在當今大規模制造業中，企業為提高生產效率，保障產品質量，普遍重視牛產過程的自動化程度，工業機器人作為自動化生產線上的重要成員，逐漸被企業所認同并采用。工業機器人的技術水平和應用程度在一定程度上反映了一個國家工業自動化的水平，目前，工業機器人主要承擔著焊接、噴涂、搬運以及堆垛等重復性并且勞動強度極大的工作，工作方式一般采取示教再現的方式。本文將設計一臺四白由度的工業機器人，用于給沖壓設備運送物料。首先，本文將設計機器人的底座、大臂、小臂和機械手的結構，然后選擇合適的傳動方式、驅動方式，搭建機器人的結構平臺；在此基礎上，本文將設計該機器人的控制系統，包括數據采集卡和同服放大器的選擇、反饋方式和反饋元件的選擇、端子板電路的設計以及控制軟件的設計，重點加強控制軟件的可靠性和機器人運行過程的安全性，最終實現的目標包括：關節的伺服控制和制動問題、實時監測機器人的各個關書的運動情況、機器人的示教編程和在線修改程序、設置參考點和回參考點。關鍵詞：機器人，示教編程，伺服，制動在現代工業中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。化工等連續性生產過程的自動化已基本得到解決。但在機械工業中，加工、裝配等生產是不連續的。專用機床是大批量生產自動化的有效辦法；程控機床、數控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業，有待于進一步實現機械化。機器人的出現并得到應用，為這些作業的機械化奠定了良好的基礎。“工業機器人”（Industrial Robot）：多數是指程序可變（編）的獨立的自動抓取、搬運工件、操作工具的裝置（國內稱作工業機器人或通用機器人）。機器人是一種具有人體上肢的部分功能，工作程序固定的自動化裝置。機器人具有結構簡單、成本低廉、維修容易的優勢，但功能較少，適應性較差。目前我國常把具有上述特點的機器人稱為專用機器人，而把工業機械人稱為通用機器簡而言之，機器人就是用機器代替人手，把工件由某個地方移向指定的工作求以操縱工件進行加.
上傳時間： 2022-05-28
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Vivado設計分為Project Mode和Non-project Mode兩種模式，一般簡單設計中，我們常用的是Project Mode。在本手冊中，我們將以一個簡單的實驗案例，一步一步的完成Vivado的整個設計流程一、新建工程1、打開Vivado 2013.4開發工具，可通過桌面快捷方式或開始菜單中xilinx DesignTools-Vivado 2013.4下的Vivado 2013.4打開軟件，開啟后，軟件如下所示：2、單擊上述界面中Create New Project圖標，彈出新建工程向導，點擊Next.3、輸入工程名稱、選擇工程存儲路徑，并勾選Create project subdirectory選項，為工程在指定存儲路徑下建立獨立的文件夾。設置完成后，點擊Next注意：工程名稱和存儲路徑中不能出現中文和空格，建議工程名稱以字母、數字、下劃線來組成。4、選擇RTL Project一項，并勾選Do not specifty sources at this time，勾選該選項是為了跳過在新建工程的過程中添加設計源文件。點擊Next.IA5、根據使用的FPGA開發平臺，選擇對應的FPGA目標器件。（在本手冊中，以xilinx官方開發板KC705為例，Nexys4開發板請選擇Artix-7 XC7A100TCSG324-2的器件，即Family和Subfamily均為Artix-7，封裝形式（Package）為cSG324，速度等級（Speed grade）為-1，溫度等級（Temp Grade）為C）。點擊Next6、確認相關信息與設計所用的的FPGA器件信息是否一致，一致請點擊Finish，不一致，請返回上一步修改。二、設計文件輸入1、如下圖所示，點擊Flow Navigator下的Project Manager->Add Sources或中間Sources中的對話框打開設計文件導入添加對話框。2、選擇第二項Add or Create Design Sources，用來添加或新建Verilog或VHDL源文件，點擊Next
標簽： vivado
上傳時間： 2022-05-28
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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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PSoC 4是真正的可編程嵌入式片上系統，在同一芯片中集成了自定義的模擬和數字外設功能、存儲器以及ARM Cortex-MO微控制器這樣的系統和大部分混合信號嵌入式系統不完全一樣，它們使用了一個微控制器單元（MCU）和外部模擬和數字外設的組合。除MCU外，通常它還需要多個集成電路，如運算放大器、模數轉換器（ADC）和應用特定的集成電路（ASIC）PSoC 4提供了一個低成本的備用方案-批量生產中一般低于一美元一該方案可以替代一般的MCU加外部集成電路（IC）的組合方案。它的可編程模擬和數字子系統不僅可以降低整個系統成本，而且還支持極為靈活地調整設計，使產品快速上市。PSoC 4的一流的功耗性能可以在仍保持SRAM數據、可編程邏輯以及響應中斷喚醒的前提下僅消耗低達150 nA的電流。在非數據保持的電源模式，PSoC 4僅消耗20 nA的電流。PSoC 4中的電容式觸摸感應特性，稱為CapSense"，能提供前所未有的信噪比、一流的防水性能以及支持各種類型的傳感器，如按鍵、滑條、觸控板和接近傳感器。除PSoC4外，賽普拉斯PSoC系列還包括PSoC 1，PSoC 3和PSoC 5LP.這些器件提供了不同的架構和外設，更多有關的信息，請參見賽普拉斯平臺PSoC解決方案的路線圖PSoC 4系列的比較PSoC4包括下面三個器件系列：CYBC4000，CY8C4100以及CY8C4200，表1顯示的是這些器件具有的特性。PSoC 4的功能集PSoC 4具有一個很大的功能集，包括：一個CPU和存儲器子系統、一個數字子系統、一個模擬子系統以及全部系統資源，如圖1所示。下面各節對每個特性進行了簡要說明，更多有關信息，請查看PSoC 4的參考資源一節中所列出的PSoC 4系列器件的數據手冊、技術參考手冊（TRM）以及應用筆記.圖1顯示的是CY8C4200器件系列的各項特性。對于其他器件系列具備的這些特性的子集，請參考第2頁上的表1.
標簽： psoc4
上傳時間： 2022-05-29
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一、交流伺服電動機交流伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組，一個是勵磁繞組Rf ，它始終接在交流電壓Uf 上；另一個是控制繞組L，聯接控制信號電壓Uc 。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。交流伺服電動機的轉子通常做成鼠籠式， 但為了使伺服電動機具有較寬的調速范圍、線性的機械特性， 無“自轉”現象和快速響應的性能， 它與普通電動機相比，應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式：一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子，為了減小轉子的轉動慣量，轉子做得細長；另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm ，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉子內放置固定的內定子.空心杯形轉子的轉動慣量很小，反應迅速，而且運轉平穩，因此被廣泛采用。交流伺服電動機在沒有控制電壓時， 定子內只有勵磁繞組產生的脈動磁場，轉子靜止不動。當有控制電壓時，定子內便產生一個旋轉磁場，轉子沿旋轉磁場的方向旋轉，在負載恒定的情況下，電動機的轉速隨控制電壓的大小而變化， 當控制電壓的相位相反時， 伺服電動機將反轉。交流伺服電動機的工作原理與分相式單相異步電動機雖然相似， 但前者的轉子電阻比后者大得多，所以伺服電動機與單機異步電動機相比，有三個顯著特點：1、起動轉矩大由于轉子電阻大，其轉矩特性曲線如圖3 中曲線1 所示，與普通異步電動機的轉矩特性曲線2 相比，有明顯的區別。它可使臨界轉差率S0＞ 1，這樣不僅使轉矩特性（機械特性）更接近于線性，而且具有較大的起動轉矩。因此，當定子一有控制電壓，轉子立即轉動，即具有起動快、靈敏度高的特點。2、運行范圍較廣3、無自轉現象正常運轉的伺服電動機，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉。當伺服電動機失去控制電壓后，它處于單相運行狀態，由于轉子電阻大，定子中兩個相反方向旋轉的旋轉磁場與轉子作用所產生的兩個轉矩特性（ T1 － S1 、T2 － S2 曲線） 以及合成轉矩特性（ T－ S 曲線）交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W 。當電源頻率為50Hz ，電壓有36V 、110V 、220 、380V ；當電源頻率為400Hz ，電壓有20V 、26V 、36V 、115V 等多種。
標簽： 伺服電機
上傳時間： 2022-06-01
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引言伺服電機屬于一類控制電機，分為直流伺服電機和交流伺服電機兩種。由于交流伺服電機具有體積小、重量輕、大轉矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優點，故被廣泛地應用于自動控制系統和自動檢測系統中作為執行元件，將控制電信號轉換為轉軸的機械轉動，由于伺服電機定位精度相當高，現代位置控制系統已越來越多地采用以交流伺服電機為主要部件的位置控制系統，本文的設計也正是用于噴印機的位置控制系統之中。1總體設計方案本控制系統選用松下MSMA082AIC型交流伺服電機，通過以單片機控制器實現對伺服電機的控制。同服電機的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種，為了提高其帶動噴頭運行的平穩性，選用了速度控制方式實現對伺服電機的控制，以利用伺服電機系統自帶的s型曲線控制模型，達到理想的控制效果。系統組成框圖如圖1所示，其中單片機控制器向伺服驅動器輸出控制信號，再通過伺服驅動器驅動伺服電機按要求動作，同時，控制器接收固定在祠服電機轉軸上的光電編碼盤隨著電機轉動而產生的反饋脈沖信號，以實現對伺服電機帶動的噴頭運行位置的檢測控制，形成團環控制系統。為了實現對噴印位置的精確控制，所以選用了分辨率為2000p/r的光電編碼盤作位置傳感單元，將伺服電機轉軸的轉角位置變換成電脈沖信號，以供單片機控制器對噴印位置進行跟蹤控制。
上傳時間： 2022-06-01
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實現功能如下：1） 通過重力加速度傳感器ADXL345檢測人的狀態，計算出走路步數、走路距離和平均速度。2）通過心率傳感器實時檢測心率，通過溫度傳感器檢測溫度。3）lcd1602實時顯示步數、距離和平均速度、心率以及溫度值。STM32單片機核心板內部電路圖如下圖所示。STM32單片機實物圖如下圖所示。程序文件也已上傳：https://dl.21ic.com/download/1582282233-356073.html
標簽： stm32
上傳時間： 2022-06-08
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1） 通過重力加速度傳感器ADXL345檢測人的狀態，計算出走路步數、走路距離和平均速度。2）通過心率傳感器實時檢測心率，通過溫度傳感器檢測溫度。3）lcd1602實時顯示步數、距離和平均速度、心率以及溫度值。 系統框圖及電路設計：系統總體結構框圖如下所示：軟件程序開發：原理圖文件也已上傳：https://dl.21ic.com/download/ic-356074.html
標簽： stm32
上傳時間： 2022-06-08
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摘要：為了得到輸出穩定、開關耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器，對三相VIENNA 型 PFC電路拓撲進行了研究，對VIENNA整流器的原理進行了調查，根據原有的控制理念，在其控制方面采用了區間控制結合滯環控制法來控制整個電路。在整個系統方案設計究畢后，搭建Malab模型對所設計的電路進行仿真，由仿真結果可以看到系統的輸出為穩壓輸出，開關器件的耐壓力為輸出電壓的一半，輸入功率因數為1，并且做了一些小樣機對系統所采用的控制進行了驗證。關鍵詞：三相拓撲電路；區間控制法；功奉因教校正；滯環拉制1引言傳統的三相整流雖然可以滿足系統大功率的需求，但是存在諧波大、功率因數低等缺點。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制簡單、輸入功率因數高、無諧波污染等優點，適合于三相大功率電路，便于工程應用中的實現。文獻中采用滯環控制方法1-1，用反饋信號與正弦采樣信號組合，再應用PWM技術實現PFC電路的穩壓和電流的正弦化.電路電感電流連續CCM和臨界連續BCM模式下工作，簡化了電路，降低制造成本。針對所作系統進行仿真，驗證了系統的可行性和優越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開關三電平整流電路2，開關采用4個二極管和一個全控型MOSFET管組成。根據電路的對稱性可以知道電容中點電位與電網中點的電位近似相同。當A相開關管關斷時，E點F點電位相等，Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA電路中開關器件只承受了一半的輸出直流電壓，所以開關管電壓應力小，非常適合于大功率三相PFC整流電路。
標簽： 三相PFC整流電路
上傳時間： 2022-06-16
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摘要：文中分析了功率因數校正的必要性，對有源功率因數校正主電路拓撲做了對比分析，確定本文選用無橋拓撲。分析了無橋PFC電路的原理和優缺點，可以看到無橋電路具有開關器件少，功耗低，成本小，電路體積小的優點。在控制方案選擇單周期控制，并采用Malab Simulink仿真平臺建立仿真模型，通過仿真表明，單周期控制的無橋PFC達到功率因數提高的目的。關鍵詞：功率因教校正；無橋；單周期；Matlab隨著電力電子技術的發展，電網中整流器、開關電源等非線性負載不斷增加。這些存在沖擊性的用電設備，將引起網側輸人電流發生嚴重畸變，產生大量造波污染，導致電網功率因數過低，所以提高功率因數勢在必行"早期功率因數校正采用在整流器后加濾波電感電容實現，功率因數一般只有0.6左右；在20世紀90年代，有源功率因數校正（APFC）產生，是在整流器和負載之間接入一個DC/DC開關變換器，應用電流反饋技術，使輸入端電流波形跟蹤交流輸入正弦電壓波形，可以使輸入電流波形接近正弦，功率因數可提高到0.99以上。由于該方案采用了有源器件，故稱為有源功率因數校正APFC1有源功率因數校正主電路拓撲1.1 傳統Boost拓撲傳統Boost PFC電路由整流橋和PFC組成，如圖1所示。傳統Boost PFC電路工作時通過控制開關管的動作，采用反饋來控制電流波形，這樣可以使交流網側輸入電流跟蹤輸入交流電壓而接近正弦波，來提高功率因數。但其流通路徑有3個半導體工作，當變換器功率和開關頻率提高時，系統的系統通態損耗明顯增加，整體效率低29
上傳時間： 2022-06-17
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