本文以一種新型2SPR-2RPU并聯(lián)機構(gòu)機械本體為控制對象,進行控制系統(tǒng)設(shè)計。對該新型機構(gòu)進行運動學分析,計算了機構(gòu)自由度、求解位置逆解。開發(fā)了以PC+UMAC運動控制器為核心的控制系統(tǒng)框架。通過UMAC多軸運動控制器的調(diào)節(jié),對PID參數(shù)優(yōu)化進而達到良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能,最終實現(xiàn)跟隨誤差的最小化,為實現(xiàn)基于UMAC對并聯(lián)機構(gòu)的控制在生產(chǎn)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括:(1)掌握并聯(lián)機器人的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀,重點論述并聯(lián)機器人的控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。明確多軸運動控制器UMAC的特點及其在并聯(lián)機構(gòu)控制方面的優(yōu)越性。(2)針對2SPR-2RPU并聯(lián)機器人的運動學建模的分析。運動學建模方法分為分析方法和幾何方法,本章使用幾何方法求解機構(gòu)自由度、位置逆解,為進一步研究并聯(lián)機構(gòu)的控制問題奠定基礎(chǔ)。(3)主要論述并聯(lián)機器人的三維模型創(chuàng)建,利用SOLIDWORKS建模的三維模型導入MATLAB中,該方法保留了并聯(lián)機器人的全部約束,理論結(jié)果更可信。通過該方法生成的3D模型可以在模擬過程中可以實時顯示。該方法較傳統(tǒng)方式更為高效。(4)設(shè)計并聯(lián)機器人的控制系統(tǒng),以模擬使用兩種不同的控制方案對2SP R-2RP...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 并聯(lián)機構(gòu)概述
    1.3 并聯(lián)機構(gòu)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 并聯(lián)機構(gòu)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
    1.5 多軸運動控制器UMAC的概述
    1.6 課題研究目的及意義
    1.7 論文的主要內(nèi)容
第2章 2SPR-2RPU并聯(lián)機器人運動學與性能分析
    2.1 引言
    2.2 2SPR-2RPU并聯(lián)機器人運動學建模
        2.2.1 并聯(lián)機器人簡介
        2.2.2 并聯(lián)機器人運動學建模
    2.3 并聯(lián)機器人自由度分析
    2.4 并聯(lián)機構(gòu)位置逆解分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 2SPR-2RPU并聯(lián)機器人建模與控制系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 基于SimMechanics工具箱的并聯(lián)機器人建模
    3.3 2SPR-2RPU并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
        3.3.1 UMAC多軸運動控制器簡介
        3.3.2 UMAC控制器變量說明
        3.3.3 2SPR-2RPU并聯(lián)機器人伺服系統(tǒng)設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于UMAC的 PID控制算法設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 PID控制介紹
        4.2.1 PID控制的組成
        4.2.2 基于UMAC的 PID傳統(tǒng)控制
    4.3 模糊PID控制方案設(shè)計
    4.4 基于模糊PID控制的仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 2SPR-2RPU并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計及實驗
    5.1 并聯(lián)機構(gòu)實驗平臺搭建
    5.2 實驗與分析
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和科研成果



本文編號：3897144