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

1、本文密切結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)二自由度Diamond并聯(lián)機(jī)械手全數(shù)字化仿真為目標(biāo)，搭建了虛擬機(jī)電一體化樣機(jī)模型，研究了系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)及參數(shù)全局優(yōu)化方法，并取得如下成果： (1)基于直接轉(zhuǎn)矩控制原理，利用Matlab/Simulink軟件建立了三相異步電機(jī)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(dòng)機(jī)在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)下的磁鏈軌跡、定子電壓、定子電流、轉(zhuǎn)速以及電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的變化情況，解決了機(jī)電一體化分析中電機(jī)伺服

2、控制系統(tǒng)的快速數(shù)字模塊化問(wèn)題。 (2)基于Msc/Adams商用軟件，建立了Diamond高速并聯(lián)機(jī)械手的剛體以及剛?cè)峄旌隙囿w動(dòng)力學(xué)模型，獲得了在已知驅(qū)動(dòng)條件下兩種模型的機(jī)械手末端執(zhí)行器動(dòng)力學(xué)特性，并分析了并聯(lián)機(jī)械手從動(dòng)臂桿的柔性對(duì)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(jī)械手的剛?cè)峄旌隙囿w動(dòng)力學(xué)模型及其伺服驅(qū)動(dòng)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(jī)、電兩類子系統(tǒng)的接口程序，完成了整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電一體化虛擬樣機(jī)模型。采用“位移/速度驅(qū)動(dòng)，實(shí)時(shí)負(fù)載反饋”的控制策略，解決了半閉環(huán)控制中信息交換實(shí)時(shí)性的問(wèn)題。 (4)針對(duì)Diamond高速并聯(lián)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究了其剛體逆動(dòng)力學(xué)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(gòu)造了主模塊的剛體動(dòng)力學(xué)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(xué)模型。以實(shí)際工況下的動(dòng)平