焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)焊接效率和焊接質(zhì)量要求的不斷提高，以及降低改善工人工作環(huán)境，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的需求，焊接機(jī)器人在各種工業(yè)焊接場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。全關(guān)節(jié)型焊接機(jī)器人具有機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊、靈活性好、占地面積小、工作空間大、較高的末端操作線速度等優(yōu)點(diǎn)，在焊接機(jī)器人中得到了廣泛的應(yīng)用。伺服控制系統(tǒng)是保證焊接機(jī)器人能夠準(zhǔn)確的執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作的重要系統(tǒng)，它的性能直接決定了焊接機(jī)器人的性能。隨著矢量控制理論的發(fā)展，以永磁同步電機(jī)為執(zhí)行元件的交流伺服系統(tǒng)具有易

2、于維護(hù)、質(zhì)量功率比小等優(yōu)勢(shì)，已成為焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的主流。
　　 本文首先通過(guò)對(duì)焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的特點(diǎn)的研究，分析了焊接機(jī)器人應(yīng)具備的各項(xiàng)功能，并從伺服功率確定、電源、通信接口、顯示和機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面明確了焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，為焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次，論文在對(duì)永磁同步電機(jī)的物理模型進(jìn)行深入分析后，給出了永磁同步電機(jī)的按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的數(shù)學(xué)模型，并確定了采用id=

3、0的轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制策略，進(jìn)一步確立了永磁同步伺服系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu);在對(duì)空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)(SVPWM)的原理進(jìn)行深入分析后，設(shè)計(jì)了基于DSP的SVPWM算法;在對(duì)影響永磁同步伺服系統(tǒng)的因素進(jìn)行深刻分析之后，完成對(duì)永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)的設(shè)計(jì)及仿真研究，為下一步的硬件和軟件實(shí)施確立了基礎(chǔ)。
　　 再次，論文通過(guò)對(duì)焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的硬件總體方案的詳細(xì)分析，從電源電路設(shè)計(jì)、TMS320F2812外

4、圍電路設(shè)計(jì)、IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、電流采樣電路設(shè)計(jì)、速度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)、位置檢測(cè)電路設(shè)計(jì)、控制及通信接口電路設(shè)計(jì)和顯示電路設(shè)計(jì)等方面詳細(xì)的介紹了焊機(jī)機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)方案。簡(jiǎn)單的介紹了TMS320F2812集成開發(fā)環(huán)境CCS3.3的特點(diǎn)和使用方法，給出了焊接機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的軟件主流程，并對(duì)電流環(huán)、速度環(huán)的采樣周期及標(biāo)幺化、A/D采集、QEP采集、SVPWM和CAN通信程序等關(guān)鍵環(huán)節(jié)詳細(xì)的介紹了軟件的實(shí)現(xiàn)流程。