在已有的多種裝配機器人中,SCARA機器人是目前使用數(shù)量最多,應用最廣的一種。SCARA機器人的使用對改善人民生活水平,提高生產(chǎn)力起著至關重要的作用。SCARA機器人的伺服系統(tǒng)是制約該技術發(fā)展的關鍵要素,本文以研制SCARA機器人四軸一體伺服系統(tǒng)為目標,針對四軸一體伺服系統(tǒng)的軟件和硬件等若干關鍵技術開展研究工作。論文主要研究內(nèi)容有下幾個方面:首先以永磁同步電機作為控制對象,采用工程整定法設計電流環(huán)、速度環(huán)控制器,位置環(huán)采用復合前饋控制,并在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下搭建永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)的仿真模型,對相關控制算法進行了仿真驗證。然后詳細闡述SCARA機器人四軸一體伺服系統(tǒng)的軟硬件設計方案。硬件設計包括以TI公司的TMS320F28335為控制核心搭建“2DSP+FPGA+PLD”的硬件控制電路、以三菱公司的第六代DIP-IPM模塊為核心的功率驅(qū)動電路和反激式開關電源電路,重點介紹了直流母線電壓采樣、過壓檢測、泵升電壓檢測、電流檢測、PWM隔離驅(qū)動等電路的原理設計。軟件設計分為主程序和中斷程序兩個模塊:主程序執(zhí)行通訊非周期控制、顯示監(jiān)視管理、參數(shù)管理、故障報警處理等任... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

表貼式、嵌入式、內(nèi)埋式轉子結構圖

圖 2-10 PMSM 伺服系統(tǒng)動態(tài)結構框圖其中, β、α分別為電流環(huán)和速度環(huán)的反饋系數(shù)； 、 為速度指令和實際轉速；APR、APR_Q分別為位置環(huán)比例控制器和前饋控制器；ASR為速度環(huán)控制器；Ton、Toi分別為速度環(huán)、電流環(huán)的濾波時間常數(shù)；Ton1、Toi1分別為速度環(huán)、電流環(huán)的采樣延時時間常數(shù)；iq、iq為電流指令和實際電流；ACR為電流環(huán)PI控制器； 為逆變器的失控時間； 為功率器件的死區(qū)延時； 為電磁時間常數(shù)； 為功率器件的增益； 、 分別為電磁轉矩系數(shù)和反電動勢系數(shù)； 為負載轉矩；J為轉動慣量。由于受到電機允許最大轉速、電流和電樞電壓等因素的限制，需要對電機轉速、電流和電壓給定值（速度環(huán)調(diào)節(jié)器和電流環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出值）進行限幅。2.4.1 電流環(huán)控制器的設計

電流環(huán)結構原理圖

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]SCARA搬運機器人軌跡規(guī)劃與運動控制研究[D]. 楊梅.山東科技大學 2017
[6]高帶寬位置隨動伺服系統(tǒng)研究[D]. 易晨.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[7]SCARA機器人參數(shù)自適應與補償控制研究[D]. 于昊.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[8]SCARA機器人結構優(yōu)化設計及運動學仿真[D]. 范鵬飛.合肥工業(yè)大學 2016
[9]SCARA機器人的運動分析及位姿誤差研究[D]. 葉建輝.合肥工業(yè)大學 2016
[10]四軸機器人的嵌入式運動控制系統(tǒng)設計[D]. 王春暉.浙江工業(yè)大學 2014



本文編號：3096878