运动控制培训范文10篇

时间:2023-11-14 17:31:57

运动控制培训

运动控制培训范文篇1

关键词:数字信号处理技术;电子信息工程;应用现状

随着科学信息技术在我国社会发展中所占据的比重持续增大,数字信号也在电子信息工程中得到了广泛的发展,立足于数字信号处理技术不断改善与优化的基础上,多数技术人员借助计算机信息平台来实现了对数字信号处理水平的提升,同时,构建了科学合理的政策来实施必要的数字信息管理与规范,使得电子信息工程得到可持续发展。除此之外,还进一步加强了对核心研发人员专业培训,使得其专业技能得以提升的同时,为我国电子信息工程的发展及数字信息处理技术的再度提升奠定了良好的基础。

1数字信号处理技术在电子信息工程中的应用现状

1.1数字信号处理技术在电子信息工程机器人移动领域中的应用。相较于西方国家,我国电子信息工程的发展还需要进一步加快,并且要在保证其应用效果的同时降低成本支出,实现经济效益与社会效益的共同发展。在此基础上,数字信号处理技术应运而生,其多数情况下为我国软件无线电、移动机器人、短波通信等内容提供了更多可能,与此同时,数字信号处理技术在应用过程中,可以对电子信息工程中所涉及到的数字信息实施针对性控制及管理,并在命令发出之后快速进行必要的处理,与此同时也会实现实时同步存储管理。目前,我国数字信号处理技术多是对单片计算机芯片中信息进行处理操作,之后再制作A/D变换转换器和数字变频,使得所处理的信号能够依照技术人员的需求转换出来,之后借助微波处理技术实现大采样的运算,使得技术人员可直观地对数字信号处理过程有所了解,并且在出现错误时也方便找出错误步骤。将数字信号处理技术应用于电子信息工程中的机器人领域时,其借助运动控制卡这一介质对机器人实行实时控制管理,并且能够实现对机器人位置、距离的定位,还可完成运行过程的导航,有效提高了机器人技术的发展。与此同时,在机器人运动显卡中也开始将数字信息处理技术融入其中,利用USB来采集机器人相关信息并实时上传系统、完成信息的处理与保存,并且在机器人运动过程中,将数字信号转换为脉冲信号是实现机器人正常运行操作的关键步骤,并且能够帮助数字信号处理工作顺利完成。1.2数字信号处理技术在电子信息工程软件无线电中的应用。在无线电通信的发展期间,软件无线电占据着不可忽视的重要地位,在早期,软件无线电主要应用于我国军事管理与信息处理当中,之后逐步发展至民用无线移动通信,同时,利用DSP来有效提高数字信号处理技术的水平,充分发挥其作用来对软件无线电信号进行调制、译码与分离,最后转换为所需要的信号类型,使得模拟信号数字化与天线间可以达成无限一致。软件无线电作为通信系统结构,其主要是基于软件来达成最初目的,并实现通信需求。而在这一过程中,射频信号中A/D变换、数字变频两项核心技术的极力推广之下,使得软件无线电技术得到了进一步提升,其可实现对中频信号的批量处理,加快了信号处理的速度。与此同时,还能够在信号转变之后对信号进行变频、滤波操作,完成二次采样需求。在软件无线电信号转换过程中,滤波工作周期中不仅需要多次采样、且其对采样正确率的要求也极高,所以将数字信号芯片应用于软件无线电技术中,可有效提高其采样的准确性,加快滤波工作周期发展,实现无线电技术的有效发展。1.3数字信号处理技术在短波通信领域中的应用。在短波通信技术领域中,数字信号处理技术作用重大,因我国目前的短波通信普及度较高,且被广泛应用于多个领域,例如,图像静态处理、音频信号处理等多个方面。但是,对于短波通信而言,充分发挥其优势的介质便是数字信号处理技术,只有将数字信号处理技术应用其中,才可以实现其短波通信管理。在滤波通信中,数字信号处理技术作为一项关键性技术,其可以将所接收到的信号进行智能化与数字化处理,然后借助模拟RF信号的方式来将信号以所需要的形式转化出来,即,转化为音频或者是图像,进而满足实现需求。

2实现数字信号处理技术在电子信息工程中应用的重要途径

2.1加强对数字信号处理技术的普及与推广。在典型信息工程推进数字信号处理技术的过程中,电子企业的管理人员要进一步加大对于员工的培训,保证相关的工作人员能够对数字信号有基本的了解,从根本上避免人为失误造成的损失。例如,电子企业可以从外部聘请专门的电子信息工程专家,对员工进行合理的讲解与培训工作。在实际的培训过程中,要将数字信号传达给员工,并进行适当的处理,使员工能够明确模拟信号与数字信号技术之间存在的不同,利用多媒体讲解的方式,保证员工能够明确数字信号处理技术的优势。另外,在实际的培训结束后,还要进一步强化对于员工的测试,使员工能够在实际的工作中,加强对于各个研发环节的管控,为我国信息技术的飞速发展打下稳固基础。在电子信息工程中,合理地利用数字信号技术,能够将其中有用的信息进行分离与转化,务必要保证信号模拟器的灵敏度,企业需要结合员工的实际情况,创新管控方式,在电力信息工程的实际发展过程中,企业要制定明确的员工管理方式,建立责任制,保证员工能够明确自身的基本职责,为电子信息工程的而建设打下良好基础。2.2实现对运动控制卡的优化处理。如果技术人员想要从根本上提高数字信号处理技术在电子信息工程中的应用有效性,便必须要加强对运动控制卡的管理与维护,在保证机器人设计、制作质量的基础上,借助有步进电机来对运动控制卡实施实时的管理及控制,构建机器人移动分布式探测环境,使其可以根据控制卡信息反馈来完成移动,并顺利识别并躲避移动过程中存在的障碍。同时,为了进一步提高机器人的各项能力,技术人员则可对数字信息处理技术进行优化管理,在控制过程中完成机器人能力的提升。例如,在机器人移动期间,数字信号处理器将自己所接收到的信号以机器人内部设备所接受的类型传输出去,然后机器人的步进电动机则可以根据数字信号处理器传输的信号进行相应的动作。在整个操作过程中,数字信息处理器对机器人移动及动作的转化有着非常显著的作用,因此技术人员只有不断优化数字信号处理技术才能够提高机器人运动能力,反之,加强对机器人运动控制卡的优化处理也可为数字信息处理技术的发挥奠定良好的基础。为验证数字信号处理器的作用,可以利用两组机器人进行分组操作,一组机器人内置数字信号处理器,而另一组则不安装,之后进行外部环境采集与管理,将相关的信息传入到机器人上位计算机中,对比两组机器人运动轨迹。

3数字信号处理技术的未来展望

伴随着数字信号处理技术的日益发展,其也逐步融入到了多个行业,并在信息技术完善的当下得到了优化性操作。而对于电子产品的生产与发展而言,数字信号处理技术有着非常直接性影响。但是,相较于西方发达国家,我国数字信息处理技术发展仍然处于较缓慢的情况下,对此,则需要结合其自身的优势及特点来有效加强数字信号处理技术的运行速度、降低设备的损耗、体积与质量,达成高度集成化的同时,完成数字信号处理技术应用效果提升的目的。除此之外,未来数字信号处理技术还可以为编程多媒体设备提供DSP系统集成电路支持,使得我国数字、图像处理水平得到提升,并推动数字信号处理技术的可持续发展。

4结束语

随着我国经济快速发展,使得国民生活水平得以提升。而电子信息技术作为与国民生产生活息息相关的重要组成部分,其对于社会的进步也起到了不可磨灭的重要作用。但是,近年来越多的信息安全事件使得越来越多的技术人员意识到,如果想要推动电子信息工程可持续发展,便必须要强化数字信号处理技术的应用质量,做好不同信息的管理与规范。结合数字信号技术所独有的高效、便捷等优势来使得电子信息工程更加广泛被应用于国民生活中,进而推动电子信息工程健康发展。

参考文献

[1]苏振东.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用研究[J].科技与创新,2020(17):158-159.

[2]郝日杰.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].通信电源技术,2020,37(05):206-207.

[3]何昊宸.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].信息与电脑(理论版),2020,32(01):18-20.

[4]刘硕,赵博,陈静.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].农家参谋,2020(01):173.

运动控制培训范文篇2

关键词:数字信号处理技术;电子信息工程;应用研究;发展方向

现阶段,在电子信息工程中科学合理地应用数字信号处理技术,能够使用不同的处理手段处理图像和视频,提升电子信息工程技术,在工作实践中应用数字信号处理技术,能够有效改善电子信息工程发展中存在的不足之处,提升电子信息工程发展质量。

1电子信息工程发展现状

众所周知,电子信息工程的创新发展改变了人们的生活,提升了生活节奏和生活质量。通过集中优化处理各类电子信息设备,能够有效确保电子信息设备更加可靠和稳定地运行。由于中国信息技术起步比较晚,电子信息工程的发展历程比较短,尤其是跟西方发达国家相比来说,还存在较大的差距和较多的不足。随着社会经济的不断发展,中国逐渐加强了对电子信息工程的研究力度,不断研发和推出各种高精尖技术产品,但是也带来了较大的经济压力。在发展中,中国也积极学习先进国家的领先技术和产品,但其实真正学习到的并不属于全球范围最先进的技术,跟全球先进技术还有很大的发展距离。目前不管是国家还是企业方面,都严重缺少高素质、高专业性、高水平的电子信息工程专业人才,专业人才培养机制建立不够系统和完善,阻碍了中国电子信息工程事业的发展。

2数字信号处理技术优势

2.1数据处理能力更加高效。数字信号处理技术具备的数据信息处理能力非常强,跟其他技术相比这属于非常大的技术优势[1]。现阶段数字信号处理系统中装备了更加先进和独特的芯片结构。这个芯片结构属于哈弗结构,哈弗结构的存在能够在芯片的运行过程中,建立程序运行和数据分布两个不同的独立空间,这样在芯片的正常运行过程中具备杜立德数据处理能力,不会跟其他线路的运行产生矛盾和冲突。跟其他的处理结构相比哈弗结构能够更加快速地接收相应指令并执行,对于信息数据的处理更加全面和快捷,有效提升了信息数据的处理效率和处理质量。2.2有效控制目标的实现过程。目前电子信息工程中的数字信号处理技术能够通过不同型号设备之间相互协调,并借助于计算机网络软件的使用科学合理地处理各项数字和信息,有效提升信息处理效率和处理质量[2]。在信息数据的处理过程中,结合数字信号处理技术的应用,还能够有效利用和处理复杂的数据信息,发挥出数据信息处理优势,使用数据处理器把采集器调制成为解调器。跟其他类似的仪器相比较数据处理器的运行要更加快速和准确,更加适合完成滤波任务。数字信号处理技术的应用能够科学合理地调整好数字信号处理系统硬件设备和软件设计的不足之处,确保处理工作完成得更加快捷高效,针对控制目标实现全方位、全系统控制。2.3集成度较高。在电子信息工程中数字信号处理技术之所以能够得到较广泛的应用,还是因为使用了更加先进和高效的芯片结构,例如高速计算机芯片和高位计算机芯片。虽然芯片的体积十分小巧,但是运行功能却十分强大,能够为人们提供更加快捷方便的服务。

3在电子信息工程中数字信号处理技术的应用措施

3.1加强对数字信号处理技术的普及和推广。不管是电子信息工程还是数字信号处理技术,这二者都具备较强的技术性和综合性特点,对于技术操作人员的技能水平要求非常高[3]。在工作中需要加强对操作人员培训教育力度,让员工能够更加全面地了解和掌握数字信号处理技术、电子信息工程知识,减少人为操作失误的出现,提升技术应用质量和工程运行质量。可以聘请相关专业的专家和行业权威人士,针对操作人员进行数字信号处理技术的教学培训,了解数字信号处理技术的构成、技术原理和技术应用优势等知识点,确保每一位操作人员都能够熟练地应用数字信号处理技术,针对需要展示的数据和信息进行集中处理。在培训教育过程中,要注意检验培训结果,在培训中学习的内容就是考核测试的主要内容。通过考核得出考核结果,能够了解工作人员对于数字信号处理技术的了解水平,确保每一位工作人员都能够更好地控制各个技术应用环节,把数字信号处理技术优势充分发挥出来,促进中国数字信号处理技术的创新发展。3.2短波通讯中的技术应用。数字信号处理技术应用在短波通讯当中,主要是应用在短波通讯的静态图像传输、信道数字化、音频信号处理、传真等方面[4]。数字信号处理技术能够模拟出射频信号,借助于中频信号的应用,针对信号进行数字化处理,并输出音频信号。科学合理地应用数字信号处理技术,能够有效提升信号处理质量。数字信号处理技术的应用也能够为短波通讯提供较大的发展空间。3.3优化运动控制卡。在电子信息工程中应用数字信号处理技术,需要科学合理地优化运动控制卡,提升移动机器人设计质量。目前在机器人技术研究领域当中,大部分运动控制卡都是使用步进电机进行控制,步进电机的应用能够帮助机器人具备探测环境的能力,在机器人的行进过程中能够成功躲避在空间中遇到的各种障碍物。为了能够有效提升机器人的性能,还需要在发展过程中不断优化运动控制卡中的数字信号器。基于数字信号处理器的应用,能够在机器人的运行过程中首先发出信号传递给步进电机,电机为机器人的运行提供动能。在机器人的运动过程中,数字信号处理技术发挥了非常重要的作用,因此需要不断升级改造数字信号处理器,这样才能够不断提升机器人的运动能力。例如在优化设计过程中,可以结合实验验证数字信号处理技术优化机器人技术。首先选择两个相同设置的机器人参与试验,其中一个机器人装备数字信号处理器,另一个机器人不装备数字信号处理器。同时启动两个机器人,采集在周围环境中的信息数据。把采集到的数据使用USB接口能够录入到计算机当中,计算机把数据信息转化成为脉冲信号又传递回机器人。通过观察和对比两个机器人的运动能力可知,装备数字信号处理器的机器人能够更好地实现障碍物的躲避,但是没有装备数字信号处理器的机器人则经常会碰撞周围障碍物。通过简单的机器人试验能够看出,数字信号处理的应用能够有效提升机器人的智能性[5]。3.4转变通信系统结构。在通信系统结构中应用数字信号处理技术,能够起到优化通信系统的作用,帮助无线电通信任务更快更好地完成。在通信系统结构中应用数字信号处理技术,能够完成难度更大、更加复杂的无线电通讯[6]。数字信号处理技术包括数字变频技术,能够在转移数字信息之后完成信号的变频和转换,完成无线通讯工作。综上所述,在信号传输过程中应用数字信号处理技术,能够提升信息传输效率。

4数字信号处理技术的发展方向

随着现代化科学技术的不断创新发展,现阶段数字信号处理技术正逐渐朝着系统集成数字信号处理技术方向发展,可以实现集合芯片的集中处理,在芯片上实现综合集成,能够形成数字信号处理集成电路。随着现代科学技术的创新发展,数字信号处理技术内核结构也更加完善和强大,在哈弗结构当中并行使用能够创新研发出更加高性能的处理器[7]。在未来,定点数字信号处理技术也会成为主流技术发展趋势。虽然从目前的技术应用效果来看,浮点数字信号处理技术运算能力非常强,动态范围也十分广泛,但是定点数字信号处理技术对于存储器的要求要更低,相对比浮点数字信号处理技术不管是技术设备还是器件成本都非常低,电力使用也较少,因此在未来的发展中会逐渐成为主流产品。

5结束语

通过对数字信号处理技术的分析可见,在电子信息工程中应用数字信号处理技术,能够有效减少能源消耗,提升数据信息处理速度,降低操作难度,把信号处理优势、控制管理优势和集成度优势充分发挥出来,有效满足电子信息工程实践各项要求,促进电子信息工程的可持续发展。

参考文献:

[1]郝日杰.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].通信电源技术,2020,37(5):206-207.

[2]何昊宸.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].信息与电脑(理论版),2020,32(1):18-20.

[3]刘硕,赵博,陈静.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].农家参谋,2020(1):173.

[4]周济.探讨数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].电脑知识与技术,2019,15(35):271-272.

[5]姜涛.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].电子测试,2019(19):124-125.

[6]刘帮星.浅谈数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].计算机产品与流通,2019(9):61.

运动控制培训范文篇3

数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一,正在朝着开放化,网络化,柔性化和智能化方向发展,数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。基于模块和组件的系统构建策略更能体现产品设计制造过程中的人性化思想,每一个模块都是一个有针对性应用领域的技术产品形式,是该领域技术原理,应用方案和实现形式的综合体现,是其在数控加工环境下的具体应用,其设计理念和性能指标都体现数控加工技术的要求和市场应用的需求,这些充分体现设计者个性化的产品组件通过开放的标准接口形式有机的结合,组成了功能丰富性能完善的数控装备产品。

数控技术是一个综合性很强的技术学科,涉及系统控制,工业设计,机械结构,变频调速,网络通讯,信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域,这些技术原理在工科学校的机电一体化教学中都有涉及,但在应用实践上相对分散,目前只注重在数控操作技能上的能力培养,一系列的计算机辅助设计制造软件也都是针对于这一目标,缺少一个贯穿于整个数控技术领域中的开发应用环境,来从系统规划的高度和应用开发的层面来实施数控技术能力素质培养的目标。

正是针对于这一数控技术培养模式的局限性,本文建立了一个针对于整个数控技术应用开发领域一体化实验平台,采用组件和模块的思想建立了一个集成的设计开发环境,实现从数控装备产品规划,方案选择,运动算法和人机交互等各个环节的教学实践活动,下面将从总体策略,结构特征,关键技术等几个方面给予阐述。

2系统组建策略

2.1数控系统的组成

在这里我们将一般数控系统的概念广义化,定义成由控制器,机械结构,伺服单元等三个主要部分组成的产品模式。控制器就是我们通常所说的计算机数控系统,它由专用或通用计算机硬件加上系统软件和应用软件组成,完成数控装备的运动控制功能,人机交互功能,数据管理功能和相关的辅助控制功能,是数控装备功能实现和性能保证的核心组成部分,是整个数控体系的中心模块。机械结构是展现控制器运动控制功能的执行机构和机械平台,如数控机床系统中的铣床、车床和加工中心等机械部分;数控机器人系统中机械手和机械臂等。机械结构根据具体应用场合的不同,具体形态千差万别,但都可以按照运动学和动力学方法简化成运动机构的各种组合形式,这种组合越复杂其对控制器的能力要求就越高,同一种控制器可以完成对不同机械结构的控制,同样一种机械结构可接受不同控制器的控制,这说明机械部分和控制器组合起来可形成形式多样的产品类型。伺服单元是连接控制器和机械结构的控制传输通道,它将控制器数字量的指令输出转换成各种形式的电机运动,带动机械结构上执行元件实现其所规划出来的运动轨迹。伺服系统包括驱动放大器和电机两个主要部分,其任务实质是实现一系列数模或模数之间的信号转化,表现形式就是位置控制和速度控制。在此基础上,随着开放式数控技术的出现,数控系统体系具备了自我扩展和自我维护的功能,这得益于各种二次开发手段提供了自由完善和自定义系统软硬件功能和性能的能力。因此,开放数控所特有的二次开发平台也作为一个新的组成部分融入了数控系统体系结构中,并在深刻改变着传统数控系统的结构特征和应用方式。

2.2应用开发系统组成和功能规划

本文所建立的一体化数控系统应用开发平台,完成对上面四个组成环节的统一管理控制,系统规划,设计开发和仿真校验流程,其组成结构如图1所示。系统组成规划模块完成所需数控装备产品的单元组合,功能规划和性能规划;机械结构设计模块完成对机械执行机构的物理建模,动态性能仿真,实体造型,结构绘图和工艺设计;伺服单元控制模块完成伺服系统的选型,位置控制规划,速度调节规划;运动规划控制模块完成运动轨迹规划,插补算法设计和仿真,控制策略设计和仿真;人机交互管理模块完成人机交互界面的设计和实现,数据管理和通讯功能。

整个应用开发系统的每个模块都分为应用和开发两个部分:应用部分针对于现有的系统模式和控制方法,从熟悉、使用、理解角度出发通过相应的软硬件技术手段实现对现有技术资源和产品资源的消化吸收;开发部分在应用部分的基础上,针对应用中发现的问题和产生的创意,对数控系统体系的某些组成环节进行旨在提高其性能和丰富其功能个性化的二次开发并提供进行这种二次扩展的软硬件技术支持环境。

应用开发系统以硬件调试平台和集成开发软件两种形式组合展现,硬件部分主要包括典型特征的机械结构实体和伺服单元实体,以及控制器的硬件实体部分,主要是满足对硬件组成部分的扩展和对软件应用开发的效果体现;集成开发软件是个基于PC机系统的统一的资源管理配置和开发调试环境,满足从系统规划、控制策略、人机交互和扩展应用等各主要环节的开发过程。集成开发软件由多个功能单元组成,既包括内嵌的功能单元也包括可与第三方软件进行通讯和数据交换的接口,这使得系统软件的可以灵活的集成到别的软件中或将其他优秀的组件集成到统一的开发环境中。系统采用网络化分布式的模块组合形式,使得多个模块可以分散地工作在不同的平台上,而且通过计算机网络远程共享彼此的数据资源和相对集中的同一个硬件资源。

2.3应用开发系统构建策略

应用开卡系统的构建始终遵循应用与开发紧密结合的原则,按照层次化教学的思路,从软件和硬件两个方面来规划实现不同规模的应用开发系统。

2.3.1应用与开发相结合的策略

熟练应用现有的技术方案是进行创新开发扩展的基础,而个性化开发扩展也是进一步加深对相关技术理解使用的有效途径,二者相辅相成,必须贯穿于整个数控技术的教学过程中。从应用角度将现有的技术和资源以可交互的方式体现在统一的软硬件平台中,是构建系统时的一个核心任务,为此我们充分采用了多媒体技术。首先集成了应用准备阶段所需的文档和图片资源,涵盖技术背景、技术原理、应用例程和产品资源等多方面内容;其次针对于其中涉及的操作实践环节,依托于某些具体的典型产品,建立了一整套操作仿真系统,实现对真实系统功能和操作的全真模拟,从技能层次加强对某种技术资源的深入理解。从开发角度将现有的各种计算机辅助设计制造手段有机集成是实现各个环节开发的有效途径,开发从仿真阶段开始,如机械结构的造型和动态评测,伺服单元的调速和位控测试,控制算法的轨迹规划曲线等;然后再进入到实际的硬件配合调试中,具体验证执行机构的运行特性;涉及到硬件结构扩展的部分,则需要从电路设计,逻辑测试方面去实践。

2.3.2结构和流程的层次化策略

根据不同的教学实验阶段和不同的教学目标,搭建相适应的应用开发环境和实现层次化系统结构是贯穿于应用开发系统功能规划和模块组建过程的重要原则。依赖于模块化的构成特征,用户可对系统进行策略配置改变应用和开发的难易水平、应用范围和流程顺序。如对处于原理性熟悉阶段的教学活动只保留系统组成中数控系统体系规划部分;对处于技能性培训阶段的实验活动可增加某些典型产品的仿真操作系统;对于控制能力实践阶段的开发活动又可以再增加运动规划控制模块等一系列逐层扩充功能的应用开发步骤。

2.3.3软件和硬件紧密结合策略

以往的教学活动只从上层控制软件的角度开展数控技术的教授,使得学生对于具体完成功能的硬件部分结构缺乏足够的认识。这种不明确造成了很多情况下对一些控制思想和控制算法的理解模糊,因为很多软件算法的形成都是跟底层硬件特征密切相关,特别是涉及到多种硬件平台的时候,这种相关性就更加明显,因此加强对硬件一定程度上的深入理解是机电一体化教学的必然要求。

应用开发系统采用两种模式来实现这一目标:第一种是硬件仿真模式,即为特定的典型硬件结构建立一个由软件虚拟的硬件层。硬件层以硬件电路图框的形式展现,其输入输出口可进行交互,以此来模拟整个硬件部分工作时的信号流程,并可像真实硬件一样接受软件算法的代码控制。第二种是建立模块化的硬件单元框架,以真实的硬件模块封装后加入到系统结构中,模块之间采用便于安装和检测的接口,以此来实践系统硬件部分的实际搭建能力。

2.3.4与实际产品相结合的策略

对现有的产品资源是消化吸收是进行独立个性化开发的重要手段,特别是一些技术成熟度高、技术资源丰富的产品更是应该广泛进入教学活动的过程中,让市场产品的发展态势来影响教学和实践活动的指向和重点。为此我们充分运用了互联网上的丰富资源,将众多数控技术厂商的网站集成到应用开发系统的资源模块中,并制作了可进行交互处理的资源向导。另外我们还专门制作了行业性专业网站——中国机床工具网(),该网站已全面运作并积累了丰富的产品资源。

3.关键技术及其实现

引导型应用和开发模式

层次化的教学模式要求应用开发活动有一个可依附的实践模板,它体现一种交互式的资源响应机制,对学生的实践活动作出引导和评价,并提供获取相关资源的渠道。本系统所建立的引导环境是一种浮动式内嵌帮助平台,它底层以数据库的形式作为资源实体,按照具体应用开发的层次和场合,主要采用交互对话模式,符号描述模式,精灵向导模式三种手段来集中或分散地展示资源。交互对话模式是采用工作步骤预定义的方式,将一些比较成熟的应用开发流程的顺序和内容固定下来,以对话框的形式体现配置环境,最后展现出整个过程的信息结果。符号描述模式采用自定义编程语言的模式对一些需要验证的软件算法和控制流程进行规划,它有别于一般通用的编程语言,只是针对于具体应用场合采用特征描述的方式搜集特定的信息表示,与其所连接的资源数据库进行交互后,给出算法或流程运行的结果和评价。精灵向导模式是提供一个实时在线的帮助信息窗口,该窗口具备智能化的交互形式,可自动根据当前所处的状态提供出相关的引导型帮助信息,并具备自学习的记忆模式,按照用户的应用开发进展调整引导的策略。

图2所示的是针对与控制器部分建立的引导型开发平台的结构,借助于预先定义的各种信息库,将使用特殊语言描述的用户功能要求转换成信息库中特定策略的组合,然后通过与控制器的微控制核心相匹配的代码编译器,将策略描述翻译并通过计算机的并口经由下载电缆传送至控制器的仿真开发接口。控制器内部存在一个与之相对应的仿真开发专门存储区,用于用户订制功能代码的在线校验,该存储区与正常数控程序存储区相互屏蔽,保证二次开发的安全性,并通过校验策略和评价机制返回二次开发的性能指标。

网络化分布式应用体系

网络为分布式资源的集中利用提供了有效的共享途径,经由互联网的交互式通讯机制和监控诊断机制为应用开发系统的远程教学活动提供了安全可靠的媒介。模块化组件、开放式接口和分布式互连三个关键技术实现了这种网络化的应用开发环境。其中模块化组件是基础,分布式互连是形式,开放式接口是连接手段。功能组件的模块化是基础,是对特定功能单元的软硬件进行封装的实体,具备明确定义的交互形式;分布式互连是个单元模块的运行模式,通过网络的连接使分散在不同平台上的软硬件建立起通讯和一种层次化的控制策略,并采用网络激活的技术方案动态配置整个网络中各模块资源的运行和响应特性;开放式接口是各个模块之间的连接通道,接口的开放特征体现在单一模块的多接口和分层次接口两方面:如运动控制单元模块具备伺服电机驱动、步进电机驱动和直线电机驱动三种接口,可按需要配置激活或屏蔽;又如运动轨迹算法模块具备表层的速度加速度曲线配置接口,中层的特定曲线轨迹插补算法定义接口和底层的运动规划策略定义接口三个层次。

图三展示了一种基于校园局域网和互联网的应用开发系统工作模式,从事机械设计,伺服规划和运动控制交互的三个实验室内部的每台计算机上运行着不同的模块单元,并通过局域网共享数据资源;另一方面三个实验室又通过校园网进行连接,实现各教学环节的有机联系,再加上互联网络,系统的功能便可拓展的远程监控领域。

结束语

采用模块化组件技术建立的开放结构模块化数控系统应用开发系统通过组建校园局域网的形式在天津大学机械学院的数控技术教学活动中得到了应用,在交互式学习中取得了很好的效果。

参考文献:

1李德庆等.计算机辅助制造.北京:机械工业出版社,1994

2李伯虎.计算机集成制造系统约定、标准与实施指南.北京:兵器工业出版社,1992

3任仲贵主编.CAD/CAM原理.北京:清华大学出版社,1991

4向文.参数化特造型系统的研究.武汉:华中理工大学博士论文,1997

5TienChienChang,R,A,Wysk.AnIntroductionTo

AutomatedProcessPianningSysten.PrenticeHallInc,1985.

黄乃康等译.工艺过程自动设计导论。西北工业大学出版社,1988

运动控制培训范文篇4

其中,TVT-METSA自动生产线拆装与调试实训装置包括以下内容:气动技术、传感器检测技术、直流电机驱动技术、步进电机驱动技术、伺服电机驱动技术、触摸屏应用技术、上位机监控技术、PLC工业网络技术、变频调速技术、PLC技术、故障检测技术、机械结构与系统安装调试技术、人机接口技术、运动控制技术等,是一款设计优秀的学生试验实训平台。

学习的模块包括有:电源模块、MM420变频器与交流三相同步电机模块、TP177B触摸屏的使用,井式供料单元、皮带传送与检测单元、电感传感器、电容传感器调整方法、到位传感器C421调整方法、行走机械手搬运与仓库单元、行走机械手搬运与仓库单元、旋转编码器、切削加工单元、多工位装配单元。

接下来的学习内容是:触摸屏在行走机械手中的应用,其中包括:在触摸屏上制作两个按钮,一个按钮摁下后,行走机械手前移动,一个按钮摁下后,行走机械手后移动。触摸屏通过通信电缆与S7-200的通信口(PORT0)连接的,以PPI或MPI通信方式与PLC进行数据交换。触摸屏直接对PLC输出进行写入操作,使Q0.4与Q0.5导通或关断,来控制直流电机的正转与反转。从而控制行走机械手的左移动与右移动。PLC的I/O分配、编写触摸屏程序、通信参数设置、变量的连接、触摸屏按钮的制作、为按钮设置变量函数、触摸屏程序的下载、网络线连接的计算机IP设置、SIMATICWinCCfleible2007通信设置、PLC程序编写、调试。

任务二:在PLC任务四的基础上,增加触摸屏功能,

1、在触摸屏上制作两个按钮,一个按钮摁下后,行走机械手前移动,一个按钮摁下后,行走机械手后移动。

2、在触摸屏上制作数据显示框,实时显示高速计数器的当前值。

3、在触摸屏上制作数据输入框,可输入2号仓库的地址。

其中包括内容:I/0域的制作、I/O域变量的选择、PLC程序编写、调试。

第三个大内容:PLC在行走机械手控制中的应用

其中包括:使用设备介绍、I/O分配、程序下载、程序验证与思考、问题解释(也就是对之前的控制进行拓展)

1、设备有智能保护,即使程序不完善,不正确也不会损坏设备。

2、直流电机正反转同时接通是需要严格避免的,在外部接线要有互锁,程序内部也要有互锁。

3、在控制电机时,要增加限位点的传感器,使控制更加完善。

行走机械手限位点接线说明,改进的程序

深化训练:

1.系统通电后,按下启动按钮SB1,如果小车不在SQ2处,则返回SQ2处,停止。

2.小车在SQ2处,停止5秒钟,进行装料工作。

3.装料完成后,小车向SQ3处运行,到达SQ3处,小车停止运行,进行卸料工作。

4.卸料时间为5秒钟,卸料完成后,小车运动到SQ2处,开始循环工作。

5.摁下停止按扭SB1,系统完成当前任务后停止在SQ3处

6.摁下急停按钮SB7,系统立即停止工作。

问题分析

1、连续摁下启动按钮,会导致程序错乱。

2、急停按钮抬起后,设备继续按照原来的工序继续运行。

3、没有做停止

4、第二次下载程序时,程序下载后,未摁下启动,设备就开始运行。

任务三

1.系统通电后,按下启动按钮SB1,如果小车不在SQ2处,则返回SQ2处,停止。

2.小车在SQ2处,机械手做取物动作。

3.取物完成后,小车向SQ3处运行,到达SQ3处,小车停止运行,机械手做放物动作。

4.放物完成后,小车运动到SQ2处,开始循环工作。

5.摁下停止按扭SB1,系统完成当前任务后停止在SQ3处

运动控制培训范文篇5

论文摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。

1FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。

在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。

2系统特点

(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

3如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。

例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,

式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

4FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。公务员之家

相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

4.2存在的问题

运动控制培训范文篇6

虚拟现实技术在安全工程中应用的领域

综合虚拟现实技术的特点,笔者认为安全工程在以下方面可充分应用虚拟现实技术:

科学研究、实验及计算机模拟结果的真实化再现

安全科学的研究成果需要用直观的形式表示出来,使用技术与多媒体及可视化技术相结合,可以创造一种虚拟的真实环境,可以将孤单的研究公式、计算数值用完全真实的立体效果表示出来,并且公务员之家版权所有人们可以交互式地控制这种表示结果,可以通过动态改变参数(这种改变不一定要由人输入数据,而可以由人操纵某种设备,如数据手套等进行近乎自然的交互方式)来观察计算结果。

安全性能设计

任何社会产品(也包括安全产品)都应该有其自身的安全性。而人们在产品未生产出前,是无法真实感受其安全性的,而技术可以预先为其提供一种虚拟的真实产品模型,让设计者和使用者在产品付诸生产之前就能亲身感受到该产品的安全性能,从而为设计者提供改进的依据。

救灾指挥决策

发生事故时,救灾指挥者一方面需要准确掌握事故现场的情况,另一方面要了解事故可能的发展趋势,甚至有时需要进行远程指挥(如主要事故处理专家一时无法到达事故现场),这时可以应用技术与其它模拟技术相结合的方式来完成。此外,还可以利用技术来模拟未发生的事故,进行对人员的训练工作。

)日常安全教育与避灾训练

可以针对某些事故及一定区域建造事故模拟和训练的系统,让人们在真实的环境中接受事故预防的教育及事故抢险人员的操作训练,从而提高人们对事故的感知度及抢险人员的技术操作水平和战斗力。

安全工程虚拟现实系统结构

由于安全工程涉及范围广泛,所以对不同领域的安全工程系统的侧重面就可能有所不同。本文以大空间建筑火灾系统为例进行介绍。

中国科学技术大学和中国矿业大学合作,针对大空间建筑火灾的特点,建立了大空间建筑火灾系统。这是国内目前安全领域所建立的唯一系统。建筑火灾的系统主要有两个方面,一是要考虑建筑物本身的结构模型的真实性;二是火灾模拟的真实性。本文论述的大空间建筑火灾系统结构主要包括两个模型、两个接口及一套设备,即:

建筑物真实感三维立体模型系统;

火灾烟气及火焰模型系统;

三维模型运动及控制接口;

设备与两个模型的接口;

虚拟现实设备系统;

各部分关系,如图所示:

图大空间公用建筑火灾虚拟现实系统结构

使用者通过设备系统经由主计算机系统使用设备,例如:计算机鼠标、数据手套等操作设备,通过三维模型运动控制接口程序控制建筑物及火灾的运动。建筑物模型及火灾模型本身由专用三维处理程序建立,具有真实三维立体感。经过控制运动的两个模型,通过设备与模型接口程序,将结果显示输出到设备,例如:计算机显示器、立体眼睛等。操作者可以根据这一循环的结果,决定下一个循环的操作过程。从而经过不停地循环,达到真实模拟和实时控制的操作环境。

用户可以使用鼠标,控制人员在建筑物中漫游,例如:按动鼠标左键,然后移动鼠标可以沿各个方向运动;按动鼠标右键,左右移动鼠标,可以实现建筑物的左右旋转用上下光标键,可以上下移动建筑物。用户也可以使用数据手套拾取灭火器并对其进行开启操作,以实现灭火的操作;可以用大拇指按动模拟人对灭火器开关的操作,从而使人感觉到似乎是在真实地操作灭火器。而用户若通过立体眼睛观察时所得到的三维模型为具有极强的深度感的三维物体,即两个有前后距离的物体,看起来其间有一段真实的距离前边的物体似乎是在计算机屏幕外边。

系统软件支撑环境和硬件设备的选择

系统软件支撑环境选择是建立真实感模型及控制的关键。选择时,要考虑程序的使用范围。硬件设备的选择应根据经济条件来决定。

模型的建立,可采用专用的软件系统,例如:×、等,然后再使用专用的转换软件转换到所使用的三维开发环境中;还可以直接用三维开发环境进行开发,例如:、×及虚拟现实专用软件开发系统等。本系统采用开发语言,调用三维立体图形接口建立模型。是公司开发的三维图形绘制接口,它可以运行在多种系统中,因而具有应用范围广泛的特点。

选择计算机主系统时,应考虑系统的运行速度、显示卡的性能等指标。专业的系统可以采用专用的工作站。本系统采用机系统,系统为Ⅱ,内存为,显示卡采用,显示内存为。所采用的输入设备应考虑人员操作的方便及功能的多样性。如果只要完成基本的漫游功能,则普通的鼠标即可完成。若需要人员对操作的物体如门、消防器材等有真实感知,则需配备数据手套等设备。本系统的输入设备选择了罗技鼠标及数据手套。选择输出设备时,需考虑应用者想达到的真实感程度,如只需普通的漫游,可以使用大屏幕即可,若想操作人员能够达到沉浸感,则需配备有立体眼镜及高性能立体显示头盔等设备。本系统使用普通的显示器及立体眼镜作为输出设备。公务员之家版权所有

结论

笔者论述了虚拟现实技术在安全工程中应用的原理和技术路线。综上所述,可以得出以下几点结论:

虚拟现实系统能够真实再现客观环境,使人能充分沉浸由其年所创造的人工环境中实现感知模拟的现实,因而对于安全工程中的培训、指挥以及性能设计等多方面具有重要意义。随着计算机图形学、体视化技术的进步,虚拟现实技术将在模型及设备方面越来越能适应这些系统的要求。

安全工程可以在科学研究成果真实化再现、安全产品性能设计、事故救灾指挥、安全教育与培训等多个方面应用系统。

安全工程应用技术的方法是多种多样的,文中所论述的建筑火灾系统可以为构建其他安全工程系统所借鉴。

运动控制培训范文篇7

摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。

一、FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。

二、系统特点

(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

三、如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

四、FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。公务员之家

4.2存在的问题

运动控制培训范文篇8

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行探讨开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子electron、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的运用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境(environment)以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境(environment)下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。

2.数控机床发展趋势

2.1性能发展方向

2.1.1高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2柔性化包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

2.1.3工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。

2.1.4实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境(environment),其运用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的探讨和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理(manage)及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。

2.2功能发展方向

2.2.1用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机(computer)软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2.2科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境(environment)技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理(manage)数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

2.2.3插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.2.4内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

2.2.5多媒体技术应用多媒体技术集计算机(computer)、声像和通信(communicate)技术于一体,使计算机(computer)具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

2.3.1集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和CRT抗衡的新兴显示技术,是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的可*性。

2.3.2模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

2.3.3网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

3.存在的问题及相关解决方法深度思考

3.1不断加强技术创新是提高国产数控机床水平的关键国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口,即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌,但其产品的功能、性能的可*性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术,但缺乏对机床结构与精度、可*性、人性化设计等基础性技术的研究,忽视了自主开发能力的培育,国产数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有较大差距,同样难以得到大多数用户的认可。

3.2制造水平与管理手段依然落后一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高,加工手段基本以普通机床与低效刀具为主,装配调试完全*手工,加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。另外很多国产数控机床制造商的生产管理依然沿用原始的手工台账管理方式,工艺水平和管理效率低下使得企业无法形成足够生产规模。如国外机床制造商能做到每周装调出产品,而国内的生产周期过长且很难控制。因此我们在引进技术的同时应注意加强自身工艺技术改造和管理水平的提升。

3.3服务水平与能力欠缺也是影响国产数控机床占有率的一个重要因素由于数控机床产业发展迅速,一部分企业不顾长远利益,对提高自身的综合服务水平不够重视,甚至对服务缺乏真正的理解,只注重推销而不注重售前与售后服务。有些企业派出的人员对生产的数控机床缺乏足够了解,不会使用或使用不好数控机床,更不能指导用户使用好机床;有的对先进高效刀具缺乏基本了解,不能提供较好的工艺解决方案,用户自然对制造商缺乏信心。制造商的服务应从研究用户的加工产品、工艺、生产类型、质量要求入手,帮助用户进行设备选型,推荐先进工艺与工辅具,配备专业的培训人员和良好的培训环境,帮助用户发挥机床的最大效益、加工出高质量的最终产品,这样才能逐步得到用户的认同,提高国产数控机床的市场占有率。

3.4加大数控专业人才的培养力度从我国数控机床的发展形式来看需要三种层次的数控技术人才:第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得简单的机床维护、能够进行手工或自动编程的车间技术操作人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才,要掌握复杂模具的设计和制造知识,能够熟练应用UG、PRO/E等CAD/CAM软件,同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量的实践经验;第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。我国应根据需要有目标的加大人才培养力度,为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑

参考文献

(1)王爱玲教授主编的系列教材《现代数控技术系列》(六本)(①《现代数控原理及系统》②《现代数控机床伺服及检测技术》③《现代数控编程技术及应用》④《现代数控机床故障诊断及维修》、⑤《现代数控机床操作技术教程》⑥《现代数控机床》),2002年1月国防工业出版社出版以来,2004年已3次印刷,2005年1月再版。

(2)李郝林主编:《机床数控技术》,机械工业出版社出版,2002年9月第1版;

(3)宋本基主编:《数控机床》,哈尔滨工程大学出版,1999年3月第1版;

(4)王永章等主编:《数控技术》,高等教育出版社,2003年4月第2次印刷;

(5)朱晓春主编.数控技术[M].机械工业出版社,2006年9月;

(6)冯志刚主编.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].机械工业出版社,2007年7月。

摘要

运动控制培训范文篇9

一般认为,工匠精神包括高超的技艺和精湛的技能,严谨细致、专注负责的工作态度,精雕细琢、精益求精的工作理念,以及对职业的认同感、责任感。在信息化时代,质低价廉、千篇一律的产品越来越不受欢迎。随着互联网技术的发展,满足消费者个性化需求的定制服务成为可能。这一变化不仅包含了工业化时代对标准和规范的遵循和坚守,同时也包含了为满足个性化需求而进行的创新和创造。第一,提倡工匠精神是促进我国制造业转型升级的需要。“十三五”时期,我们仍然面临着经济发展方式转型和产业结构升级的重大任务,而要完成这一任务,实现由制造大国到制造强国的转变,实现由中国制造到中国创造的跨越,离不开广大职工的创新和创造,离不开对工匠精神的继承和发扬。第二,提倡工匠精神,是实施“一带一路”战略,推动中国制造走出去的需要。当前,在中国制造走出去的过程中,一些产品的质量也常常受到诟病,迫切需要提高产品质量。因此,要在竞争中取胜,关键在于提高中国制造的产品质量。只有充分发扬工匠精神,培养大批高素质的大国工匠,才能打造高质量的产品,提高企业的核心竞争力,推动中国制造走出去。第三,提倡工匠精神,是满足个性化定制、柔性化生产的需要。总理在2016年《政府工作报告》中提到,鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产,培育精益求精的工匠精神,增品种、提品质、创品牌。在这里,工匠精神是和个性化定制、柔性化生产并提的,这说明,随着信息化时代的到来,重提工匠精神具有某种历史必然性。

2.大学生电子设计竞赛对师生的实际能力要求

2.1对学生的要求。2.1.1知识要求。电子设计竞赛均包含多道题,覆盖电源类、放大器类、仪器仪表类、通信类和运动控制类等学科,要求学生必须对电子系统设计有着深厚的基础,以仪器仪表设计为例,硬件方面的知识点有:1)数据采集:传感器及其接口电路,阻抗匹配。2)输入通道:信号产生,DDS,信号整形,程控放大及衰减,滤波,多路开关,采样保持,锁相环,乘法器,比较器,A/D。3)输出通道:D/A,功放,阻抗匹配。软件方面的知识点有:数据存储,显示(多级菜单、波形曲线等)、通信接口(RS-232,485,USB,CAN,蓝牙,射频,WIFI等)。量程自动转换,数字滤波,FFT(DFT),PID,曲线拟合,模糊算法等。另外,各种仪器仪表的电参数测量原理一定要熟悉,应侧重掌握以下4类仪器:信号发生器、基于电压测量的仪器、基于时间频率测量的仪器、波形曲线类仪器。2.1.2技能要求。1)能在规定时间内独立完成业余条件下的PCB制作,熟练PCBLayerOut规则(EDA工具Protel99SE,ORCAD等)。2)熟练基于Multisim等软件的电路仿真分析。3)熟练基于VHDL、AHDL的CPLD、FPGA、GAL的内核设计。4)熟练万用表、示波器、扫频仪、信号源、频率计等仪表的使用。5)能对小规模系统独立完成整机调试。6)能读懂器件的Datasheet,书写实验手记,书写设计报告。2.2对教师的要求。2.2.1扎实的专业知识。参与指导的教师大多是40岁以下的青年教师,他们的教学经验和科研经验相对欠缺,竞赛对于教师的知识面要求很高,这就不断促使教师充电学习,更新教学内容,追踪国际前沿技术,利用信息化手段,促进科研水平和教学能力的提高。2.2.2熟练的专业技能。现在竞赛试题的实用性、综合性和先进性很强,技术水平发挥的余地大,这就要求教师不断学习、更新最先进的电子信息技术,帮助学生从元器件选择、电路调试、印制电路板制作、焊接、程序调试等方面快速提高,只有教师具备很强的实践动手能力经验,才能在指导培训学生时游刃有余,让学生少走弯路。2.2.3创新的专业思维。虽然电子竞赛是命题式、半封闭的形式,最后评分是也是按照条条框框打分,但是,竞赛带来的附加效应是明显的。学生可以以竞赛获得的知识和技能去参加挑战杯、互联网+等科技活动,甚至以作品为基础,进行二次创作。这就需要教师也要具备创新的思维和意识,打破常规、标新立异引导学生创造独到的思维成果。

3.在电子设计竞赛训练中融入“工匠精神”培养的实践

我们的培训分为三级进阶模式,先后分基础模块培训、综合系统培训、赛前强化培训三个阶段。第一阶段主要是理论上课、制作一些基本模块、调试基本控制算法、训练测试技术和故障诊断方法;第二阶段要制作小型电子系统,导师开展针对性训练,逐步确定团队和主攻方向,进行校内选拔赛;第三阶段进行真题强化训练,寻找知识短板,进行模拟赛,培养团队的默契程度。在全程三个阶段中,我们力求将“工匠精神”的内涵贯穿到培训的过程中,主要体现在三个方面:3.1精益求精的追求。电子竞赛只要是看作品达到的技术指标,这是用仪器仪表看到的实在的东西,这就需要学生在平时培养一种追求卓越、追求技术的信念,要综合考虑作品的得分点,因为最高奖的指标是没有限制的,在出现多个满分的情况下,作品的创新点和工艺性可能会让你登上最高的领奖台。指导教师在平常的训练中,应该有目的地把训练内容和工程实践结合起来,把工匠精神融入每一个训练环节,从而培养学生的工程师意识、竞争意识和工匠精神,营造积极向上的学习氛围。3.2持之以恒的精神。电子设计竞赛培训时间长,要求高,不仅是考量学生的实践动手能力,更是考量一个人的工程师职业精神和对一件事物的执着程度。很多学生一开始培训时热情高涨,随着考研、出国能因素的影响,逐渐失去兴趣,从而退出比赛。只有坚定信念,执着追求的学生,苦练技术本事,才能笑到最后,从而具备电子工程师的基本素养。3.3相互包容的团队。聚沙成塔,聚木成林。电子竞赛是团体比赛,考察的是团队整合的实力。竞赛只有四天三晚的时间,需要三名同学的精诚合作才能很好完成任务,这对于学生团队协作精神有着很大的考验,知识互补、互相团结、彼此信任的一个团队才能制作出一个好作品。

4.结束语

运动控制培训范文篇10

关键词:智能制造;工业机器人;技术探析

随着我国信息技术基础建设普及程度的不断深入,目前工业机器人已经在我国制造业中初步投入生产活动,但由于技术限制,我国智能制造转型程度不足。为了制造业的持续发展,机器人、信息技术等相关行业也要不断创新进步,而满足该目标的技术就是要了解工业机器人技术,清楚制造业发展需要,从而对二者后续发展作出综合探讨。

1工业机器人的研发

在智能机器人中,数字控制器服务器轴与运营商的电线杆连接,命令是按照事先制定的程序执行的。在这一阶段,工业机器需要使用人工智能技术,这种技术将教学工作、携带传感器和工业机器人的工作合理化结合起来。工业机器人主要由三个要素组成:主、副推进系统、控制系统、结构和执行机构,包括手腕和手臂。大多数机器人有三到六度,手腕有三度。工业机器人的主要控制技术如下:(1)开放式单元控制系统。工业机器人的运动设计可以通过分配的运动控制器、机械控制器和传感器处理板来有效完成。(2)使用模块的液位控制软件。软件系统以多功能操作系统为基础,具有多个层次的分层设计概念,并且开放。该系统基本上分为三个层次:计算机化系统、章程和应用系统。(3)工业机器人故障诊断和维护技术。通过将数据和信息结合起来,对工业机器人的运行故障进行了科学诊断,并采取了良好的维修措施,确保工业机器人的稳定运行。

2工业机器人应用关键技术点

2.1信息交互与效果评估技术

选择合适的传感器,以便根据应用需要实现机器人与站点之间的信息互动。光伏照明是最简单的操作方法,在某些复杂或特殊情况下,可以选择光学系统来提高系统的灵活性。关于涉及安全风险的因素,可以增加类似传感器,例如安全线,并加强系统的安全和稳定。在部署传感器时,应避免干扰环境,并确保及时和准确地交流信息。机器人的精确度很高,承载能力强,稳定,效率高,适应环境的能力比人类强。但灵活性与人不同。而在工业机器人的实际应用中,我们肯定追求其价值最大化,所以就应该尽可能利用其优势,比如其可以面对大量繁杂、危险的生产活动等。对此相关企业应建立工人与机器人合理搭配的工业制造体系,使人工与机器人紧密结合,发挥各自优势互相弥补缺点,从而充分发挥工业机器人的作用。

2.2工业机器人的直觉示教以及快速编写程序技术研究

工业机器人的实际生产可以大大提高生产效率,例如,当汽车制造商在汽车的实际焊接时,使用工业机器人的实际时间约为20小时,但人工实际焊接时间约为60小时。当前我国对于工业机器人的直觉示教相关技术的研究大概有以下几个方面:一是手动牵引,该技术就是模拟真人手的发力状态,以实现工业机器人活动过程中对发力大小的控制,并将此转换为电信号传输到外界;工业机器人可以学习和模拟人的运动的变化,详细记录其运动的具体轨迹,并根据记录进行提取。实践中这一办法的一个缺点是,购买传感器的成本相对较高,而且工作人员在安全方面的要求可能更高。视觉教育遵循手动指导的道路,这意味着经营者本身必须清楚地知道目标的方向,并通过相关的跟踪系统完成教育。在世界上许多国家,光学教育已经通过手动运输进行,这是对多传感器教育的适应,但目前,在实际工业生产中,人工采用的方法相对较少。

2.3力和运动混合控制技术

在这个阶段,工业机器人被使用。这两个机构都是为执行与体育有关的任务而设计的,并在下列领域广泛开展工作:装卸、焊接和喷雾。随着工业机器人技术的发展,工业机器人被用于工业制造,完成简单而不复杂的任务,如研磨和抛光。粉末机器人通常由下列部件组成:飞机机身、控制柜、研磨机和六维传感器。在工业机器人的研磨过程中,所使用的研磨工具可以实现良好的触摸控制,并最终实现权力和运动的混合控制。在研磨过程中,有必要利用计算机研磨轨迹来出口与控制库的连接,并在加工过程中对机器人进行研磨。然而,在这一阶段使用的工业机器人并没有完全的控制,这大大限制了其应用范围。控制工业机器人力量的两种方法:(1)动态建模;(2)力控制算法实时执行器的研发力度。在终端执行装置的设计中,高性能控制是可行的,对机械臂运动的混合控制分为两个主要方面:力和位置的混合控制。通过混合控制,小量级机器人展示负载关节的预期控制力,同时结合力和动能控制。

3未来机器人应用发展方向的展望及建议

3.1提高高校专业人才培养力度

工业机器人的设计和应用需要许多本国人才。我们必须努力培养相关行业的人才,确保机器人的技术水平,并提高国家的智能工业化。例如,高等学校可以在机器人开发、机器人应用和系统整合以及人工智能等领域增加专门的“自动化职业”培训。通过这些课程,培养人才,以获得关于工业机器人结构、机械控制和方案编制的知识,从而提高我国智能制造业中工业机器人的设计和性能。

3.2完善国产工业机器人的功能、性能及系统集成

虽然工业机器人目前更有能力执行程序,但与国外相比,在应用中的动力学、功能和性能方面仍存在一些差距,使其无法手动操作,进口仍然是主要部件的主要来源。鉴于机器人部件的性能是影响其总体性能和智能水平的主要因素,建议进一步努力开发机器人的关键部件,并加强机器人应用的整合能力。重点是服务、工业计算机和机器人控制软件等优先研发项目。与此同时,可以大力促进工业机器人在不同部门的使用,并支持系统综合企业向终端用户提供功能上稳定和性能良好的机器人应用程序,同时充分考虑到不同行业的不同技术需要。

3.3提高工业机器人的人工智能水平

今后,我们应该加强智能工业机器人的研究,提高机器人人工智能,提高智能工业化。以移动电话行业产品质量验证为例:在国内运行的工业机器人虽然能够分配产品,但目前无法对移动电话进行准确测试。将来,“智能识别”功能可以整合到机器人的设计中。在此基础上,可以通过光谱技术识别电话表面的划痕,从而去除不需要的材料。

4结语

简言之,对工业机器人用于智能工业化的案例研究有助于了解工业机器人在我国表现水平的不足之处,并解决我们的技术与国外技术相比的不足之处。今后,我们的智能制造业应加强其人才发展能力,加强机器人的功能、性能和系统整合能力,充分整合外部信息,提高机器人人工智能水平,以增加使用工业机器人的全部价值,并提高我们智能制造业的竞争力。

参考文献:

[1]陶昌隆.工业机器人技术在智能制造领域中的运用研究[J].中国设备工程,2019(18):201-203.

[2]郭省委.工业自动化中的智能制造技术探析[J].中国设备工程,2018(15):210-211.