滅弧室智能檢測(cè)的直角坐標(biāo)型機(jī)器人控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制理論的進(jìn)步和工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需求，不同種類的工業(yè)機(jī)器人越來(lái)越多地被應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。課題研究依托于滅弧室產(chǎn)品智能檢測(cè)線實(shí)際項(xiàng)目，對(duì)應(yīng)用于檢測(cè)線的上下料機(jī)械手和綜合檢測(cè)臺(tái)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。上下料機(jī)械手完成對(duì)滅弧室產(chǎn)品的搬運(yùn)工作；綜合檢測(cè)臺(tái)完成對(duì)滅弧室產(chǎn)品的性能檢測(cè)工作，包括外觀檢測(cè)、內(nèi)阻檢測(cè)、自閉力反力檢測(cè)和真空度檢測(cè)。課題需要根據(jù)滅弧室智能檢測(cè)線的實(shí)際功能需求完成相應(yīng)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)與研究。
　

2、　上下料機(jī)械手和綜合檢測(cè)臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制器采用嵌入式架構(gòu)設(shè)計(jì)，由32位高性能ARM微處理器LM3S9B96和專用運(yùn)動(dòng)控制芯片PCL6045BL組合實(shí)現(xiàn)，兩者之間進(jìn)行并行通信?；跍缁∈抑悄軝z測(cè)線總體設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)完成的運(yùn)動(dòng)控制板，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器主控制板進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，包括通信模塊、電源模塊、A/D采樣模塊等。在硬件基礎(chǔ)上，采用模塊化和多任務(wù)軟件設(shè)計(jì)思想在占先式多任務(wù)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核uC/OS-II環(huán)境中對(duì)系統(tǒng)軟件控制流程進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)

3、動(dòng)控制單元模塊、通信模塊、A/D采樣模塊和故障處理模塊等底層軟件開(kāi)發(fā)，并在底層軟件模塊基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了上下料機(jī)械手和綜合檢測(cè)臺(tái)控制系統(tǒng)的軟件控制流程。
　　在內(nèi)阻檢測(cè)過(guò)程中，需要根據(jù)滅弧室動(dòng)端金屬導(dǎo)桿的壓力采樣結(jié)果對(duì)綜合檢測(cè)臺(tái)下壓電動(dòng)缸進(jìn)行精確運(yùn)動(dòng)控制。不同型號(hào)滅弧室產(chǎn)品動(dòng)端金屬導(dǎo)桿剛度系數(shù)不同，因此對(duì)運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)要求也不相同，課題研究采用模糊PID控制策略對(duì)下壓運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。根據(jù)定時(shí)中斷采樣返回的壓力值計(jì)算壓力偏差和壓力偏差變化率，

4、據(jù)此應(yīng)用模糊控制算法輸出PID控制參數(shù)變化量，進(jìn)而對(duì)下壓運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行PID控制。通過(guò)仿真研究表明模糊PID控制算法具有良好的控制效果。
　　運(yùn)動(dòng)控制是上下料機(jī)械手和綜合檢測(cè)臺(tái)控制系統(tǒng)的重要部分。課題研究基于PCL6045BL豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能，實(shí)現(xiàn)了多種形式的點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、回零運(yùn)動(dòng)和插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)模式。在此基礎(chǔ)上，為了提高運(yùn)動(dòng)控制靈活性，應(yīng)用PT算法和PVT算法對(duì)相關(guān)運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行了研究，并實(shí)現(xiàn)了具有良好控制效果的PVT運(yùn)動(dòng)模式。