在已有的多種裝配機(jī)器人中,SCARA機(jī)器人是目前使用數(shù)量最多,應(yīng)用最廣的一種。SCARA機(jī)器人的使用對(duì)改善人民生活水平,提高生產(chǎn)力起著至關(guān)重要的作用。SCARA機(jī)器人的伺服系統(tǒng)是制約該技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵要素,本文以研制SCARA機(jī)器人四軸一體伺服系統(tǒng)為目標(biāo),針對(duì)四軸一體伺服系統(tǒng)的軟件和硬件等若干關(guān)鍵技術(shù)開展研究工作。論文主要研究?jī)?nèi)容有下幾個(gè)方面:首先以永磁同步電機(jī)作為控制對(duì)象,采用工程整定法設(shè)計(jì)電流環(huán)、速度環(huán)控制器,位置環(huán)采用復(fù)合前饋控制,并在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下搭建永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的仿真模型,對(duì)相關(guān)控制算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后詳細(xì)闡述SCARA機(jī)器人四軸一體伺服系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)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(dòng)電路和反激式開關(guān)電源電路,重點(diǎn)介紹了直流母線電壓采樣、過(guò)壓檢測(cè)、泵升電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)、PWM隔離驅(qū)動(dòng)等電路的原理設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)分為主程序和中斷程序兩個(gè)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(bào)警處理等任... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

表貼式、嵌入式、內(nèi)埋式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖

圖 2-10 PMSM 伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)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(shí)際轉(zhuǎn)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(shí)間常數(shù)；Ton1、Toi1分別為速度環(huán)、電流環(huán)的采樣延時(shí)時(shí)間常數(shù)；iq、iq為電流指令和實(shí)際電流；ACR為電流環(huán)PI控制器； 為逆變器的失控時(shí)間； 為功率器件的死區(qū)延時(shí)； 為電磁時(shí)間常數(shù)； 為功率器件的增益； 、 分別為電磁轉(zhuǎn)矩系數(shù)和反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)； 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩；J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由于受到電機(jī)允許最大轉(zhuǎn)速、電流和電樞電壓等因素的限制，需要對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)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(jìn)行限幅。2.4.1 電流環(huán)控制器的設(shè)計(jì)

電流環(huán)結(jié)構(gòu)原理圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SCARA機(jī)器人的自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)軌跡跟蹤控制[J]. 張鐵,李昌達(dá),覃彬彬,劉曉剛.  中國(guó)機(jī)械工程. 2018(14)
[2]二自由度SCARA機(jī)器人位置的端口受控哈密頓與反步法協(xié)調(diào)控制[J]. 李鵬,楊杰,遲潔茹,張啟杲.  測(cè)控技術(shù). 2018(03)
[3]一種新的四自由度SCARA機(jī)器人手眼標(biāo)定方法[J]. 陳丹,白軍,石國(guó)良.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(02)
[4]基于ANSYS的SCARA機(jī)器人結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 楊梅,鐘佩思,劉梅,卞澤武,劉星.  機(jī)床與液壓. 2017(21)
[5]工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):比較、啟示與應(yīng)對(duì)策略[J]. 楊帥.  當(dāng)代財(cái)經(jīng). 2015(08)
[6]基于矩陣分解的四關(guān)節(jié)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解研究[J]. 李小霞,汪木蘭,殷紅梅,許云飛.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2014(09)
[7]機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚民,王碩.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]服務(wù)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王田苗,陶永,陳陽(yáng).  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2012(09)
[9]基于VC++機(jī)械手仿真控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 萬(wàn)三國(guó),史天錄,劉躍輝.  機(jī)電信息. 2012(18)
[10]直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 謝帥.  科技資訊. 2010(03)

博士論文
[1]按摩機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡磊.哈爾濱工程大學(xué) 2015

碩士論文
[1]SCARA機(jī)器人末端執(zhí)行器定位精度控制技術(shù)研究[D]. 楊雪.重慶交通大學(xué) 2018
[2]SCARA型多軸工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)研究[D]. 李辰.山東大學(xué) 2017
[3]開放式多軸控制系統(tǒng)研究[D]. 李彤.山東大學(xué) 2017
[4]平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人設(shè)計(jì)、分析與標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 柳輝.揚(yáng)州大學(xué) 2017
[5]SCARA搬運(yùn)機(jī)器人軌跡規(guī)劃與運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 楊梅.山東科技大學(xué) 2017
[6]高帶寬位置隨動(dòng)伺服系統(tǒng)研究[D]. 易晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]SCARA機(jī)器人參數(shù)自適應(yīng)與補(bǔ)償控制研究[D]. 于昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[8]SCARA機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真[D]. 范鵬飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[9]SCARA機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析及位姿誤差研究[D]. 葉建輝.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[10]四軸機(jī)器人的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王春暉.浙江工業(yè)大學(xué) 2014



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