可重構并聯(lián)機構主模塊機電伺服控制系統(tǒng)研究及硬件設計.pdf

1、該文結合天津市科委十五重大科技攻關項目,以開發(fā)基于并聯(lián)機構主模塊的五坐標加工中心為目的,系統(tǒng)地研究了該模塊的運動學設計、傳動進給系統(tǒng)動力學建模,以及控制系統(tǒng)硬件設計等問題,取得了如下創(chuàng)造性成果:□ 提出一種含平等四邊形支鏈的三自由度并聯(lián)機構運動學設計方法.該方法通過建立雙參數(shù)模型,研究了設計參數(shù)對全域靈活度和工作空間/機構體積比的影響,構造出一種新的全域綜合性能指標,并通過優(yōu)化得到一組無量綱尺度參數(shù).□ 采用虛功原理建立了并聯(lián)機構主模塊

2、的剛體逆動力學模型,提出一種確定伺服進給電機參數(shù)的方法.□ 利用電壓方程和力矩方程建立了永磁交流伺服電機的數(shù)學模型,并結合剛體逆動力學分析,構造出并聯(lián)機構主模塊的機電耦合系統(tǒng)動力學模型.□ 采用開放式的"PC+PMAC"體系和模塊化結構,詳細設計了基于并聯(lián)機構主模塊的臥式五坐標加工中心的控制系統(tǒng)硬件,針對主模塊回零的特殊要求,采用零點傳感器信號觸發(fā)并捕獲參碼盤Z相脈沖的策略,確保了進給伺服系統(tǒng)精確回零.考慮到可達工作空間的特殊性,用硬件