| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 伺服控制系统及其在机器人中的应用研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.1 伺服控制系统研究现状 | 第9页 |
| 1.2.2 机器人伺服控制系统研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3 嵌入式技术发展概述 | 第11页 |
| 1.4 自适应控制技术 | 第11-13页 |
| 1.4.1 自适应控制的概念 | 第12页 |
| 1.4.2 自适应控制的分类 | 第12-13页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 搬运机器人伺服控制系统总体方案设计 | 第15-26页 |
| 2.1 搬运机器人伺服控制系统的组成与需求分析 | 第15-16页 |
| 2.1.1 搬运机器人的组成 | 第15-16页 |
| 2.1.2 搬运机器人需求分析 | 第16页 |
| 2.2 搬运机器人伺服控制系统的设计方案 | 第16-20页 |
| 2.2.1 三级间通信方案的选择 | 第18页 |
| 2.2.2 微处理器选型选型 | 第18-19页 |
| 2.2.3 嵌入式操作系统选型 | 第19-20页 |
| 2.3 搬运机器人验证平台的搭建 | 第20-25页 |
| 2.3.1 电机选择与计算 | 第22-23页 |
| 2.3.2 齿轮齿条强度计算 | 第23-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 3 搬运机器人伺服控制系统的硬件设计 | 第26-38页 |
| 3.1 搬运机器人伺服级硬件电路设计 | 第26-32页 |
| 3.1.1 DSP最小系统电路 | 第26-27页 |
| 3.1.2 光电隔离电路 | 第27-28页 |
| 3.1.3 IR2136驱动电路 | 第28-29页 |
| 3.1.4 三相全桥驱动电路 | 第29-30页 |
| 3.1.5 编码器电压转换电路 | 第30页 |
| 3.1.6 电压、电流流检测电路 | 第30-31页 |
| 3.1.7 CAN通信电路 | 第31页 |
| 3.1.8 电磁铁驱动电路 | 第31-32页 |
| 3.1.9 电源电路 | 第32页 |
| 3.2 搬运机器人控制级硬件设计 | 第32-36页 |
| 3.2.1 NAND FLAH接口电路 | 第33-34页 |
| 3.2.2 网卡接口电路 | 第34页 |
| 3.2.3 串口电路 | 第34-35页 |
| 3.2.4 相关传感电路 | 第35-36页 |
| 3.3 电路实物图 | 第36-37页 |
| 3.4 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 搬运机器人伺服控制系统的管理级和控制级软件设计 | 第38-52页 |
| 4.1 搬运机器人伺服控制系统的TCP通信软件设计 | 第38-41页 |
| 4.1.1 QT软件特点 | 第38页 |
| 4.1.2 TCP通信分析 | 第38-39页 |
| 4.1.3 搬运机器人的TCP服务器端软件设计 | 第39-41页 |
| 4.1.4 搬运机器人的Linux的TCP客户端软件编程 | 第41页 |
| 4.2 系统的控制级嵌入式Linux驱动软件设计 | 第41-51页 |
| 4.2.1 Linux驱动的作用 | 第42页 |
| 4.2.2 搬运机器人伺服控制系统的驱动实现分析 | 第42-45页 |
| 4.2.3 搬运机器人STM32的Linux驱动设计 | 第45-49页 |
| 4.2.4 搬运机器人的加速度器的驱动编写 | 第49-51页 |
| 4.3 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 搬运机器人伺服控制系统的伺服级软件设计 | 第52-67页 |
| 5.1 无刷直流电机的特性 | 第52-55页 |
| 5.1.1 无刷直流电机的基本结构 | 第52-53页 |
| 5.1.2 无刷直流电机的工作原理 | 第53-54页 |
| 5.1.3 无刷直流电机的数学模型 | 第54-55页 |
| 5.2 搬运机器人的直流伺服电机控制软件设计 | 第55-59页 |
| 5.2.1 位置检测和换相的实现 | 第55-56页 |
| 5.2.2 PWM产生 | 第56-57页 |
| 5.2.3 速度、电流、电压的检测 | 第57页 |
| 5.2.4 双闭环控制 | 第57-58页 |
| 5.2.5 CAN通信 | 第58-59页 |
| 5.3 搬运机器人电机控制的自适应算法探究 | 第59-66页 |
| 5.3.1 专家控制系统和自适应专家PID控制器介绍 | 第59-61页 |
| 5.3.2 自适应专家PD控制器设计 | 第61-63页 |
| 5.3.3 自适应专家PD控制器仿真 | 第63-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 搬运机器人伺服控制系统实验 | 第67-80页 |
| 6.1 搬运机器人实验系统介绍 | 第67-69页 |
| 6.1.1 验证平台 | 第67-68页 |
| 6.1.2 相关实验需求分析和实验条件 | 第68-69页 |
| 6.1.3 调试过程中的部分问题及解决方案 | 第69页 |
| 6.2 搬运机器人伺服控制系统的三级通信实验 | 第69-73页 |
| 6.2.1 上位机与Linux系统的TCP通信实验 | 第70-71页 |
| 6.2.2 Linux与I2C设备STM32的通信实验 | 第71-73页 |
| 6.2.3 控制级与两套伺服控制系统之间的CAN通信实验 | 第73页 |
| 6.3 搬运机器人伺服控制系统的实时性实验 | 第73-75页 |
| 6.4 搬运机器人伺服控制系统的电机整体控制实验 | 第75-78页 |
| 6.4.1 单电机控制实验 | 第75-76页 |
| 6.4.2 伺服级指令接收的同步实验 | 第76页 |
| 6.4.3 电机协调控制实验 | 第76-78页 |
| 6.5 搬运机器人伺服控制系统的其他性能分析 | 第78-79页 |
| 6.5.1 抗干扰和安全性分析 | 第78页 |
| 6.5.2 系统开放性分析 | 第78-79页 |
| 6.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 7 总结与展望 | 第80-82页 |
| 7.1 总结 | 第80页 |
| 7.2 展望 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 附录 | 第87-96页 |
