容器接管焊接机械臂结构设计和控制系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 工业机器人的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 接管焊接机械臂的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 机器人控制系统的研究现状 | 第14-16页 |
| 1.5 论文的研究意义及内容 | 第16-19页 |
| 1.5.1 研究意义 | 第16页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第16-19页 |
| 第2章 容器焊接机械臂需求分析及结构设计 | 第19-29页 |
| 2.1 概述 | 第19-20页 |
| 2.2 压力容器接管焊接机械臂的需求分析 | 第20-24页 |
| 2.2.1 焊接机械臂的工作对象 | 第20-21页 |
| 2.2.2 位置机构分析与选择 | 第21-24页 |
| 2.3 焊接机械臂结构设计 | 第24-25页 |
| 2.4 控制系统的需求分析 | 第25-27页 |
| 2.5 小结 | 第27-29页 |
| 第3章 基于D-H方法的运动学建模 | 第29-53页 |
| 3.1 机械臂空间描述和映射 | 第29-32页 |
| 3.1.1 机械臂空间描述 | 第29-31页 |
| 3.1.2 机械臂连杆附加坐标系的定义 | 第31-32页 |
| 3.2 焊接机械臂正运动分析 | 第32-35页 |
| 3.3 焊接机械臂逆运动分析 | 第35-37页 |
| 3.4 焊接机械臂轨迹规划研究 | 第37-46页 |
| 3.4.1 基本概念 | 第37-38页 |
| 3.4.2 轨迹规划 | 第38-39页 |
| 3.4.3 定时插补和定距插补 | 第39-40页 |
| 3.4.4 插补算法 | 第40-46页 |
| 3.5 轨迹规划运动模式 | 第46-52页 |
| 3.5.1 三次多项式拟合 | 第47页 |
| 3.5.2 样条拟合 | 第47-48页 |
| 3.5.3 轨迹拟合方式对比 | 第48-52页 |
| 3.6 小结 | 第52-53页 |
| 第4章 动力学建模 | 第53-61页 |
| 4.1 动力学建模方法 | 第53-54页 |
| 4.1.1 动力学建模方法简介 | 第53页 |
| 4.1.2 拉格朗日动力学建模方法 | 第53-54页 |
| 4.2 压力容器接管焊接机械臂的动力学方程 | 第54-57页 |
| 4.3 动力学仿真模拟 | 第57-58页 |
| 4.4 动力学仿真结果及分析 | 第58-60页 |
| 4.5 小结 | 第60-61页 |
| 第5章 基于动力学模型的非线性PID控制器设计 | 第61-79页 |
| 5.1 空间矢量脉宽调制控制算法 | 第61-64页 |
| 5.2 电机的三环控制系统 | 第64-65页 |
| 5.3 基于动力学模型的非线性PID控制器设计 | 第65-71页 |
| 5.3.1 电机传递函数 | 第65-67页 |
| 5.3.2 电流环的设计 | 第67-68页 |
| 5.3.3 转速环的设计 | 第68-70页 |
| 5.3.4 位置环设计 | 第70-71页 |
| 5.4 机械臂运动学和动力学仿真 | 第71-77页 |
| 5.4.1 电机模型的建立 | 第71-76页 |
| 5.4.2 机械臂结构模型的建立 | 第76-77页 |
| 5.5 仿真结果及分析 | 第77-78页 |
| 5.6 小结 | 第78-79页 |
| 第6章 控制系统方案设计 | 第79-91页 |
| 6.1 运动控制系统的硬件 | 第79-83页 |
| 6.2 控制方案 | 第83-86页 |
| 6.2.1 控制方案综述 | 第84-85页 |
| 6.2.2 计算机程序流程 | 第85-86页 |
| 6.3 系统控制软件的设计 | 第86-87页 |
| 6.4 控制系统运动验证 | 第87-89页 |
| 6.4.1 电机响应验证 | 第87-88页 |
| 6.4.2 机械臂运行验证 | 第88-89页 |
| 6.5 小结 | 第89-91页 |
| 第7章 总结与展望 | 第91-93页 |
| 7.1 总结 | 第91-92页 |
| 7.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
| 致谢 | 第97-99页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第99页 |
