2012年度貝加萊學(xué)界聯(lián)盟“創(chuàng )新點(diǎn)亮夢(mèng)想”設計競賽決賽于10月21日至24日在貝加萊中國總部(上海)舉行。每?jì)赡暌粚玫呢惣尤R學(xué)界聯(lián)盟競賽已經(jīng)成功舉辦了三屆。參加本屆競賽的單位有來(lái)自西北工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、東北大學(xué)、西南交通大學(xué)、中國石油大學(xué)、東華大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)、上海第二工業(yè)大學(xué)等知名高校組成的16支決賽隊伍進(jìn)行了激烈角逐。
一等獎獲得者南京航空航天大學(xué)鳳凰之翼隊
本次貝加萊學(xué)界聯(lián)盟競賽題目為“多質(zhì)量彈性扭轉的共軸運動(dòng)系統”---是一個(gè)非常具有現實(shí)意義的題目,它緊密結合了現實(shí)中的應用例如凹版印刷長(cháng)軸驅動(dòng)、紡紗機械中的羅拉傳動(dòng)、以及在CNC機床、全電型注塑機等大量使用的滾珠絲杠傳動(dòng)結構,另外,在負載慣量變化的情況下,電機慣量與負載慣量不匹配下也會(huì )產(chǎn)生與之相類(lèi)似的效果,例如重載全關(guān)節型機器人(例如265Kg,500Kg甚至上噸的大型重載機器人應用)、風(fēng)力發(fā)電變槳傳動(dòng)控制、圓網(wǎng)/平網(wǎng)印染的皮帶傳動(dòng)等領(lǐng)域的應用。因此,該題目對學(xué)生在未來(lái)工作中進(jìn)行傳動(dòng)系統的控制器設計、參數調節具有非?,F實(shí)的意義。
這一模型很好的發(fā)揮了貝加萊 Automation Studio平臺的強大功能,學(xué)生有多種實(shí)現方案,可以借助于A(yíng)utomation Studio的仿真功能,在MATLAB/Simulink仿真后自動(dòng)代碼生成,直接可以導入到X20 CPU中運行,實(shí)現硬件在環(huán)測試(Hardware In the Loop),另外也有直接自主設計算法和采用C語(yǔ)言編程運行于PLC上,可以采用高級語(yǔ)言編程并實(shí)現復雜的算法設計,正是B&R X20系列PLC區別于傳統PLC的最大的優(yōu)勢之一。
這不是一次理論的競賽,而是一個(gè)需要自己動(dòng)手進(jìn)行物理系統的搭建、團隊合作分析最適合的控制模型、建模、仿真測試、編寫(xiě)答辯演示文檔,并在現場(chǎng)進(jìn)行其控制模型的實(shí)現進(jìn)行調試演示其控制效果,進(jìn)行現場(chǎng)計分,另外,必須采用英文對其控制模型設計思路、理論基礎、實(shí)現過(guò)程等進(jìn)行陳述,并接受來(lái)自專(zhuān)家委員會(huì )的答辯,其核心在于鍛煉學(xué)生自主尋找和發(fā)現問(wèn)題的思路,鼓勵創(chuàng )新性思維來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題,并提高其團隊溝通和合作以及語(yǔ)言表達的能力。
盡管本次題目難度極高,但是,來(lái)自南京航空航天大學(xué)鳳凰之翼隊,緊抓題目技術(shù)關(guān)鍵,打破閉環(huán)控制的常規思維,建立了基于開(kāi)環(huán)控制的模型并設計了控制對象,其設計思路清晰嚴謹、并切實(shí)可行、測試的實(shí)現效果極好,而且該團隊在現場(chǎng)答辯陳述流暢、英語(yǔ)表達準確,最終以100.47分獲得本次競賽冠軍,他們將獲得前往貝加萊奧地利總部一個(gè)星期的訪(fǎng)問(wèn)學(xué)習機會(huì ),中國石油大學(xué)Superman隊、北京工業(yè)大學(xué)二組、東華大學(xué)Dreamer隊分別獲得96.12、95.72、92.51分獲得二等獎,西北工業(yè)大學(xué)巡洋隊、中國石油Dream隊、山東大學(xué)智尚隊、三人行隊、華南理工大學(xué)木棉之星隊、南京信息工程大學(xué)信控隊獲得了三等獎。