驱控一体化多轴机器人运动控制系统的研究与开发
摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-20页 |
1.1 课题来源 | 第10页 |
1.2 课题研究的背景与意义 | 第10-16页 |
1.2.1 工业多轴机器人技术概述 | 第10-12页 |
1.2.2 运动控制技术概述 | 第12-14页 |
1.2.3 驱控一体技术概述 | 第14-16页 |
1.3 本文的主要研究内容及章节安排 | 第16-20页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第16-17页 |
1.3.2 章节安排 | 第17-20页 |
第二章 控制系统硬件设计 | 第20-42页 |
2.1 多轴机器人控制系统整体硬件介绍 | 第20-22页 |
2.2 运动控制器 | 第22-39页 |
2.2.1 运动控制芯片 | 第22-24页 |
2.2.2 编码器位置信息反馈模块 | 第24-28页 |
2.2.3 电流采集反馈模块 | 第28-33页 |
2.2.4 芯片间的互联和通信 | 第33-36页 |
2.2.5 网络通讯设计及实现 | 第36-39页 |
2.3 驱动器及伺服电机 | 第39-41页 |
2.3.1 驱动器供电模块 | 第39页 |
2.3.2 驱动器功率逆变模块 | 第39-40页 |
2.3.3 交流伺服电机 | 第40-41页 |
2.4 本章小结 | 第41-42页 |
第三章 控制系统软件设计 | 第42-60页 |
3.1 FPGA软件设计 | 第42-47页 |
3.1.1 矢量控制原理 | 第42-43页 |
3.1.2 矢量控制的实现方法 | 第43-45页 |
3.1.3 SoC硬件平台的集成 | 第45-46页 |
3.1.4 基于Eclipse的软件开发 | 第46-47页 |
3.2 DSP软件设计 | 第47-54页 |
3.2.1 SYS/BIOS开发环境 | 第48-50页 |
3.2.2 DSP嵌入式软件模块开发 | 第50-54页 |
3.3 上位机软件设计 | 第54-59页 |
3.3.1 基于RTX的上位机实时开发环境 | 第54-57页 |
3.3.2 上位机的控制软件编写 | 第57-59页 |
3.4 本章小结 | 第59-60页 |
第四章 永磁同步电机的三环控制设计及实现 | 第60-84页 |
4.1 伺服电机的三环控制介绍 | 第60-61页 |
4.2 三环控制的硬件实验平台 | 第61-62页 |
4.3 电流环的设计及实现 | 第62-72页 |
4.3.1 电机初始电气角的确定 | 第62-63页 |
4.3.2 电流环传递函数的推导 | 第63-68页 |
4.3.3 电流环的仿真实验 | 第68-69页 |
4.3.4 电流环的阶跃响应实验 | 第69-72页 |
4.4 速度环的设计及实现 | 第72-78页 |
4.4.1 反馈速度值的计算 | 第72-73页 |
4.4.2 速度环调节器的设计及软件实现 | 第73-75页 |
4.4.3 分段积分算法及其实现 | 第75页 |
4.4.4 速度环的响应实验 | 第75-78页 |
4.5 位置环的设计及实现 | 第78-82页 |
4.5.1 位置环的设计方法 | 第78-79页 |
4.5.2 位置环的响应实验 | 第79-82页 |
4.6 本章小结 | 第82-84页 |
第五章 多轴控制器在DELTA机器人上的应用 | 第84-96页 |
5.1 引言 | 第84页 |
5.2 Delta机器人介绍 | 第84-85页 |
5.3 上位机控制软件 | 第85-90页 |
5.4 上层运动规划算法及实现 | 第90-93页 |
5.4.1 机器人关节空间位置规划 | 第91-92页 |
5.4.2 机器人末端坐标系位置规划 | 第92-93页 |
5.5 Delta 机器人的控制实验 | 第93-95页 |
5.6 本章小结 | 第95-96页 |
第六章 总结与展望 | 第96-98页 |
6.1 研究内容总结 | 第96-97页 |
6.2 未来工作展望 | 第97-98页 |
参考文献 | 第98-103页 |
致谢 | 第103-104页 |
攻读学位期间的学术成果 | 第104-106页 |