经网络 路径规划
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模糊神经网络在自适应双轴运动控制系统中的应用 被引量:20
3
作者 陈向坚 李迪 +1 位作者 白越 续志军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1643-1650,共8页
为了更好地提高工艺加工平台的精确度,结合自适应控制与区间二型模糊神经网络理论设计了一个双轴运动控制系统。该系统通过控制两个场向永磁同步电机来定位X-Y双轴运动转子的位置,从而跟踪预设的蝶形曲线。针对由区间二型模糊神经网络... 为了更好地提高工艺加工平台的精确度,结合自适应控制与区间二型模糊神经网络理论设计了一个双轴运动控制系统。该系统通过控制两个场向永磁同步电机来定位X-Y双轴运动转子的位置,从而跟踪预设的蝶形曲线。针对由区间二型模糊神经网络的有限规则产生的不可避免的逼近误差和优化的参数向量等集中不确定性因素,设计了自适应集中不确定性估计律,并通过在线鲁棒补偿器处理集中不确定性的值。最后,通过TMS320C32数字信号处理器运行了本文提出的控制算法。实验结果验证了基于区间二型模糊神经网络设计的双轴运动控制系统的轨迹跟踪精确度较高。与一型模糊神经网络控制系统相比,区间二型模糊神经网络控制系统具有更好的控制性能,鲁棒性更强。 展开更多
关键词 区间二型模糊神经网络 双轴运动控制系统 永磁同步电机 LYAPUNOV稳定性理论
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运动控制系统实验软件开发平台 被引量:11
4
作者 史成城 谢丽蓉 张丹 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第1期119-121,共3页
为满足实验教学的要求,利用Matlab平台开发了一款可视化的运动控制系统实验教学软件。该系统内容丰富,覆盖范围广,包含:电机的特性仿真,电机起动、制动、调速,调节器的设计及电力电子变流。以GUI作为人机交互途径,方便实现参数的设置及... 为满足实验教学的要求,利用Matlab平台开发了一款可视化的运动控制系统实验教学软件。该系统内容丰富,覆盖范围广,包含:电机的特性仿真,电机起动、制动、调速,调节器的设计及电力电子变流。以GUI作为人机交互途径,方便实现参数的设置及修改,简化了仿真操作过程,提高了仿真效率,可以作为实验辅助工具或指导实际系统的设计。 展开更多
关键词 运动控制系统 实验教学 MATLAB SIMULINK GUIDE
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基于虚拟仪器和Simulink的运动控制系统虚拟实验平台设计 被引量:8
5
作者 邢雪宁 张厚升 季画 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第8期114-117,共4页
开发了一套运动控制系统的虚拟实验平台。该实验平台用LabVIEW SIT工具包实现和Simulink的通信,结合LabVIEW图形显示和Simulink数据处理,能方便、直观地将实验结果呈现出来,降低了实验成本,提高了学生的学习兴趣,并能充分发挥学生的自... 开发了一套运动控制系统的虚拟实验平台。该实验平台用LabVIEW SIT工具包实现和Simulink的通信,结合LabVIEW图形显示和Simulink数据处理,能方便、直观地将实验结果呈现出来,降低了实验成本,提高了学生的学习兴趣,并能充分发挥学生的自主创新能力。 展开更多
关键词 运动控制系统 虚拟实验 SIMULINK LabVIEW SIT
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Matlab在运动控制系统实验教学中的应用 被引量:9
6
作者 方清城 罗中良 +1 位作者 官峰 王方连 《实验技术与管理》 CAS 2007年第1期73-75,143,共4页
针对运动控制系统课程的现状,提出了一种基于Matlab的Simulink和Power System工具箱来设计运动控制系统实验,并给出了仿真实例。实践证明,利用电力系统工具箱作仿真,学生能较快地理解课程理论,学会仿真分析复杂的控制系统问题的技能。
关键词 实验教学 运动控制系统 MATLAB仿真
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基于Matlab/Simulink和GUI的运动控制系统虚拟实验平台设计 被引量:53
7
作者 尚丽 淮文军 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第6期66-71,共6页
利用Matlab环境中的Simulink仿真工具箱和友好的GUI界面,设计和实现了运动控制系统课程的可视化虚拟实验平台的构建。该实验平台包含运动控制系统实验教学中典型的仿真模型和仿真实例分析,能够实现硬件实验所不能完成的项目,帮助学生更... 利用Matlab环境中的Simulink仿真工具箱和友好的GUI界面,设计和实现了运动控制系统课程的可视化虚拟实验平台的构建。该实验平台包含运动控制系统实验教学中典型的仿真模型和仿真实例分析,能够实现硬件实验所不能完成的项目,帮助学生更直观地理解运动控制系统的组成和工作原理,增强感性认识,培养学生的研究能力、综合应用能力和创新能力。 展开更多
关键词 Matlab/Simulink仿真工具箱 GUI界面 运动控制系统 虚拟实验平台
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FPGA在运动控制系统中的设计 被引量:7
8
作者 田家林 陈利学 寇向辉 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第4期67-70,共4页
在基于ARM+FPGA的硬件平台上进行嵌入式运动控制系统的设计,ARM实现应用管理,FPGA实现插补运算,发出脉冲到伺服驱动系统,形成运动指令控制伺服电动机运转等。对FPGA模块内部设计和控制方法的实现进行了详细阐述,并且给出了调试结果。
关键词 嵌入式系统 运动控制系统 ARM FPGA
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基于SINAMICS S120的运动控制系统实践教学平台建设 被引量:4
9
作者 谢丽蓉 高磊 +1 位作者 路朋 王忠强 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第2期132-135,共4页
针对运动控制系统课程实践性强的特点,在分析自动化专业教学现状的基础上,建设了基于SINAMICS S120的运动控制系统实验教学平台,以加强学生综合应用知识解决问题的能力。采用SINAMICS S120伺服驱动系统,配合WINCC及PLC-300,通过用STARTE... 针对运动控制系统课程实践性强的特点,在分析自动化专业教学现状的基础上,建设了基于SINAMICS S120的运动控制系统实验教学平台,以加强学生综合应用知识解决问题的能力。采用SINAMICS S120伺服驱动系统,配合WINCC及PLC-300,通过用STARTER软件对硬件调试仿真后,建立集监控、控制、运动的一体化教学平台,使学生在实践的基础上对运动控制系统及自动化专业其他课程有更深的认识和更强的实践能力。 展开更多
关键词 运动控制系统 SINAMICS S120 教学实践
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基于FPGA的运动控制系统加减速算法设计 被引量:12
10
作者 刘鹏 罗衍涛 +2 位作者 陈成军 丁文科 邵泽燕 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第6期145-149,共5页
为提高运动控制系统的实时性、运动精度、速度的平稳性,比较了各种加减速算法的优缺点、硬件实现的可行性等,采用FPGA实现了灵活的梯形加减速,利用滑动平均滤波器解决了加速度的跳变问题,实现了与S形加减速等效的加减速效果,最后给出了... 为提高运动控制系统的实时性、运动精度、速度的平稳性,比较了各种加减速算法的优缺点、硬件实现的可行性等,采用FPGA实现了灵活的梯形加减速,利用滑动平均滤波器解决了加速度的跳变问题,实现了与S形加减速等效的加减速效果,最后给出了相应的RTL视图、程序流程图,并对这2种加减速曲线的实现方法进行了功能仿真验证及实验验证。 展开更多
关键词 运动控制系统 现场可编程门阵列 加减速控制 滑动平均滤波 梯形加减速 S型加减速
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运动控制系统创新实践平台的设计与实现 被引量:6
11
作者 孙佳 许少伦 姜建民 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第2期77-80,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 实验教学 运动控制系统平台 伺服控制 变频控制
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RTX51在运动控制系统中的应用 被引量:6
12
作者 刘天泉 黄海 王树青 《机电工程》 CAS 2004年第1期30-33,共4页
在介绍单片机中的实时操作系统RTX5 1基础上 ,详细讨论了RTX5 1在运动控制系统中的应用 ,同时给出了系统的硬件框架和软件设计方法。
关键词 运动控制系统 RTX51 单片机 电动机 控制
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级联式多轴运动控制系统及其同步策略 被引量:3
13
作者 王宝仁 王婕 +1 位作者 韩文强 武洪恩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期2467-2474,共8页
为了实现普通数字脉冲接口的伺服驱动器网络化控制,提出一种级联式运动控制方案,采用三端口转换器实现网络节点的级联,并提供伺服装置所需的控制和反馈接口。此外,为了提高系统的同步运动精度,提出一种新的同步补偿策略,通过在三端口转... 为了实现普通数字脉冲接口的伺服驱动器网络化控制,提出一种级联式运动控制方案,采用三端口转换器实现网络节点的级联,并提供伺服装置所需的控制和反馈接口。此外,为了提高系统的同步运动精度,提出一种新的同步补偿策略,通过在三端口转换器内设计时间补偿定时器,克服了网络延时对多轴同步运动的不良影响。实验表明,以工业塑料光纤为传输介质,信号每经过级联网络的一个节点增加约120ns的时间延迟,而采用上述同步策略后,伺服节点之间运动同步脉冲的时间抖动减小到25ns之内。 展开更多
关键词 运动控制系统 网络控制 网络延时 多轴运动同步
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小长径比多轴自动锁螺丝机运动控制系统设计 被引量:9
14
作者 刘建春 杜欣宇 +1 位作者 黄海滨 汤辉煌 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第5期61-63,68,共4页
为解决常规锁螺丝机柔性较差且无法应用于小长径比螺丝的问题,开发了一套适用于小长径比螺丝的多轴自动锁螺丝机。根据锁付工件的功能需求,基于八轴运动控制卡,开发了多轴自动锁螺丝机的运动控制系统。并以50寸液晶电视背板为加工对象... 为解决常规锁螺丝机柔性较差且无法应用于小长径比螺丝的问题,开发了一套适用于小长径比螺丝的多轴自动锁螺丝机。根据锁付工件的功能需求,基于八轴运动控制卡,开发了多轴自动锁螺丝机的运动控制系统。并以50寸液晶电视背板为加工对象进行加工实验,人工数量可减少86%,锁付时间平均减少30%。实验结果表明,该多轴自动锁螺丝机能够实现对螺丝的快速锁付,降低生产成本,提高生产效率。 展开更多
关键词 小长径比 多轴自动锁螺丝机 运动控制系统
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工业X-CT二代扫描运动控制系统及其仿真 被引量:2
15
作者 冯鹏 魏彪 +2 位作者 唐波 潘英俊 先武 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期121-123,共3页
研制了一套工业X -CT二代 (Ⅱ代 )扫描运动控制实验装置 ,即“平移 +旋转”的扫描运动系统。针对Ⅱ代扫描运动控制系统中的旋转运动 ,根据其运动特点 ,获得旋转运动的传递函数。利用Matlab开发软件 ,在时域和频域对系统的响应特性进行仿... 研制了一套工业X -CT二代 (Ⅱ代 )扫描运动控制实验装置 ,即“平移 +旋转”的扫描运动系统。针对Ⅱ代扫描运动控制系统中的旋转运动 ,根据其运动特点 ,获得旋转运动的传递函数。利用Matlab开发软件 ,在时域和频域对系统的响应特性进行仿真 ,并对其进行一定程度的校正 ,改善其响应性能 。 展开更多
关键词 工业X-CT Ⅱ代扫描 响应特性 MATLAB仿真 运动控制系统
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激光共焦扫描显微镜运动控制系统设计 被引量:3
16
作者 范剑红 周学才 +1 位作者 郭隐彪 邹琴 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期9-12,共4页
概述了激光共焦扫描显微镜的系统结构,以基于DSP技术的运动控制器构建其运动控制系统,详细介绍基于DSP的运动控制系统的构成。该系统采用工控机+运动控制器的双CPU结构。在软件设计上采用友好的人机界面,把系统任务按实时性和非实时性... 概述了激光共焦扫描显微镜的系统结构,以基于DSP技术的运动控制器构建其运动控制系统,详细介绍基于DSP的运动控制系统的构成。该系统采用工控机+运动控制器的双CPU结构。在软件设计上采用友好的人机界面,把系统任务按实时性和非实时性分别分配给上下位机完成。下位机完成位置控制和速度控控制,上位机实现非实时的多任务功能。 展开更多
关键词 激光共焦扫描显微镜 运动控制系统 数字信号处理 伺服驱动 系统设计
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串行通信在工业运动控制系统中的应用 被引量:3
17
作者 高宇 陈明方 +1 位作者 宗鸣 张永霞 《控制工程》 CSCD 2007年第6期641-644,共4页
介绍了在VB环境中实现串行通信的技术和动态链接库的功能。由于VB中Ac-tiveX控件(MSComm)提供了使用RS-232进行通信的所有协议和标准的事件处理函数、过程、属性和方法,且巧妙地将复杂的Windows编程封装起来,从而使编程简单,易于实现。... 介绍了在VB环境中实现串行通信的技术和动态链接库的功能。由于VB中Ac-tiveX控件(MSComm)提供了使用RS-232进行通信的所有协议和标准的事件处理函数、过程、属性和方法,且巧妙地将复杂的Windows编程封装起来,从而使编程简单,易于实现。对于实时系统,为了达到数据采集的实时性、准确性,采用调用DLL的方法,对数据采集卡进行读操作。介绍了在工业运动控制系统中,工业PC机与测力显示仪进行串行通信以及利用动态连接库对温度进行数据采集的方法。实践证明,使用动态链接库进行数据采集和使用MSComm控件进行串行通信,可以保证运动控制系统的实时性、准确性。 展开更多
关键词 串行通信 DAC-7113B 动态链接库 运动控制系统
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微创手术机器人主从运动控制系统设计 被引量:8
18
作者 桑宏强 张文刚 刘芬 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期715-721,共7页
为满足微创手术机器人对主从控制系统的实时性、易扩展性和通用性要求,开发了基于工业计算机和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)控制器的运动控制系统。采用集中计算、分布控制结构,工业计算机作为主站完成主从... 为满足微创手术机器人对主从控制系统的实时性、易扩展性和通用性要求,开发了基于工业计算机和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)控制器的运动控制系统。采用集中计算、分布控制结构,工业计算机作为主站完成主从臂的正逆运动学、主从映射和基于反向传播神经网络的PID控制算法,每个FPGA控制器作为从站可以控制4个有刷直流伺服电机,实现脉宽调制输出、电位器电压采集、编码器位置采集和速度反馈、数字输入和输出等功能。工业计算机和FPGA控制器采用Ethernet POWERLINK通讯。主从轨迹跟踪实验表明此控制系统是可行的,实现了控制系统的实时性、易扩展性和通用性,具有良好的稳定性和轨迹跟踪性能。 展开更多
关键词 微创手术机器人 运动 主从运动控制系统 FPGA控制 ETHERNET POWERLINK
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西门子Simotion运动控制系统在托辊管生产中的应用 被引量:4
19
作者 孙建业 张斌 王国勋 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第9期26-29,共4页
分析了托辊管生产线的工艺流程,结合西门子Simotion运动控制系统,设计了一种全自动托辊管生产线。采用伺服技术进行定长送料,运用三锯片进行环切,保证了管料的精确快速切割;同时将SIEMENS Simotion D运动控制系统、伺服功率单元、变频器... 分析了托辊管生产线的工艺流程,结合西门子Simotion运动控制系统,设计了一种全自动托辊管生产线。采用伺服技术进行定长送料,运用三锯片进行环切,保证了管料的精确快速切割;同时将SIEMENS Simotion D运动控制系统、伺服功率单元、变频器MM440、触摸屏TP177B、远程输入输出模块ET200M作为生产线的主要控制单元,使机床的操作更加灵活可靠,大大降低了劳动者的劳动强度,提高了劳动生产率。 展开更多
关键词 托辊管 三锯片 伺服技术 SIMOTION D运动控制系统
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基于EtherCAT的多轴运动控制系统设计 被引量:9
20
作者 谢锴 颜钢锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第2期68-72,共5页
针对多轴控制系统中的同步性问题,设计了一款基于EtherCAT的多轴运动控制系统,并提出了对主站和从站均采用实时操作系统的解决方案。对于EtherCAT主站,在嵌入式平台上,构建了基于Xenomai-Linux和Etherlab的主站方案,人机界面使用Qt来编... 针对多轴控制系统中的同步性问题,设计了一款基于EtherCAT的多轴运动控制系统,并提出了对主站和从站均采用实时操作系统的解决方案。对于EtherCAT主站,在嵌入式平台上,构建了基于Xenomai-Linux和Etherlab的主站方案,人机界面使用Qt来编写,EtherCAT从站采用的是u C/OSIII实时操作系统,通过抢占式内核保证了从站之间的数据实时性。通过主从站的双实时设计方案,保证了系统中多轴之间的同步性。实验结果表明,基于双实时操作系统的EtherCAT运动控制系统,连接便利,同步时间在微秒级别,具有很好的实时性。 展开更多
关键词 实时以太网EtherCAT ARM Xenomai-Linux uC/OS-III Qt 多轴运动控制系统
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