基于ADAMS和SIMULINK聯(lián)合仿真的高速并聯(lián)機械手伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、本文密切結合國家自然科學基金項目，以實現(xiàn)二自由度Diamond并聯(lián)機械手全數(shù)字化仿真為目標，搭建了虛擬機電一體化樣機模型，研究了系統(tǒng)的控制器設計及參數(shù)全局優(yōu)化方法，并取得如下成果： (1)基于直接轉矩控制原理，利用Matlab/Simulink軟件建立了三相異步電機的數(shù)字化模型及其伺服控制系統(tǒng)模塊，分析了異步電動機在直接轉矩控制系統(tǒng)下的磁鏈軌跡、定子電壓、定子電流、轉速以及電磁轉矩等參數(shù)的變化情況，解決了機電一體化分析中電機伺服

2、控制系統(tǒng)的快速數(shù)字模塊化問題。 (2)基于Msc/Adams商用軟件，建立了Diamond高速并聯(lián)機械手的剛體以及剛柔混合多體動力學模型，獲得了在已知驅(qū)動條件下兩種模型的機械手末端執(zhí)行器動力學特性，并分析了并聯(lián)機械手從動臂桿的柔性對于末端執(zhí)行器質(zhì)心軌跡和加速度的影響。 (3)基于Msc/Adams和Matlab/Simulink軟件分別建立了Diamond并聯(lián)機械手的剛柔混合多體動力學模型及其伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)字化模型，并

3、以Matlab中S-function為源代碼，開發(fā)了機、電兩類子系統(tǒng)的接口程序，完成了整個系統(tǒng)的機電一體化虛擬樣機模型。采用“位移/速度驅(qū)動，實時負載反饋”的控制策略，解決了半閉環(huán)控制中信息交換實時性的問題。 (4)針對Diamond高速并聯(lián)機械手的結構特點，研究了其剛體逆動力學建模及其全域內(nèi)伺服系統(tǒng)控制器參數(shù)整定方法。利用虛功原理構造了主模塊的剛體動力學逆解模型，為后續(xù)的伺服系統(tǒng)參數(shù)整定提供了必要的數(shù)學模型。以實際工況下的動平