【摘要】： 受控機構學是隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展,將現(xiàn)代計算機技術、控制技術、傳感器技術等先進科學技術與機構學相結合的一門新興的學科。從上世紀九十年代初有關學者提出了這一機構學的新概念,在短短的十多年時間里,已有了長足的發(fā)展。但是,大多數(shù)的文獻都是從理論上對其進行了探討,因此,從試驗方面對其進行研究迫在眉睫�；谶@一想法,本課題初步設計并建成了實現(xiàn)軌跡的受控平面五桿機構試驗臺,目的是通過試驗臺的建立來驗證理論上的結論,另一方面,也是通過試驗來推進理論的發(fā)展,為以后的工業(yè)應用奠定一定的試驗基礎。 首先,本文介紹了受控五桿機構的機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)結構,闡述了試驗臺的PID控制參數(shù)特性及其意義,并在其PID理論基礎上對基于PMAC控制器的五桿機構進行了穩(wěn)定性分析及調(diào)試,總結出了其相應的調(diào)試方法。 其次對PMAC的PLC程序和運動程序的特點、工作原理作了分析,并對PMAC程序指令方式及程序運行方式進行了運行調(diào)試,在PMAC產(chǎn)品自帶的原程序基礎上進行了實驗分析,初步實現(xiàn)了給定軌跡。 最后對PMAC的通信方式進行了分析,分析了PMAC與DPR通信的方式,PMAC與主機通信的方式,以及其上位機和下位機通信原理,并根據(jù)其通信方式特點利用Visual C++ 6.0對五桿機構控制系統(tǒng)作了開發(fā)。根據(jù)五桿機構試驗臺的特性,建立了相應的上位機控制系統(tǒng)。以實現(xiàn)給定軌跡目的,在上位機控制系統(tǒng)中分別建立了相應的軌跡輸入系統(tǒng)、機構設置系統(tǒng)、仿真校驗系統(tǒng)、程序設定系統(tǒng)和軌跡檢驗系統(tǒng),這些系統(tǒng)的建立在很大程度上彌補了PMAC產(chǎn)品提供的原有程序PEWIN的不足,為本試驗臺創(chuàng)建了良好的軌跡實現(xiàn)平臺。 此實驗臺的建立及控制系統(tǒng)的研究為受控五桿機構精確實現(xiàn)給定運動和軌跡提了供實驗依據(jù),也為下一步考慮桿件加工誤差、彈性變形以及運動副之間的間隙時補償運動的調(diào)整提供依據(jù)。另一方面對受控五桿機構的上位機控制程序建立,為智能化實現(xiàn)給定軌跡奠定了基礎,也使得PMAC功能得到了進一步的發(fā)揮和運用。通過對試驗臺的試驗分析和上位機程序的調(diào)試運行,取得了較好的試驗結果,從而證明了前期工作的可行性,并為后續(xù)工作提供了借鑒意義。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TH112
【圖文】：

脈沖頻率或電壓進行加減速控制。在試驗臺控制系統(tǒng)中，PID 的調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)的關鍵。因此續(xù)試驗臺的設計完成，對其穩(wěn)定性的分析和調(diào)試是實際意義的。械系統(tǒng)確實現(xiàn)給定運動的要求，近幾年來對二自由度平面五桿機構的研究日的重視。根據(jù)文獻[22]中提出的綜合方法，已設計完成的五桿機構機示，各設計參數(shù)為：1l =100mm，2l =350mm,3l =650mm,4l =600mm,5l =與2l 之間的夾角）。平面五桿機構是由主動件1l 和補償運動3l 組成的兩而使機構能實現(xiàn)任意給定的軌跡。這里1l 是通過交流伺服電機控制，電機控制，4l 為機架,也作為試驗平臺。5l 桿2l 與固接，通過 P 點來實跡。5l2l3l

電機反饋的信號來校正輸出的速度命令信號，完全的閉環(huán)回路提供了系統(tǒng)。驗臺采用的是半閉環(huán)控制方式，在試驗中 PMAC 是一個獨立的運動控制訊才能完成系統(tǒng)的控制任務。系統(tǒng)中旋轉電機采用的是日本安川的∑5ADA，功率 7.5KW，電源輸入采用的三相 200V（380V 電壓變壓而成），。直線電機為英國 Copley motion 公司生產(chǎn)的 TBX 系列中的 3810 型直號為 TBX3810-ES-A4-CD4-TH+TR38-475,其電機伺服驅(qū)動器采用的型號系統(tǒng)硬件連接系統(tǒng)中，控制方案種類很多，本試驗中，采用 PC 機＋運動控制器方式以 PMAC 控制器系列中的 Turbo PMAC（1）（以下簡稱 PMAC）型卡作為機采用 Windows 98 系統(tǒng)。核心是 Motorola DSP56001（數(shù)字信號處理器），具有 I/O 功能，A/D試驗中采用 PMAC 與 ISA 總線通信方式，其插卡方式如圖 2.4 所示。

FAULTANEA+LIM-LIMAA/BB/功放使能正向限位CC/GND+5V功放出錯負向限位TURBOPMAC(1)J8/J9ACC-24PJ7Encoder Motor服器圖 2.5 J8 端口接線圖:模擬電源輸入（提供±12V 直流電壓和模道脈沖反饋），DAC（digital to analo位開關＋LIM 和－LIM），放大器使能信號HMFL。試驗平臺的兩個原動件分別由兩套及線路連接如圖 2.6 所示。

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前3條

1 梁國全;二自由度并聯(lián)機器人的運動控制技術研究[D];南京航空航天大學;2010年

2 祝榮;螺柱焊接機器人的控制系統(tǒng)[D];上海交通大學;2008年

3 王昆峰;液壓支架焊接機器人本體和控制系統(tǒng)研究[D];西安科技大學;2008年

本文編號：2745369