面向工業(yè)機(jī)器人的伺服控制應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)控制理論與技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域以及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)之一。本文針對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用和高性能?chē)?guó)產(chǎn)化伺服系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)地研究了基于DSP控制器的全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　論文首先結(jié)合所參與的國(guó)產(chǎn)化工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作和需求，分析總結(jié)了以噴涂及水切割作業(yè)所使用的KeMotion機(jī)器人控制器以及力士樂(lè)(Rexroth)伺服驅(qū)

2、動(dòng)器為代表的高水平伺服控制系統(tǒng)技術(shù)與功能，形成了面向工業(yè)機(jī)器人的交流伺服控制系統(tǒng)的實(shí)用化功能需求。
　　在上述分析的基礎(chǔ)上，論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于DSP控制器TMS320F28335的交流伺服控制系統(tǒng)的電機(jī)控制電路。文中論述了整流電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)采集電路及保護(hù)電路等模塊的設(shè)計(jì)原理，并給出了整個(gè)硬件系統(tǒng)的功能測(cè)試過(guò)程及性能分析。相比于直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)，系統(tǒng)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制選擇采用磁場(chǎng)定向控制(FOC)方法，電流控制使用空

3、間矢量控制算法，電流、速度環(huán)中采用了離散PID控制算法，面向插補(bǔ)控制的位置環(huán)給定端控制與處理采用模糊邏輯算法。文中詳細(xì)論述了上述各個(gè)閉環(huán)實(shí)時(shí)控制算法的DSP控制器軟件模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并給出了各閉環(huán)的波形測(cè)試結(jié)果和位置環(huán)的優(yōu)化控制仿真結(jié)果及分析。論文還圍繞工業(yè)機(jī)器人的狀態(tài)控制和輔助功能開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)伺服管理模塊，文中給出了人機(jī)交互中的手動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)試、模式更改、參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)剛性調(diào)節(jié)，以及報(bào)警系統(tǒng)和安全保護(hù)等功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。最后針對(duì)工業(yè)機(jī)