小型示教机器人全数字控制器研究与开发
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-9页 |
| 图表清单 | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-21页 |
| ·机器人概述 | 第12页 |
| ·机器人的示教和复现 | 第12-13页 |
| ·机器人的示教 | 第12-13页 |
| ·机器人的轨迹复现 | 第13页 |
| ·常见机器人示教技术 | 第13-14页 |
| ·示教盒示教 | 第13-14页 |
| ·主从式示教 | 第14页 |
| ·机器人的直接示教 | 第14-17页 |
| ·功率级脱离示教 | 第15页 |
| ·伺服级接通示教 | 第15-17页 |
| ·位置控制系统的组成 | 第17-19页 |
| ·电流环 | 第17-18页 |
| ·速度环 | 第18页 |
| ·位置环 | 第18-19页 |
| ·本文研究内容和组织结构 | 第19-21页 |
| ·本文研究内容 | 第19页 |
| ·文章的组织架构 | 第19-21页 |
| 第二章 控制系统总体规划 | 第21-27页 |
| ·控制方案规划 | 第21-23页 |
| ·直接示教方案规划 | 第21-22页 |
| ·轨迹复现方案规划 | 第22-23页 |
| ·控制器的需求分析 | 第23页 |
| ·控制器硬件规划 | 第23-25页 |
| ·主控单元 | 第23-24页 |
| ·电机驱动单元 | 第24页 |
| ·编码器反馈接口 | 第24页 |
| ·开关量输入输出接口 | 第24-25页 |
| ·存储器 | 第25页 |
| ·控制器软件规划 | 第25-26页 |
| ·示教软件规划 | 第25页 |
| ·轨迹复现软件规划 | 第25-26页 |
| ·本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 控制器硬件电路设计 | 第27-36页 |
| ·控制器硬件架构设计 | 第27页 |
| ·电源电路设计 | 第27-29页 |
| ·DSP 相关电路设计 | 第29-30页 |
| ·FPGA 相关电路设计 | 第30-31页 |
| ·电机驱动电路设计 | 第31-32页 |
| ·电枢电流检测电路设计 | 第32-33页 |
| ·编码器反馈电路设计 | 第33-34页 |
| ·其余辅助电路设计 | 第34页 |
| ·本章小结 | 第34-36页 |
| 第四章 FPGA 内部各功能模块开发 | 第36-48页 |
| ·FPGA 简介 | 第36-37页 |
| ·基于 FPGA 的直流伺服电机电流环控制器设计 | 第37-45页 |
| ·电流环控制器的总体设计 | 第37-38页 |
| ·模数转换器控制模块 | 第38-40页 |
| ·PI 运算器 | 第40-41页 |
| ·PWM 产生逻辑 | 第41-42页 |
| ·桥臂控制信号产生逻辑 | 第42-43页 |
| ·死区产生逻辑 | 第43-44页 |
| ·电流环响应实验 | 第44-45页 |
| ·编码器反馈信号的处理模块设计 | 第45-46页 |
| ·其余辅助电路各相关功能模块设计 | 第46-47页 |
| ·DSP 外部总线接口的时序电路设计 | 第47页 |
| ·显示控制电路 | 第47页 |
| ·锁相环 | 第47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| 第五章 直接示教算法研究 | 第48-59页 |
| ·机器人关节的受力分析 | 第48-49页 |
| ·重力矩及摩擦力矩的自测量方案 | 第49-50页 |
| ·测量方案的工程实现 | 第50-55页 |
| ·电枢电流近似输出转矩 | 第50-52页 |
| ·测量实验及方案改进 | 第52-55页 |
| ·直接示教的软件实现 | 第55-57页 |
| ·示教实验 | 第57-58页 |
| ·本章小结 | 第58-59页 |
| 第六章 位置伺服控制算法研究 | 第59-73页 |
| ·PID 控制算法简介 | 第59-61页 |
| ·PID 算法原理 | 第59-60页 |
| ·数字 PID 原理 | 第60-61页 |
| ·前馈控制 | 第61-64页 |
| ·前馈控制原理 | 第61页 |
| ·速度及加速度的常规前馈方案 | 第61-63页 |
| ·速度及加速度的改进型前馈方案 | 第63-64页 |
| ·扰动观测技术在位置控制中的应用 | 第64-67页 |
| ·扰动观测器的基本原理 | 第64-65页 |
| ·含有扰动观测器的位置控制器设计 | 第65-67页 |
| ·位置控制算法验证实验 | 第67-72页 |
| ·位置控制算法对比实验 | 第67-70页 |
| ·位置复现实验 | 第70-72页 |
| ·本章小结 | 第72-73页 |
| 第七章 总结与展望 | 第73-75页 |
| ·全文总结 | 第73-74页 |
| ·研究展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第80页 |
