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基于交流伺服电机驱动的并联机器人研究

作　者: 姚苏华
导　师: 高国琴
学　校: 江苏大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: 平面二自由度并联机器人交流伺服电机对角模糊变结构控制 VC++
分类号: TM921.541
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

并联机器人的高刚度、高精度、强承载能力等许多优点使它成为一种与串联机器人品质截然不同的机器人类型，对它的研究已经成为机器人研究领域的热点。目前，并联机器人在数控加工、工业切削、运动仿真、传感器、精细操作等这些领域得到广泛应用。少自由度并联机器人有着良好的发展应用前景，基于此，本文对平面二自由度并联机器人展开了研究。本文分析了并联机器人的位置正反解、工作空间，并进行了轨迹规划；研究分析了并联机器人控制系统的构建方案，并对控制系统进行了实际安装和调试。本文重点设计了并联机器人的支路控制器。在了解了并联机器人动力学模型的复杂性和对现有的控制方案进行比较的基础上，选择了基于支路模型的分散控制方案，并建立了基于交流伺服电机驱动的并联机器人的支路数学模型。从应用角度本文对变结构控制的基本理论、模糊控制理论做了一定的研究，结合两种控制的优点设计了一种对角模糊变结构控制器。仿真表明该控制器抗干扰能力强，并基本消除了抖振。本文最后还应用VC++设计了并联机器人控制系统软件，并实现了对基于交流伺服电机驱动的并联机器人的控制，实验最终的误差在允许范围内。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 并联机器人发展概述  9-10
  1.2 并联机器人分类  10
  1.3 并联机器人的优点  10-11
  1.4 并联机器人研究现状  11-13
    1.4.1 机构学研究现状  11-12
    1.4.2 动力学研究现状  12-13
    1.4.3 控制研究现状  13
  1.5 并联机器人研究展望  13-14
  1.6 本课题的主要研究工作  14-15
    1.6.1 研究对象  14
    1.6.2 研究内容  14
    1.6.3 研究的目的和意义  14-15
  1.7 本章小结  15-16
第二章并联机器人机构分析  16-24
  2.1 位置正反解  16-18
  2.2 工作空间  18-22
    2.2.1 几何分析  18-19
    2.2.2 工作空间绘制  19-22
  2.3 轨迹规划  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章并联机器人控制系统构建  24-32
  3.1 并联机器人控制系统的物理结构  24-25
  3.2 控制系统构建  25-27
  3.3 控制系统安装  27-31
    3.3.1 运动控制卡  27
    3.3.2 控制系统安装  27-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章并联机器人控制器设计  32-56
  4.1 机器人系统控制的复杂性和控制方案的选取  32-33
  4.2 基于交流伺服电机驱动的支路模型  33-36
  4.3 相关理论概述  36-43
    4.3.1 变结构控制  36-41
    4.3.2 模糊控制  41-42
    4.3.3 模糊变结构控制  42-43
  4.4 支路对角模糊变结构控制器设计  43-52
    4.4.1 并联机器人支路变结构控制器设计  43-45
    4.4.2 对角模糊控制器的引入  45-52
  4.5 支路协调跟踪仿真实现  52-55
  4.6 本章小结  55-56
第五章并联机器人控制系统的软件设计  56-65
  5.1 VC++简介  56
  5.2 运动控制器库函数的使用  56
  5.3 控制系统软件中的重要程序  56-59
    5.3.1 出错处理程序  56-57
    5.3.2 位置正解程序  57-58
    5.3.3 位置反解程序  58
    5.3.4 工作空间点的判别程序  58-59
  5.4 控制系统软件设计  59-63
    5.4.1 控制界面及功能  59
    5.4.2 初始化  59-60
    5.4.3 调整零点  60
    5.4.4 运动轨迹控制  60-63
  5.5 控制实验  63-64
  5.6 本章小结  64-65
第六章全文总结  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读学位期间发表的学术论文  70

基于交流伺服电机驱动的并联机器人研究

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