伺服柔性仿形自动喷涂系统控制软件的研究与开发
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摘要
“柔性仿形自动喷涂系统研制”是国家863重点项目之一，本文主要介绍了此系统控制软件的研制和开发过程，及应用的基础理论和关键技术。
柔性仿形自动喷涂系统是为适应汽车产业高质量、多品种自动化生产而开发的高新技术设备。仿形技术是本系统的关键技术之一，文中首先介绍了此喷涂系统仿形轨迹规划的详细过程，给出了与传送链同步的轨迹插补算法，描述了控制系统的实现。根据旋杯喷涂大迟滞性、强偶合性和非线性的特点，系统采用了喷涂参数模糊控制的方法。论文介绍了模糊控制理论及喷涂参数模糊控制器的设计。此外，模糊诊断技术也应用到了系统中。最后，论文详细介绍了软件开发过程中具体问题的解决。
本系统采用了总线通讯、实时监控、模糊控制等多种技术，使系统精确、可靠、柔性好、操作简便并具有了一定的智能化，达到了设计要求，取得了满意的应用效果。
"Development of Flexible-Profiling Automatic Spraying System" is one of the National "863"High Technology Program. This paper mainly presents the development of the control software of system,the basic theory and key techniques applied in the system.
The "Flexible-Profiling Automatic Spraying System" is the advanced equipment developed for high quality and multi variety automatic production of automobile industry. Flexible-Profiling technology is one of the key technologies. Firstly,the paper introduces the detailed process of the path layout,gives the interpolation arithmetic that is synchronous with the conveyer belt,and describes the realization of the control system. Based on the features of the spraying-cup,such as large lagging,strong coupling,serious nonlinearity the system applies the fuzzy control method. Secondly,the paper introduces the fuzzy control theory and the fuzzy controller design. Furthermore,the diagnose technology is also applied in system. At last,this paper discussed how to solve the problem in the whole procedure of the development.
Multifold technologies are applied in the system,such as digital communication,CNC,real-time monitor,fuzzy control,so the system is more accurate,reliable,flexible,and with a degree of intelligence. The system achieves the design request,and satisfactory effect is obtained in actual production.
Liuxin(Control theory and control engineering) Directed by Nie erlai
柔性仿形自动喷涂系统是为适应汽车产业高质量、多品种自动化生产而开发的高新技术设备。仿形技术是本系统的关键技术之一，文中首先介绍了此喷涂系统仿形轨迹规划的详细过程，给出了与传送链同步的轨迹插补算法，描述了控制系统的实现。根据旋杯喷涂大迟滞性、强偶合性和非线性的特点，系统采用了喷涂参数模糊控制的方法。论文介绍了模糊控制理论及喷涂参数模糊控制器的设计。此外，模糊诊断技术也应用到了系统中。最后，论文详细介绍了软件开发过程中具体问题的解决。
本系统采用了总线通讯、实时监控、模糊控制等多种技术，使系统精确、可靠、柔性好、操作简便并具有了一定的智能化，达到了设计要求，取得了满意的应用效果。
"Development of Flexible-Profiling Automatic Spraying System" is one of the National "863"High Technology Program. This paper mainly presents the development of the control software of system,the basic theory and key techniques applied in the system.
The "Flexible-Profiling Automatic Spraying System" is the advanced equipment developed for high quality and multi variety automatic production of automobile industry. Flexible-Profiling technology is one of the key technologies. Firstly,the paper introduces the detailed process of the path layout,gives the interpolation arithmetic that is synchronous with the conveyer belt,and describes the realization of the control system. Based on the features of the spraying-cup,such as large lagging,strong coupling,serious nonlinearity the system applies the fuzzy control method. Secondly,the paper introduces the fuzzy control theory and the fuzzy controller design. Furthermore,the diagnose technology is also applied in system. At last,this paper discussed how to solve the problem in the whole procedure of the development.
Multifold technologies are applied in the system,such as digital communication,CNC,real-time monitor,fuzzy control,so the system is more accurate,reliable,flexible,and with a degree of intelligence. The system achieves the design request,and satisfactory effect is obtained in actual production.
Liuxin(Control theory and control engineering) Directed by Nie erlai
引文
1 [美]付京逊，R.C.冈萨雷斯 机器人学 1989 中国科技出版社
2 熊有伦 机器人学 1993 机械工业出版社
3 日本机器人学会编 机器人技术手册 1996 科学出版社
4 吴桐 顾宏伟 交流伺服机器人软件系统开发“七五”机器人开发研究论文报告集 1991 机械电子工业部科学技术司
5 刘增良 刘有才 一种计算机辅助故障诊断方法 模糊技术与应用选编 1997 北京航空航天大学出版社 292-296
6 孙增圻 智能控制理论与技术 1997 清华大学出版社
7 诸静 模糊控制原理与应用 2001 机械工业出版社
8 王耀南 智能控制系统 1996 湖南大学出版社
9 凌澄 PC总线工业控制系统精粹 1998 清华大学出版社
10 何克忠 李伟 计算机控制系统 1998 清华大学出版社
11 王锡春 最新汽车涂装技术 1998 机械工业出版社
12 人玉田 焦振学 机床计算机数控技术 1996 北京理工大学出版社
13 Siemens AG. Siemens Simatic S7 Step7 V5.0 Manual 1998
14 Siemens AG. Siemens Simatic FM 357-2 Multi Axis Module for Servo and Stepper Drives Manual 1999
15 Siemens AG. Siemens Wfncc V4.02 Manual 2000
16 Wang L X. Stable adaptive fuzzy control of nonlinear systems. Proc. IEEE 1992 Conf on Decision and Conrol, 1992
17 makoto Robot Task Design System and Multimedia Communication Pendant-A New Approach to Teaching 3rd AcRc
18 Wang Yao Nan. A Real-time Expert control system, Int. J. Artificial Intelligent In Engineering, 1996,10(4):317-322
19 S. Joe. Qin, Guy Borders. A Multiregion Fuzzy Logic Controller for Nonlinear process Control. IEEE Trans on Fuzzy System, 2001,2(1):74-81
20 毕成恩等编著 现代数控机床 机械工业出版社 1991
21 王锡春、何鼎、蔡运露等 交通运输工具、机电产品涂装 化学工业出版社 1988 涂装技术从书。2
22 唐济扬 现场总线技术应用指南 中国现场总线专业委员会 现场总线产品演示及认证实验室 1999
23 周瑞珍 吴祈 计算方法 北京理工大学出版社 1992
24 符曦 系统最优化及控制 机械工业出版社 1995
2 熊有伦 机器人学 1993 机械工业出版社
3 日本机器人学会编 机器人技术手册 1996 科学出版社
4 吴桐 顾宏伟 交流伺服机器人软件系统开发“七五”机器人开发研究论文报告集 1991 机械电子工业部科学技术司
5 刘增良 刘有才 一种计算机辅助故障诊断方法 模糊技术与应用选编 1997 北京航空航天大学出版社 292-296
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7 诸静 模糊控制原理与应用 2001 机械工业出版社
8 王耀南 智能控制系统 1996 湖南大学出版社
9 凌澄 PC总线工业控制系统精粹 1998 清华大学出版社
10 何克忠 李伟 计算机控制系统 1998 清华大学出版社
11 王锡春 最新汽车涂装技术 1998 机械工业出版社
12 人玉田 焦振学 机床计算机数控技术 1996 北京理工大学出版社
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14 Siemens AG. Siemens Simatic FM 357-2 Multi Axis Module for Servo and Stepper Drives Manual 1999
15 Siemens AG. Siemens Wfncc V4.02 Manual 2000
16 Wang L X. Stable adaptive fuzzy control of nonlinear systems. Proc. IEEE 1992 Conf on Decision and Conrol, 1992
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21 王锡春、何鼎、蔡运露等 交通运输工具、机电产品涂装 化学工业出版社 1988 涂装技术从书。2
22 唐济扬 现场总线技术应用指南 中国现场总线专业委员会 现场总线产品演示及认证实验室 1999
23 周瑞珍 吴祈 计算方法 北京理工大学出版社 1992
24 符曦 系统最优化及控制 机械工业出版社 1995