2012年度貝加萊學界聯盟“創新點亮夢想”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。每兩年一屆的貝加萊學界聯盟競賽已經成功舉辦了三屆。參加本屆競賽的單位有來自西北工業大學、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、上海第二工業大學等知名高校組成的16支決賽隊伍進行了激烈角逐。
一等獎獲得者南京航空航天大學鳳凰之翼隊
本次貝加萊學界聯盟競賽題目為“多質量彈性扭轉的共軸運動系統”---是一個非常具有現實意義的題目,它緊密結合了現實中的應用例如凹版印刷長軸驅動、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產生與之相類似的效果,例如重載全關節型機器人(例如265Kg,500Kg甚至上噸的大型重載機器人應用)、風力發電變槳傳動控制、圓網/平網印染的皮帶傳動等領域的應用。因此,該題目對學生在未來工作中進行傳動系統的控制器設計、參數調節具有非常現實的意義。
這一模型很好的發揮了貝加萊 Automation Studio平臺的強大功能,學生有多種實現方案,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,實現硬件在環測試(Hardware In the Loop),另外也有直接自主設計算法和采用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,并在現場進行其控制模型的實現進行調試演示其控制效果,進行現場計分,另外,必須采用英文對其控制模型設計思路、理論基礎、實現過程等進行陳述,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現問題的思路,鼓勵創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,緊抓題目技術關鍵,打破閉環控制的常規思維,建立了基于開環控制的模型并設計了控制對象,其設計思路清晰嚴謹、并切實可行、測試的實現效果極好,而且該團隊在現場答辯陳述流暢、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。