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贝加莱工业自动化(中国)有限公司
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  • 贝加莱学界联盟竞赛开始报名啦!
  • 发布时间:2016/3/8 13:15:36   修改时间:2016/3/8 13:15:36 浏览次数:1582
  •   “产学结合,学以致用“是贝加莱学界联盟竞赛的主旨,竞赛每两年举办一届,面向高等教育的自动化、机电相关专业,由2-3名学生与一名指导老师构成一个战队,经过预赛与决赛两个阶段,最终由学界联盟中的大学教授、贝加莱自动化学院共同构成评委,对进入决赛的小组进行答辩,并评出特等奖、一等奖、二等奖若干名。
      1、选题:现实的应用场景
      1.1现实的应用

      岸桥,布局于港口,用于对集装箱船进行吊装业务,大型集装箱船可容纳达到18000甚至更高的装载能力,并且,港口较大的风也会给吊装造成困难,摆动不仅仅来自整个过程的钟摆效应,还来自风对集装箱本身的干扰。


      岸桥

      自动轨道吊是用于从港口到堆场短距离的吊装,或者堆场到运输车辆上的吊装,这些也是要速度比较快的。


      自动轨道吊

      在大型的钢铁企业,轧钢成卷后的吊装或者卷装用于开卷之前的吊装,均需要大型龙门吊来进行搬运,而且往往量比较大,频繁的工作,若吊装速度较低,会给整个生产带来生产物流瓶颈。


      龙门桥吊

      因此,在现实应用中,防摇摆的控制是一个普遍存在的问题,很多仍然停留在机械方式,另外,也有部分采用机电一体化的,但往往成本较高,或者性能不佳,因此,需要进行优化改善,开发“防摇“系统降低吊装过程中的摆动,可以大幅提升港口吞吐能力,产生较大的时间资金效益。


      岸桥集装箱吊装示意图

      开发防摇系统正是基于这一应用背景而设计,因此,具有极大的现实意义,并且其对于算法设计有较高的要求,最为适合大学自动控制专业学生的能力提升,因此,作为比赛题目。
      2、竞赛硬件模型
      贝加莱为本次竞赛专门研发了一套防摇系统装置,将整个码头装卸装置加以抽象提炼,并尽可能的做到真实还原。该装置体积小,设计精巧,十分适合学校师生在实验室做研究开发。


      图

      系统描述:防摇系统模型装置部分由同步带直线导轨、负载小车和摆锤组成。其中同步带直线导轨由伺服电机驱动,使得固定在其滑台上的负载小车能够进行水平移动;负载小车连接摆臂及摆锤,其中摆臂为材质较轻的铝合金制成,其长度不会改变;摆锤为较重的钢制成,使用螺丝与摆臂连接固定。在负载小车上安装有编码器并与摆臂连接,摆臂能以编码器轴为旋转轴线,在与编码器轴正交的平面上绕该轴做圆周运动。编码器可以准确测量摆臂的摆动角度。
      3、初赛
      为了方便赛题的描述,整套防摇系统装置可以抽象为下图所示的模型:
      初赛将是使用数学模型和Automation Studio的仿真功能来完成,并不使用真实的硬件系统。

      3.1.初赛题目
      3.1.1控制要求
      将摆臂拉至水平(即与竖直方向成90°夹角),放开摆臂,使其自由摆动,当摆角小于某个角度时,开启控制器,通过控制负载小车在导轨上左右移动,使得摆臂尽快稳定下来
      3.1.2初赛提交成果
      初赛结束前,需要提交初赛阶段的设计成果。顺利通过初赛选拔的队伍可以进入决赛。
      提交的设计成果包含以下内容:
      ●  系统模型的建立。
      ●  赛题的分析、计划、过程和结果。控制算法的分析说明,包括选择该算法的原因、该算法如何实现等等。
      ●  程序源代码,要有详细的注释说明。
      ●  选出一位队长,说明队伍组建情况和队员分工等等。
      ●  其他需要说明备注的问题。
      该成果的提交形式可不仅限于传统的论文的形式,欢迎使用其他更丰富的表达形式
      3.1.3初赛评分规则
      根据每队提交的初赛阶段的设计成果,我公司设计了一套打分准则,每队的最终得分主要由各自的完成情况和各项性能指标共同决定。
      3.1.3.1完成情况得分
      首先,介绍一下完成情况的评分规则,初赛题目只有一道题,相对简单,主要根据完成指定动作的情况每队得到相应的分数,具体见下表:

      3.1.3.2各项性能指标评分
      其次,介绍一下性能指标的评分规则,根据大家提交的文档说明,我们给出了5项性能指标。分别是:方案设计、程序编写、报告逻辑结构、团队合作。各项性能指标具体内容说明见下表:

      4、决赛题目
      4.1决赛题目

      4.1.1决赛题目(1)
      控制要求:负载初始速度为0,控制负载从起点运动到终点,通过添加控制器,使摆臂在整个
      动过程中尽量稳定不摇晃。运动速度分为高速和低速两种情况。
      4.1.2决赛题目(2)
      控制要求:负载初始速度为0,同样是让被控对象-箱子从起点运动到终点,在整个运动过程中,随机选择定点使得负载突然停下,停止的整个过程也要保持摆臂不摇晃
      4.1.3决赛题目(3)
      控制要求:负载初始速度不为0,控制负载从起点运动到终点,通过添加控制器,使摆臂在整个运动过程中尽量稳定不摇晃。
      4.1.4附加题
      根据各参赛组初赛及决赛题(1)、(2)、(3)的完成情况,将会酌情加设附加题。
      4.2决赛提交成果与评分规则
      提交成果和评分准则会在后续公布,敬请留意
      5、设计要求
      5.1软件要

      参赛组需要利用我们提供的仿真模型和硬件和Automation Studio软件平台共同实现整个控制系统。要掌握AS软件的基本使用,包括基础PLC控制、软件编程和基础运动控制(这方面我们会提供培训)。对AS熟练的参赛组也可以制作系统的控制画面,我们也会酌情加分。
      5.2初赛要求
      参赛小组需要在初赛完成时提交完成情况报告,包括赛题的分析、系统建模和算法使用分析等,并打包你们的整个程序供我们测试。我们会根据所有组的完成情况进行初步筛选,通过筛选的队伍可以进入决赛。详细情况可以参照评分标准文档。
      5.3决赛要求
      参赛小组需要在决赛完成时提交完成情况报告,包括竞赛的分析、计划、过程和结果文档、算法使用分析等等,并打包你们的程序源代码等供我们测试,我们将根据大家的完成情况酌情加设附加题。详细情况可以参照评分标准文档。在决赛的评分日当天参赛者需要进行演示及对整个决赛过程进行演讲总结。
      6、报名
      各高校全日制本科生、研究生均可报名参加。以小组形式参赛。每组参赛者不超过3人,辅导老师不超过2人
      7、竞赛时间安排
      7.1.组织报名
      时间:截止至2016年4月30日
      报名方式:填写附件报名表并发送至support.cn@br-automation.com
      7.2.发放软硬件资料
      时间:2016年4月15日起
      内容:比赛说明书,必要的软件,软件使用说明,模型和例子程序等,初赛评分准则等。
      7.3.初赛培训安排
      时间:2016年4月15日至5月30日
      培训方式:发布资料的自学习、在线培训和在线F&Q。
      培训内容:针对初赛题目,分析如何使用相关软件,如何运行例子程序等。
      7.4.初赛结果提交
      时间:2016年7月1日之前
      提交内容:Automation Studio项目文件,竞赛描述文档及其他资料等
      7.5初赛结果发布
      时间:2016年7月30日前
      评分准则: 根据《2014年度贝加莱学界联盟大赛初赛评分说明》标准评分
      7.6决赛培训
      时间:2016年7月- 9月
      举办方式:文档自学习、在线培训和集中培训(上海)
      培训内容:硬件安装调试等,文档介绍
      7.7决赛提交、现场审核、颁布名次
      时间:10月24-28日
      比赛方式:现场成绩演示、PPT演讲答辩,具体参考《2016年度贝加莱学界联盟大赛决赛评分说明》
      决赛活动和时间安排:待定
      8、奖项设置
      本竞赛设立特等奖一名,奖励为获奖学生和指导教师前往贝加莱工业自动化奥地利总部游学一周。一等奖两名;二等奖四名;三等奖六名及优胜奖若干。除特等奖之外其余奖项的奖励待定.
      9、竞赛组委会联系方式
      贝加莱工业自动化(中国)有限公司
      上海市田林路487号21号楼
      邮政编码 200233
      联系电话 021-54644800 学界联盟支持
      联系邮件 support.cn@br-automation.com

  • 企业介绍
贝加莱是一个总部位于奥地利并拥有遍布全球分支机构的创新驱动型自动化企业,2017年7月,贝加莱成为ABB集团的机器人及离散自动化业务部的一个业务单元。作为全球工业自动化领域的领导者,贝加莱融合了前沿技术与先进的工程能力,为各个产业客…  更多>>
  • 联系方式

贝加莱工业自动化(中国)有限公司

联系人:王琳

地址:上海市田林路487号宝石园21号楼

邮编:200233

电话:021-54644800

传真:021-33675666

公司网址:http://www.br-automation.com/zh

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