2012年度貝加萊學界聯(lián)盟“創(chuàng)新點亮夢想”設(shè)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。每兩年一屆的貝加萊學界聯(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自西北工業(yè)大學、山東大學、北京航空航天大學、南京航空航天大學、北京工業(yè)大學、華南理工大學、東北大學、西南交通大學、中國石油大學、東華大學、桂林電子科技大學、上海第二工業(yè)大學等知名高校組成的16支決賽隊伍進行了激烈角逐。
本次貝加萊學界聯(lián)盟競賽題目為“多質(zhì)量彈性扭轉(zhuǎn)的共軸運動系統(tǒng)”---是一個非常具有現(xiàn)實意義的題目,它緊密結(jié)合了現(xiàn)實中的應用例如凹版印刷長軸驅(qū)動、紡紗機械中的羅拉傳動、以及在CNC機床、全電型注塑機等大量使用的滾珠絲杠傳動結(jié)構(gòu),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產(chǎn)生與之相類似的效果,例如重載全關(guān)節(jié)型機器人(例如265Kg,500Kg甚至上噸的大型重載機器人應用)、風力發(fā)電變槳傳動控制、圓網(wǎng)/平網(wǎng)印染的皮帶傳動等領(lǐng)域的應用。因此,該題目對學生在未來工作中進行傳動系統(tǒng)的控制器設(shè)計、參數(shù)調(diào)節(jié)具有非?,F(xiàn)實的意義。
這一模型很好的發(fā)揮了貝加萊 Automation Studio平臺的強大功能,學生有多種實現(xiàn)方案,可以借助于Automation Studio的仿真功能,在MATLAB/Simulink仿真后自動代碼生成,直接可以導入到X20 CPU中運行,實現(xiàn)硬件在環(huán)測試(Hardware In the Loop),另外也有直接自主設(shè)計算法和采用C語言編程運行于PLC上,可以采用高級語言編程并實現(xiàn)復雜的算法設(shè)計,正是B&R X20系列PLC區(qū)別于傳統(tǒng)PLC的最大的優(yōu)勢之一。
這不是一次理論的競賽,而是一個需要自己動手進行物理系統(tǒng)的搭建、團隊合作分析最適合的控制模型、建模、仿真測試、編寫答辯演示文檔,并在現(xiàn)場進行其控制模型的實現(xiàn)進行調(diào)試演示其控制效果,進行現(xiàn)場計分,另外,必須采用英文對其控制模型設(shè)計思路、理論基礎(chǔ)、實現(xiàn)過程等進行陳述,并接受來自專家委員會的答辯,其核心在于鍛煉學生自主尋找和發(fā)現(xiàn)問題的思路,鼓勵創(chuàng)新性思維來解決實際的問題,并提高其團隊溝通和合作以及語言表達的能力。
盡管本次題目難度極高,但是,來自南京航空航天大學鳳凰之翼隊,緊抓題目技術(shù)關(guān)鍵,打破閉環(huán)控制的常規(guī)思維,建立了基于開環(huán)控制的模型并設(shè)計了控制對象,其設(shè)計思路清晰嚴謹、
并切實可行、測試的實現(xiàn)效果極好,而且該團隊在現(xiàn)場答辯陳述流暢、英語表達準確,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星期的訪問學習機會,中國石油大學Superman隊、北京工業(yè)大學二組、東華大學Dreamer隊分別獲得96.12、95.72、92.51分獲得二等獎,西北工業(yè)大學巡洋隊、中國石油Dream隊、山東大學智尚隊、三人行隊、華南理工大學木棉之星隊、南京信息工程大學信控隊獲得了三等獎。