工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程功能的多功能操作機(jī),這種操作機(jī)具有幾個(gè)軸,能夠借助可編程操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置以執(zhí)行各種任務(wù)。運(yùn)動(dòng)控制器技術(shù),是綜合應(yīng)用自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制等相關(guān)技術(shù),對(duì)機(jī)械傳動(dòng)裝置中電機(jī)的位置、速度進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理,使運(yùn)動(dòng)部件按照預(yù)期的軌跡和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)完成相應(yīng)的動(dòng)作。嵌入式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)嵌入到運(yùn)動(dòng)控制器中,能夠獨(dú)立運(yùn)行。它與計(jì)算機(jī)之間的通信采用可靠遠(yuǎn)距離的連接方式,更加適合工業(yè)應(yīng)

2、用。
　　結(jié)合本人在企業(yè)里的實(shí)習(xí)項(xiàng)目,針對(duì)企業(yè)所研制的彎管機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)多軸運(yùn)動(dòng)操作的數(shù)字式閉環(huán)控制器以及遠(yuǎn)距離M-LVDS通訊連接。本文主要工作有以下幾個(gè)方面:
　　1.深入了解核心芯片的內(nèi)部功能原理,并掌握IO特殊引腳控制,設(shè)計(jì)整個(gè)控制器的模塊功能,繪制PCB整體電路圖,綜合布局布線,考慮去耦分布電容、差分信號(hào)、平面過孔、特性阻抗的可靠性。
　　2.伺服電機(jī)采用全閉環(huán)補(bǔ)償PID控制,提高前饋環(huán)節(jié)與閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞

3、函數(shù)的跟蹤性能,達(dá)到動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,速度和扭矩輸出平穩(wěn)。
　　3.工業(yè)機(jī)器人控制器采用M-LVDS通信驅(qū)動(dòng)多個(gè)伺服電機(jī),移植Linux操作系統(tǒng),編寫M-LVDS接口驅(qū)動(dòng),并建立OpenGL的函數(shù)對(duì)象,顯示簡(jiǎn)單3D彎管動(dòng)作的模型圖。
　　針對(duì)PC機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡組合系統(tǒng)的可靠性與成本問題,現(xiàn)選用TI公司的達(dá)芬奇處理器DM3730(內(nèi)嵌ARM處理器和DSP處理器)和Xllinx公司FPGA處理器XC6SLX4作為核心元件設(shè)計(jì)完成多軸多