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描述

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本次贝加莱的赛题设计是围绕运动控制的算法设计，也就是通过合适的位置速度和电流指令，使得伺服电机以预期的速度和加速度走到预期的位置。

在光伏组件的机器人排版系统中，使用PC SDK工具包去开发一个光伏电池串组件机器人系统工业应用软件，来提升一线操作人员的工作效率和防止误操作的发生。选手们运用在课堂上学到的机器人应用知识，将C#编程语言用到工业应用当中去，在比赛中锻炼自己具体应用场景的软件二次开发能力，开发新功能的创新能力。

在比赛中能够用工程师视角对一个工程项目的二次开发的创新思维，对项目的可行性的验证，在本专业的基础上，对文案的设计和演讲表达能力进行一个提升Automation Studio是贝加莱的统一编程平台，贝加莱全线产品的逻辑编程、运动控制编程，上位界面编写以及数学模型运算等，都是在Automation Studio平台中完成。Automation Studio也是这次比赛大家将会使用最多的一款主软件。

小车的运动轨迹规划，舵轮电机的控制算法，还有电机和小车的坐标系变换等，都是在Automation Studio中来编程实现。

Scene Viewer是一款3D图形显示软件，最终小车的动态运行效果可以在Scene Viewer中查看。当控制策略设计不当的情况下，也可以在Scene Viewer中看到AGV在拐弯时撞到边界的报警。这里Scene Viewer软件是一款开源的软件。

MapleSim软件是建立在著名的数学软件Maple之上，Maple软件具有强大的数值和符号计算能力，特别是Maple的符号计算，也就是数学公式推导，在世界上是首屈一指，比如微积分、求微分方程的通解和特解等。Maple和MapleSim是课堂教学和实践之间的桥梁工具。

赛题中的控制对象是一个AGV小车，我们在设计中无法使用实际小车，只能用仿真模型代替。AGV小车模型包括机构、电机和车轮，由电机驱动车轮在指定的赛道上运动。这个模型通过MapleSim与Automation Studio之间的接口连接，实现了控制算法与受控对象模型的集成闭环测试。

我们针对赛题已经提供了一个AGV仿真模型，软件内置的帮助系统列出了不同建模元件底层的数学方程，大家可以通过这些理解模型原理，然后动手实践，修改和改进模型。相信大家能够取得成功！首先这次比赛所采用的AGV模型，我们采用最简单的三轮结构，其中一个是单舵轮，两个是被动轮。

在单舵轮的两个电机中，一个负责转向，一个负责驱动。另外我们把AGV的机械物理模型在MapleSim中已经搭建好，也已经转化为FMU导入到了Automation Studio，同时我们也在Automation Studio中给出了一个简单的控制模型的demo来帮助大家，把机械和控制的模型联合运行起来。

在最后开放题目中涉及到AGV物理模型的修改，这时需要大家打开MapleSim，在相应的模块中进行摩擦力参数修改，然后将新的模型导入到Automation Studio中，验证控制算法对新模型的适应程度，开放题目将会有附加分。另外对于电机的三环控制，大家可以采用两种方法来解决，一种是自己在Automation Studio中搭建位置环，速度环和电流环的控制模型，另外一种是直接调用贝加莱的伺服驱动器，这样控制模型就不用自己再搭了，只需要调节参数进行适当的配置即可。这里我们更推荐的是第一种方法，如果同学可以将两种方法都实现，也会有额外的附加分。

另外对于电机的三环控制，大家可以采用两种方法来解决，一种是自己在Automation Studio中搭建位置环，速度环和电流环的控制模型，另外一种是直接调用贝加莱的伺服驱动器，这样控制模型就不用自己再搭了，只需要调节参数进行适当的配置即可。这里我们更推荐的是第一种方法，如果同学可以将两种方法都实现，也会有额外的附加分。

第一步–熟悉建模仿真软件MapleSim：参考手册和视频资料，动手练习，了解建模方式和原理。这个AGV小车模型的重点是动力学仿真部分。如果能对模型，特别是车轮模型的原理能够加以解释说明，相信会给答题加分

第二步–调整模型参数：按照赛题要求，针对车轮中的接触元件，调整其中的摩擦参数，通过参数扫描和优化，仿真不同参数条件下AGV小车的运动学和动力学特性。

第三步–将仿真模型输出到控制软件Automation Studio中：使用MapleSim中的Automation Studio FMU接口工具箱，将修改后的模型输出成为FMU文件。在Automation Studio中调试AGV小车的运动姿态，验证控制策略

第二，这次比赛的赛题需要参赛者具备扎实的机电一体化理论基础，了解运动控制中的伺服电机控制模型，知道如何调节伺服驱动的三环控制参数，来提高系统快速响应能力，稳定性和控制精度。还要研究如何把电机位置坐标系与AGV位置坐标系进行坐标变换。

第三，这次比赛中的其中两个任务涉及到最优化理论，一个是时间最短，一个是能耗最低，这两个优化目标在现实生活中都有相应的相关场景。

近期，ABB为东莞国贸中心提供了领先的电气解决方案和i-bus智能建筑控制系统。在设备层，通过低压设备，打造安全、可靠、稳定的配电系统；在控制层，提供i-bus系统，实现对公共区域场景化的灯光控制，创造更智能、更舒适的生活空间，同时满足绿色低碳的环境要求，减少建筑物的碳排放。在项目中，涉及1000多个回路，相比传统照明解决方案，预计可节能30%以上。国贸中心项目定位一线城市综合体，用电负荷大，用电设备种类多。其中的超高层建筑体量巨大、功能复杂，在配电系统的选择上需要满足更严苛的标准。根据客户需求，ABB梳理出由空气断路器、塑壳断路器、微型断路器、双电源转换开关、隔离开关熔断器等组成的低压元器件产品组合。即使在大负荷的情况下，也能确保国贸中心配电系统的安全、稳定运行。

此外，客户提出楼宇智能控制系统不仅需具备照明控制等基本功能，还需具备稳定性、节能性与可拓展性，保证与时俱进。ABB i-bus®智能建筑控制系统通过实时监控、场景控制、定时控制等功能，对不同区域，按照不同时间段设定场景，满足客户节能降耗的要求。与此同时,ABB i-bus®智能建筑控制系统通过光纤传输方案，与楼宇自控系统集成，在监控中心远程控制不同区域的照明，满足了客户对公共区域各类场景的统一控制的要求,让国贸中心塔楼全面智能升级

National Instruments AT-GPIB/TNT 183663C-01 PnP

National Instruments AT-GPIB/TNT NI

National Instruments PXI-8422 RS-232 Serial Interface

NATIONAL INSTRUMENT 777382-01 NSFP 77738201

NATIONAL INSTRUMENTS NI PCI 6111E MULTIFUNCTION I/O BOARD 6111 E

National Instruments NI GPIB PCMCIA PC interface card&cable Tested

NATIONAL INSTRUMENTS NI PCI-GPIB HIGHT SPEED TESTED

National Instruments PCI-MIO-16E-1/6070E-NI DAQ Card

NATIONAL INSTRUMENTS PCI-1200 Card

NATIONAL INSTRUMENTS PCI-1200 Card NI 183094J-01

National Instruments SCXI-1000,1100(2),1120(2)

National Ins.182922C-01 National Instruments Pci-dio-96 Pci

National Ins.182920D-01 National Instruments Pci-dio-96 Pci

National Instruments Counter Module FP-CTR-500

NI NATIONAL INSTRUMENTS BNC-2090 DATA CONTROLLER PLC

公司主营产品： FOXBORO、EMERSON、TRICONEX、XYCOM、BENTLY、ROCKWELL、ABB、GE、Allen-Bradley、YOKOGAWA、HONEYWELL、RELIANCE、SCHNEIDER、MODICON、Westinghouse、WOODWAED、Motorola、Rexroth、SEW、丹控。
等各大品牌的DCS 、PLC 、机器人 、大型伺服 四大系统备件。（进口原装正品，专业停产配件)
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