本文關(guān)鍵詞：奶牛步態(tài)模擬裝置運動控制系統(tǒng)的研究　出處：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 奶牛跛行 運動控制系統(tǒng) 運動參數(shù)模擬 觸摸屏 Walkway

【摘要】：奶牛跛行是第二大影響奶業(yè)發(fā)展的疾病。奶牛跛行給養(yǎng)殖場帶來嚴重的經(jīng)濟損失,而且奶牛在跛行早期時不易被察覺,很難準確識別。因此,設(shè)計一套奶牛步態(tài)模擬裝置,通過對裝置的運動參數(shù)控制模擬奶牛不同健康狀態(tài)下的步態(tài),明確奶牛跛行前后的運動特征是十分必要的。對于運動參數(shù)的模擬是奶牛步態(tài)模擬裝置的關(guān)鍵之處,因此設(shè)計出一款具有很高穩(wěn)定性和可靠性的運動控制系統(tǒng)至關(guān)重要。針對受奶牛跛行影響的幾個主要運動參數(shù),設(shè)計了奶牛步態(tài)模擬裝置,該部分由機械部件和電氣控制部件組成。本文主要針對電氣控制部件進行研究,以運動控制器作為控制核心,實現(xiàn)對多電機的聯(lián)動控制以及上位機和觸摸屏的準確控制,完成對奶牛運動參數(shù)模擬的控制要求。根據(jù)設(shè)計的運動控制系統(tǒng)方案,選擇適用的電氣元件,完成運動控制系統(tǒng)的相關(guān)電路設(shè)計以及電氣控制柜的設(shè)計和制作。分析和研究運動控制的運行流程,完成運動控制器運動控制程序的編寫。選用觸摸屏作為運動控制系統(tǒng)的人機交互接口以實現(xiàn)對運動控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置以及信號的集中顯示,并可以實時觀察和記錄當前參數(shù)的運行數(shù)據(jù)。利用美國Tekscan公司生產(chǎn)的Walkway和傳感器對運動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了試驗研究。試驗結(jié)果顯示:裝置的運行速度的測試值與計算值的誤差率范圍為-2.71%～1.91%;運行距離的測試值與計算值的誤差率范圍為-1.71%～2.64%;在牛蹄前后、左右偏轉(zhuǎn)角度的控制上,轉(zhuǎn)動角度的測量值與計算值的誤差率范圍分別為0%～1.90%和-2.30%～0%;在下踏壓力及支撐時間控制上,伺服電動缸的推力值在1s左右達到預(yù)設(shè)值,并且能夠穩(wěn)定運行,測得支撐時間的平均值為1.132s,時間短,比較接近健康奶牛行走時單肢的支撐時間;在裝置整體運動參數(shù)的控制上,實際測量值與設(shè)定值的誤差范圍小。該運動控制系統(tǒng)在奶牛步態(tài)模擬裝置的運動參數(shù)控制上比較準確,裝置整體動作協(xié)調(diào),運行上相對穩(wěn)定,可以滿足模擬奶牛運動參數(shù)的控制要求。
[Abstract]:Cow claudication is the second most important disease that affects the development of dairy industry. Cow claudication brings serious economic loss to the farm, and the cow is difficult to detect in the early stage of claudication, so it is difficult to identify accurately. A gait simulation device was designed to simulate the gait of dairy cows under different health conditions by controlling the movement parameters of the device. It is very necessary to know the movement characteristics of cow before and after lameness, and the simulation of motion parameters is the key of the simulation device of dairy cow gait. Therefore, it is very important to design a motion control system with high stability and reliability. This part is composed of mechanical components and electrical control parts. This paper mainly focuses on the electrical control components, with the motion controller as the control core. The linkage control of multi-motor and the accurate control of upper computer and touch screen are realized, and the control requirements of simulation of dairy cow motion parameters are fulfilled. According to the design of motion control system, the suitable electrical components are selected. Complete the related circuit design of motion control system and the design and manufacture of electric control cabinet. Analyze and study the running flow of motion control. The touch screen is chosen as the man-machine interface of the motion control system to realize the setting of the related parameters of the motion control system and the centralized display of the signal. The operation data of current parameters can be observed and recorded in real time. The stability of motion control system is studied by using Walkway and sensors produced by Tekscan Company of USA. Display:. The error rate range of the test value and the calculated value of the running speed of the device is -2.71 and 1.91; The range of error rate between the test value and the calculated value of running distance is -1.71and 2.64; In the control of the left and right deflection angle, the error rate between the measured value of rotation angle and the calculated value is 1.90% and -2.30%, respectively. The thrust value of the servo electric cylinder reaches the preset value in 1 s or so, and can run stably. The average of the measured support time is 1.132 s, and the time is short. The support time of one limb was close to the walking time of healthy cows. In the control of the whole motion parameters of the device, the error range between the actual measurement value and the set value is small. The motion control system is more accurate in the control of the motion parameters of the dairy cow gait simulation device, and the whole movement of the device is coordinated. It is relatively stable in operation and can meet the control requirements of simulated dairy cow motion parameters.
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊麗娟;張永;劉德環(huán);徐彬騰;劉彩霞;;基于壓力分布測量系統(tǒng)的奶牛跛行早期識別[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2016年S1期

2 ;奶牛養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J];北方牧業(yè);2016年06期

3 劉彩霞;張永;楊麗娟;黃超;謝學虎;;基于三維應(yīng)力對跛行奶牛蹄部參數(shù)的提取[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2015年36期

4 馮偉芳;;2016年中國乳業(yè)市場展望[J];中國乳業(yè);2016年01期

5 ;《2015中國奶業(yè)統(tǒng)計摘要》[J];中國奶牛;2015年21期

6 任曉丹;張永;;奶牛跛行早期識別中奶牛行走速度的測量系統(tǒng)研究[J];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版);2014年06期

7 宋亮;;2014年中國乳業(yè)回顧與2015年展望[J];中國乳業(yè);2015年01期

8 魯志民;;論持久戰(zhàn)——論中國奶業(yè)發(fā)展出路[J];中國乳業(yè);2015年01期

9 郭秀艷;張文娟;;內(nèi)蒙古奶牛業(yè)綠色發(fā)展模式探討[J];經(jīng)濟論壇;2013年07期

10 嚴作廷;王東升;張世棟;董書偉;苗小樓;鄺曉嬌;;奶牛肢蹄病綜合防治技術(shù)[J];獸醫(yī)導(dǎo)刊;2013年01期

相關(guān)碩士學位論文 前7條

1 趙康康;EtherCAT總線式多軸運動控制器開發(fā)[D];北方工業(yè)大學;2016年

2 房于莘;串聯(lián)機器人的多軸聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2015年

3 許忠燕;基于ARM與PCL6045B的嵌入式運動控制器的設(shè)計[D];重慶大學;2010年

4 張國斌;基于單片機的交流伺服運動控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學;2009年

5 熊權(quán)洪;基于CAN總線的獨立運動控制器的設(shè)計與研究[D];武漢理工大學;2007年

6 田家林;基于ARM與FPGA的運動控制系統(tǒng)的設(shè)計[D];西南石油大學;2006年

7 林劍豪;基于運動控制芯片的數(shù)控高速仿形運動控制卡研究[D];福州大學;2006年

，

本文編號：1421772