| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-6页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 符号说明 | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| ·机器人及其关节运动控制的发展 | 第10-11页 |
| ·机器人发展综述 | 第10-11页 |
| ·关节运动控制器的发展现状 | 第11页 |
| ·运动控制的技术发展 | 第11-17页 |
| ·运动控制技术的发展 | 第11-15页 |
| ·先进系统控制策略 | 第15-17页 |
| ·课题来源与研究目标 | 第17-18页 |
| ·研究内容与论文结构 | 第18-19页 |
| ·本章小结 | 第19-20页 |
| 第二章 通用型机器人关节运动控制器设计方案 | 第20-31页 |
| ·关节运动控制器的总体方案设计 | 第20页 |
| ·关节运动控制器核心器件选型 | 第20-22页 |
| ·伺服电动机及其技术参数 | 第20-21页 |
| ·控制电路核心处理器的选择 | 第21-22页 |
| ·主回路电力电子器件的选择 | 第22页 |
| ·关节运动控制器控制策略设计 | 第22-27页 |
| ·电流调节器的设计 | 第23-25页 |
| ·速度调节器的设计 | 第25-26页 |
| ·基于PFC-PID串级位置调节器的设计 | 第26-27页 |
| ·基于SVPWM的逆变器调制策略 | 第27-30页 |
| ·本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 交流永磁同步电动机的数学建模与PFC算法研究 | 第31-47页 |
| ·永磁同步电机的结构及特点 | 第31-32页 |
| ·永磁同步电机的数学模型 | 第32-36页 |
| ·坐标变换及变换矩阵 | 第32-33页 |
| ·数学模型 | 第33-36页 |
| ·永磁同步电机的矢量控制方法 | 第36-37页 |
| ·基于i_d=0控制方式的永磁同步电机调速系统 | 第37-40页 |
| ·i_d=0控制方案的实现 | 第37-39页 |
| ·永磁同步电机的初始定位 | 第39-40页 |
| ·基于预测函数控制的位置伺服控制算法的研究 | 第40-46页 |
| ·预测函数控制 | 第40-41页 |
| ·控制算法 | 第41-45页 |
| ·结构分析 | 第45-46页 |
| ·本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 关节运动控制器的硬件设计 | 第47-70页 |
| ·关节运动控制器硬件总体结构 | 第47页 |
| ·主回路设计 | 第47-55页 |
| ·直流母线电压等级 | 第48页 |
| ·整流电路 | 第48-49页 |
| ·APFC功率校正电路 | 第49-51页 |
| ·储能、滤波电路 | 第51-52页 |
| ·逆变电路 | 第52-54页 |
| ·系统电源电路 | 第54-55页 |
| ·信号检测电路与保护电路设计 | 第55-61页 |
| ·电流检测电路 | 第55-58页 |
| ·位置、速度检测电路 | 第58-59页 |
| ·直流母线保护电路 | 第59-60页 |
| ·IPM模块保护电路 | 第60-61页 |
| ·控制电路设计 | 第61-68页 |
| ·DSP最小系统电路 | 第61-63页 |
| ·D/A输出电路 | 第63-64页 |
| ·PWM信号驱动电路 | 第64-65页 |
| ·通用I/O电路 | 第65-66页 |
| ·通讯接口电路 | 第66-67页 |
| ·操作面板电路 | 第67-68页 |
| ·硬件设计中的抗干扰措施 | 第68-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 关节运动控制器的软件设计 | 第70-88页 |
| ·控制算法的实现 | 第70-79页 |
| ·常规PI控制算法实现 | 第70-74页 |
| ·基于PFC-PID串级预测函数控制的算法实现 | 第74-76页 |
| ·程控变增益数据采集软件设计 | 第76-77页 |
| ·SVPWM的软件实现 | 第77-79页 |
| ·DSP电机控制程序结构 | 第79-80页 |
| ·功能软件的设计 | 第80-85页 |
| ·操作面板的软件设计 | 第80-81页 |
| ·RS-232串行通讯软件设计 | 第81-83页 |
| ·CAN总线通讯的软件设计 | 第83-85页 |
| ·基于嵌入式实时操作系统的软件构架 | 第85-87页 |
| ·本章小结 | 第87-88页 |
| 第六章 通用型机器人关节运动控制器的性能测试与运行 | 第88-97页 |
| ·关节运动控制器的样机原型 | 第88页 |
| ·系统测试 | 第88-96页 |
| ·硬件电路模块测试 | 第89-91页 |
| ·软件模块测试 | 第91-92页 |
| ·运动控制器运行测试 | 第92-96页 |
| ·本章小结 | 第96-97页 |
| 第七章 课题总结与展望 | 第97-100页 |
| ·课题工作总结与收获 | 第97-98页 |
| ·改进建议及后续工作展望 | 第98-99页 |
| ·本章小结 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-105页 |
| 附录 | 第105-107页 |
| (1) 通用型机器人关节运动控制器控制板电路图 | 第105-106页 |
| (2) 通用型机器人关节运动控制器驱动板电路图 | 第106-107页 |
| 致谢 | 第107-108页 |
| 攻读学位期间主要研究成果 | 第108页 |