一种新型柔性加减速算法 被引量：78

1

作者 郭新贵 李从心 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期205-207,212,共4页

针对传统的直线加减速和指数加减速算法在进给过程中存在柔性冲击的问题 ,提出了一种适用于高速进给的新型柔性加减速算法 ,采用三角函数构造加减速曲线 .对这种加减速模式进行了详细的分析和探讨 ,并提供了一种新型数控进给系统设计方法 .

关键词 高速进给 柔性加减速 加减速曲线

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步进电机升降速曲线控制系统设计及其应用 被引量：42

2

作者 王勇 王伟 杨文涛 《控制工程》 CSCD 2008年第5期576-579,共4页

使用PLC模块搭建步进电机控制系统时,系统灵活性差、造价高。针对此问题,提出基于ARM7微处理器的步进电机的嵌入式控制系统,并进行了两种步进电机升降速曲线的设计与实现,给出了这两种曲线在工业定长嵌入式控制系统中的应用对比。实际... 使用PLC模块搭建步进电机控制系统时,系统灵活性差、造价高。针对此问题,提出基于ARM7微处理器的步进电机的嵌入式控制系统,并进行了两种步进电机升降速曲线的设计与实现,给出了这两种曲线在工业定长嵌入式控制系统中的应用对比。实际运行表明,采用提出的升降速曲线策略的步进电机控制系统在未增加成本的情况下,有效抑制了失步和过冲现象,避免了机械柔性冲击,延长了系统寿命,提高了生产效率。 展开更多

关键词 步进电机 升降速曲线 嵌入式系统 ARM7微处理器

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基于新型加减速曲线的多步进电机控制的研究 被引量：11

3

作者 邵现京 董金才 +1 位作者 赵龙章 靳明水 《自动化与仪表》 北大核心 2013年第4期53-56,共4页

对于需要多个步进电机快速定位的系统来说,常规的控制算法在单片机控制系统中已不能满足需求。该文介绍了一种改进型的加减速曲线,通过和单片机系统的结合,在μC/OS-II操作系统下,用来提升步进电机的升降速度和定位精度。通过实验测试,... 对于需要多个步进电机快速定位的系统来说,常规的控制算法在单片机控制系统中已不能满足需求。该文介绍了一种改进型的加减速曲线,通过和单片机系统的结合,在μC/OS-II操作系统下,用来提升步进电机的升降速度和定位精度。通过实验测试,证明该方法非常有效,已成功应用于实际的工程项目中。 展开更多

关键词 步进电机 加减速曲线 单片机 S形曲线

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步进电机S曲线精确控制的研究与验证 被引量：8

4

作者 宋建国 韩鹏杰 卢意 《电机与控制应用》 2021年第11期27-32,共6页

针对生产中对步进电机运行时间和距离有精确要求的常见工况,设计一套步进电机S曲线控制算法,根据不同的运行要求灵活设定运动过程,设定较少参数即能规划整个运动路径,达到理想的运动效果。设计新型余弦S曲线,搭建MATLAB/Simulink仿真控... 针对生产中对步进电机运行时间和距离有精确要求的常见工况,设计一套步进电机S曲线控制算法,根据不同的运行要求灵活设定运动过程,设定较少参数即能规划整个运动路径,达到理想的运动效果。设计新型余弦S曲线,搭建MATLAB/Simulink仿真控制模型和硬件测试系统进行仿真和试验验证。结果显示电机实际加减速过程运行平滑,起步稳定振动小,设定参数下可以精确运行,与直接起停相比,运行效果有很大改善。新型余弦S曲线已在全自动号码机项目中得到实际应用。 展开更多

关键词 步进电机 加减速曲线 系统建模 轨迹规划

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步进电机加减速曲线设计方法研究 被引量：7

5

作者 邢然 郑国昆 +1 位作者 任晓伟 丁保民 《工程建设与设计》 2018年第6期48-49,85,共3页

步进电机加减速曲线设计是基于步进电机的控制系统设计的关键。论文以实际工程案例为例,详细说明步进电机加减速曲线设计的方案选择、参数确定及软件实现,为步进电机的加减速曲线设计提供一种简单可行的方法。

关键词 步进电机 加减速曲线 扭矩

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大转动惯量缠绕机加减速曲线优化设计

6

作者 窦方健 邱清盈 +2 位作者 管成 邵锦杰 吴海峰 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期503-511,共9页

针对大转动惯量碳纤维缠绕机的加速和减速阶段运行不平稳、传动件易失效破坏等问题,提出了一种基于改进型Sigmoid加减速曲线的主轴运行曲线优化方案。首先,利用五次多项式对传统Sigmoid加减速曲线的跃变处进行补偿,以约束曲线起始点、... 针对大转动惯量碳纤维缠绕机的加速和减速阶段运行不平稳、传动件易失效破坏等问题,提出了一种基于改进型Sigmoid加减速曲线的主轴运行曲线优化方案。首先,利用五次多项式对传统Sigmoid加减速曲线的跃变处进行补偿,以约束曲线起始点、衔接点、终止点的速度、加速度和急动度(加加速度)。然后,基于改进曲线的速度与加速度函数建立缠绕机的负载扭矩、电机输出功率、主轴强度与刚度以及缠绕圈数的数学模型,并以各阶段运行时长为设计变量、以电机最大输出功率最小和总运行时长最短为优化目标对曲线进行多目标优化,根据缠绕圈数、传动件强度与刚度等的约束条件,利用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,非支配排序遗传算法-Ⅱ)求解模型的非支配解集,并利用比重选取函数选择最优解。最后,通过AMESim-ADAMS联合仿真对比加减速曲线优化前后缠绕机的运行效果。结果表明:优化后缠绕机的总运行时长、最大加速度、最大负载扭矩和最大输出功率分别降低了41.7%,75.8%,75.5%和72.8%,且主轴的运行曲线更加平滑,验证了优化方案的可行性。研究结果为大转动惯量旋转设备的运行不平稳或传动件失效问题提供了一种新的解决思路。 展开更多

关键词 大转动惯量 缠绕机 加减速曲线 多目标优化 遗传算法

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基于动态规划的对焦步进电机控制 被引量：2

7

作者 邝先验 周亚龙 吴玉刚 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期163-169,共7页

为了解决STM(steppermotor)镜头中步进电机低频对焦慢、高频失步跑焦的问题,通过分析对焦过程中电机的加减速动作,结合步进电机加减速曲线,设计了一种适用于STM镜头驱动的步进电机开环控制算法。算法根据步进电机速度在单位控制周期内不... 为了解决STM(steppermotor)镜头中步进电机低频对焦慢、高频失步跑焦的问题,通过分析对焦过程中电机的加减速动作,结合步进电机加减速曲线,设计了一种适用于STM镜头驱动的步进电机开环控制算法。算法根据步进电机速度在单位控制周期内不变,把步进电机位置控制问题转换为单位控制周期内脉冲输出问题,实现了速度控制与位置控制的巧妙结合。设计并搭建了STM镜头对焦电机控制电路,工程实验结果表明:该算法提高了步进电机开环控制的精度,有效地减小了由于步进电机过冲和失步带来的跑焦问题。 展开更多

关键词 STM镜头 步进电机 动态规划算法 加减速曲线 位置控制

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国产稀释水阀控制器设计 被引量：2

8

作者 王博 汤伟 +1 位作者 董继先 王樨 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第4期48-52,79,共6页

针对国内稀释水水力式流浆箱配套的稀释水阀在控制方面遇到的技术障碍,研制出一体化板式控制器,使用单片机PWM复用端口产生控制步进驱动芯片的高速脉冲,通过模拟量输入复用端口采集阀位信号,提出了使用加减速脉冲控制算法和程序提高阀... 针对国内稀释水水力式流浆箱配套的稀释水阀在控制方面遇到的技术障碍,研制出一体化板式控制器,使用单片机PWM复用端口产生控制步进驱动芯片的高速脉冲,通过模拟量输入复用端口采集阀位信号,提出了使用加减速脉冲控制算法和程序提高阀位控制精度的方法。配套稀释水阀执行器在千分之一执行步长时的误差不大于2.8%,具有1000步以上的置信精度。 展开更多

关键词 稀释水阀 控制器 加减速曲线 单片机 执行器

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天问一号高分辨率相机反熔丝FPGA软件系统设计

9

作者 张博威 王栋 +3 位作者 何云丰 闫得杰 关海南 吴凡路 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期170-177,共8页

天问一号执行的任务属于深空探测任务,其上高分辨率相机主控单元工作时间较长,为了提高主控FPGA的抗单粒子效应及可靠性,选用反熔丝FPGA进行软件系统设计。其中,主控FPGA管理的调焦单元、时间码守时校时等功能为安全关键项目。为提高软... 天问一号执行的任务属于深空探测任务,其上高分辨率相机主控单元工作时间较长,为了提高主控FPGA的抗单粒子效应及可靠性,选用反熔丝FPGA进行软件系统设计。其中,主控FPGA管理的调焦单元、时间码守时校时等功能为安全关键项目。为提高软件的健壮性,主控FPGA根据调焦机构的光机结构,设计基于加减速曲线的二细分控制方法,在满足调焦速度的前提下,避开机构共振频率,实现步进电机驱动调焦机构平稳的运转;同时,天问一号环绕器在环火段位置时,高分相机需要执行拍摄任务,拍摄指令为延时指令,对时间有较高要求,在此基础上主控FPGA设计时间码守时校时功能,确保高分相机在任务段精确执行拍摄任务。实验结果表明:调焦机构速度爬升时间为112.2 ms;时间守时的精度为1.25 s。实现了调焦单元的平稳运行和可靠的守时系统。 展开更多

关键词 反熔丝FPGA 步进电机 加减速曲线 星时管理

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伺服进给系统定位精度的试验研究 被引量：1

10

作者 陈思羽 周海波 +1 位作者 姜永成 龙泽明 《机床与液压》 北大核心 2012年第7期17-19,共3页

通过试验分析数控机床伺服进给系统在高速加工过程中,加减速曲线形变及负载对系统定位精度的影响,为优化进给系统的参数及结构、提高伺服系统的跟随性能,改善刚度、反向间隙等因素对加工精度的影响,提供了重要的理论依据。

关键词 定位精度 加减速曲线 负载 伺服系统

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角度传感器特性智能测试虚拟仪器研究与实现 被引量：1

11

作者 李瑜芳 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期417-421,共5页

为了提高角度传感器特性测试的自动化程度,将角度传感器测试平台、传感器输出信号采集系统和传感器静态特性分析三部分系统融合为一体,研发了角度传感器特性智能测试虚拟仪器;同时,针对步进电机的驱动,提出了基于Sigmond型函数的升降速... 为了提高角度传感器特性测试的自动化程度,将角度传感器测试平台、传感器输出信号采集系统和传感器静态特性分析三部分系统融合为一体,研发了角度传感器特性智能测试虚拟仪器;同时,针对步进电机的驱动,提出了基于Sigmond型函数的升降速特性曲线的驱动方式,以提高系统运行的平稳性.实验测试结果表明,该仪器具有对角度传感器特性进行自动化测试的功能,并能直接输出线性度、迟滞和重复性等特性曲线,在大规模工程测试中,具有较大的应用价值. 展开更多

关键词 角度传感器 虚拟仪器 智能测试 升降速曲线

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VIATT:一种用于角度传感器智能测试的虚拟仪器 被引量：1

12

作者 李瑜芳 《长春大学学报》 2011年第12期36-41,共6页

基于虚拟仪器的概念,利用单片机、步进电机及VB语言等技术将传感器测试平台、传感器输出信号采集及传感器静态特性分析相融合,改进并提出了基于Sigmond型函数的升降速特性曲线用于步进电机的驱动,以提高系统运行的平稳性。设计并制作了... 基于虚拟仪器的概念,利用单片机、步进电机及VB语言等技术将传感器测试平台、传感器输出信号采集及传感器静态特性分析相融合,改进并提出了基于Sigmond型函数的升降速特性曲线用于步进电机的驱动,以提高系统运行的平稳性。设计并制作了角度传感器智能测试虚拟仪器(VIATT)以对角度传感器的静态特征进行自动检测,实验测试结果表明,该VIATT能够对角度传感器特性进行自动化测试,可自动保存并输出线性度、迟滞和重复性等特性曲线,验证了本文设计的VIATT用于角度传感器性能测试的可行性,具有重要的工程实际应用价值。 展开更多

关键词 角度传感器 虚拟仪器 智能测试 升降速曲线 人机界面

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皮带夹送传输控制算法

13

作者 薛红昌 廖清 +2 位作者 吴爱明 潘锦明 廖小健 《现代信息科技》 2020年第6期146-149,共4页

通过对比两种传动链传输方案优缺点,挑选性价比更优的皮带夹送传输方案。为解决步进电机高频转矩低的缺点,通过负载自动检测控制算法,电机能"感知"外部负载变化,自动调节电机转速及转矩,既能使皮带传输通道高效传输,又能避免... 通过对比两种传动链传输方案优缺点,挑选性价比更优的皮带夹送传输方案。为解决步进电机高频转矩低的缺点,通过负载自动检测控制算法,电机能"感知"外部负载变化,自动调节电机转速及转矩,既能使皮带传输通道高效传输,又能避免电机长期低速运转的发热问题。同时阐述一种用Excel表分析步进电机加减速曲线的方法,方便调试步进电机曲线性能。 展开更多

关键词 皮带夹送 传动链 加减速曲线 负载检测算法

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星载大口径相机快门控制系统的研究与设计

14

作者 吉星宇 岳永坚 王冉珺 《电子设计工程》 2017年第24期138-142,共5页

星载大口径相机因其曝光面积大、工作环境复杂、系统可靠性要求高且需要小型化与轻量化,传统快门结构无法全部满足。本文针对以上特殊需求,设计了一种通过步进电机直接耦合并驱动快门叶片运动的对开式结构。并通过Matlab仿真的方式,比... 星载大口径相机因其曝光面积大、工作环境复杂、系统可靠性要求高且需要小型化与轻量化,传统快门结构无法全部满足。本文针对以上特殊需求,设计了一种通过步进电机直接耦合并驱动快门叶片运动的对开式结构。并通过Matlab仿真的方式,比较并证明了采用抛物线型加速与正矢型加速相比于匀加速在运行的快速性与稳定性上具有一定的优势。设计了加减速曲线的离散化方案,并仿真比较了3种方案在离散输入下的优劣。采用oriental的PK233PB步进电机,RORZE的RD-024MSB驱动器及TI的TMS320F28335芯片搭建实验平台,对以上方案进行了实验比较,得出了抛物线型加速方案为综合最优方案的结论。 展开更多

关键词 步进电机 系统建模 加减速曲线 实时控制

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基于函数逼近的三角函数加减速方法 被引量：16

15

作者 李加文 陈宗雨 李从心 《机床与液压》 北大核心 2006年第3期66-67,8,共3页

针对NC系统传统的直线、指数加减速存在冲击、S曲线加减速过程计算复杂的特点,提出了基于函数逼近的三角函数加减速策略。采用逼近误差小、收敛速度快的契比雪夫多项式对加速度正弦函数二阶展开,速度、加减速区间长度等参数则直接利用... 针对NC系统传统的直线、指数加减速存在冲击、S曲线加减速过程计算复杂的特点,提出了基于函数逼近的三角函数加减速策略。采用逼近误差小、收敛速度快的契比雪夫多项式对加速度正弦函数二阶展开,速度、加减速区间长度等参数则直接利用基于二阶多项式的加速度求解,避免了函数逼近误差对参数计算的影响。新方法保证了加速度和加加速度的平稳变化,同时算法简单,工程实用性好。 展开更多

关键词 函数逼近 数控加减速 加减速曲线

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基于新型加减速曲线和实时控制方案的步进电机运行平稳性及噪声研究 被引量：10

16

作者 李小虎 王鹤 许家林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期1907-1911,共5页

基于步进电机的加减速曲线和控制方案两方面对步进电机的运行平稳性及噪声进行了分析和研究。首先通过角加速度和角速度的关系式(a-ω方程)构造出不产生柔性冲击的S型、e/e型及Cos型步进电机加减速曲线;其次优化步进电机控制方案,包括... 基于步进电机的加减速曲线和控制方案两方面对步进电机的运行平稳性及噪声进行了分析和研究。首先通过角加速度和角速度的关系式(a-ω方程)构造出不产生柔性冲击的S型、e/e型及Cos型步进电机加减速曲线;其次优化步进电机控制方案,包括改善步进电机速度过渡的平滑性,运用迭代算法简化计算以提高控制器的运算速度,采用实时计算的方式节省存储资源。噪声实验结果表明,与传统的驱动方案相比,采用Cos型加减速曲线和实时控制方案的步进电机系统运行平稳,启动过程噪声明显减小。 展开更多

关键词 步进电机 加减速曲线 迭代算法 实时控制 噪声

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基于混合驱动的分离罗拉运动轨迹规划研究

17

作者 张玉香 吕传硕 +1 位作者 杨淑启 王延蒙 《纺织器材》 2024年第4期6-10,共5页

针对当前棉精梳机分离接合机构运动输出特性固定、振动大等问题,分析棉精梳机分离罗拉分离接合工艺,确定分离罗拉运动的位移关键点位置,根据差动轮系的运动规律提出交替驱动和分段驱动2种动力分配方案,并采用三次样条曲线作为交替驱动... 针对当前棉精梳机分离接合机构运动输出特性固定、振动大等问题,分析棉精梳机分离罗拉分离接合工艺,确定分离罗拉运动的位移关键点位置,根据差动轮系的运动规律提出交替驱动和分段驱动2种动力分配方案,并采用三次样条曲线作为交替驱动位移曲线、S型加减速曲线作为分段驱动位移曲线,通过对比分析得到最佳分离罗拉运动轨迹。指出:当设定棉纤维长度为30 mm时,2种驱动方案均能满足分离接合要求;采用混合驱动机构对分离罗拉高速正反转运动进行分解,实现伺服电机混合驱动分离罗拉,其运动性能更佳。 展开更多

关键词 混合驱动 棉精梳机 分离罗拉 差动轮系 三次样条曲线 S型加减速曲线 分离接合

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核酸提取装置的移液精度优化设计研究

18

作者 吕阳 宫平 +2 位作者 王哲 于源华 端木路阳 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2024年第2期100-106,共7页

为了提高核酸提取装置的移液精度和稳定性,以基于空气置换原理、活塞驱动方式的移液模块作为研究对象,提出了一种基于正弦函数的S型加减速曲线算法,并将其与匀加减速、抛物线型加减速曲线算法进行了仿真对比和实验验证。结果表明:采用... 为了提高核酸提取装置的移液精度和稳定性,以基于空气置换原理、活塞驱动方式的移液模块作为研究对象,提出了一种基于正弦函数的S型加减速曲线算法,并将其与匀加减速、抛物线型加减速曲线算法进行了仿真对比和实验验证。结果表明:采用基于正弦函数的S型加减速曲线算法的核酸提取装置,在移液量为10μL、20μL、50μL、100μL和200μL的不同工作条件下,移液精度均取得了显著的提升,同时实验数据的CV值满足JJG 646-2006移液器检定规程。 展开更多

关键词 步进电机 微量液体处理技术 S型加减速曲线算法 移液精度

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一种架空导线巡检机器人的运动控制系统 被引量：5

19

作者 黄强 李松涛 +3 位作者 高源 甄富帅 宋光明 陈大兵 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第12期86-89,94,共5页

为了提高架空导线巡检机器人的运动精度和相对定位能力,设计了一种用于架空导线巡检机器人的运动控制系统。该系统包括机载运动控制器和地面远程控制终端2部分,运动控制器采用工控机+STM32底层控制板双核心结构。为了减少机器人运动中... 为了提高架空导线巡检机器人的运动精度和相对定位能力,设计了一种用于架空导线巡检机器人的运动控制系统。该系统包括机载运动控制器和地面远程控制终端2部分,运动控制器采用工控机+STM32底层控制板双核心结构。为了减少机器人运动中可能出现的冲击,在控制器设计中引入S型加减速控制算法。通过引入梯形积分方法,提高了里程计算精度。经过实物平台验证,证明所设计的运动控制系统有较高的运动与定位精度,能够满足巡检机器人的工作需求。 展开更多

关键词 运动控制系统 巡检机器人 STM32 S型加减速曲线 梯形积分法

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两臂二指智能魔方机器人执行控制系统设计 被引量：5

20

作者 孔凡国 谭水生 《机床与液压》 北大核心 2020年第23期40-44,共5页

设计一个两臂二指智能魔方机器人控制系统,对魔方的基本复原指令组合进行优化。构建魔方复原的新指令组合,使得智能魔方机器人的执行速度和稳定性达到较稳定的平衡。采用5段S形加减速曲线算法控制闭环步进电机,实现闭环步进电机的连续... 设计一个两臂二指智能魔方机器人控制系统,对魔方的基本复原指令组合进行优化。构建魔方复原的新指令组合,使得智能魔方机器人的执行速度和稳定性达到较稳定的平衡。采用5段S形加减速曲线算法控制闭环步进电机,实现闭环步进电机的连续速度调节。实验结果表明:通过优化魔方复原基础指令组合,减少了魔方机器人执行步数。新指令组合平均优化率达到25%,整体魔方复原平均用时13.644 s。 展开更多

关键词 智能魔方机器人 控制系统 S形加减速曲线 闭环步进电机 指令解析

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