基于TwinCAT機(jī)器視覺捕捉目標(biāo)的伺服控制器系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，計算機(jī)處理器性能和運(yùn)算速度不斷地提高，成本卻不斷地下降，視覺系統(tǒng)應(yīng)用到伺服控制系統(tǒng)的設(shè)備越來越多，應(yīng)用范圍也越來越大。視覺是人類最重要的器官之一，它能幫助人類獲取最想要的信息，在圖像處理技術(shù)不斷發(fā)展的今天，人們常利用該技術(shù)來獲取信息，并作為反饋，從而構(gòu)成閉環(huán)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)迅速完成控制任務(wù)，圖像處理的快速性和準(zhǔn)確性成為評價系統(tǒng)優(yōu)劣的主要指標(biāo)。
　　本文主要從兩個方面進(jìn)行研究，在圖像處理階段，圖像采集卡通

2、過攝像頭對圖像進(jìn)行采集，并且把它保存到電腦硬盤中，利用閾值分割法獲得我們所需要的目標(biāo)區(qū)域；然后，利用二值圖像分割法把圖像轉(zhuǎn)化為0/1二進(jìn)制的矩陣，有助于后期數(shù)字化處理；最后，利用模版匹配的方法進(jìn)行圖像匹配，可迅速找到目標(biāo)的實際位置，把相應(yīng)的信息傳送給伺服控制系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行抓取。
　　TwinCAT是一款嵌入到PC機(jī)中的PLC編程軟件。它既具有傳統(tǒng)PLC的編程語言通俗易懂的優(yōu)點(diǎn)，又有現(xiàn)代PC機(jī)處理速度快、兼容性好、穩(wěn)定

3、性高的優(yōu)點(diǎn)。TwinCAT不但可以與VC++在不需要任何接口的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速度快，可靠性高，而且它支持很多通訊協(xié)議，例如，profibus、canopen、modbus和ethercat等等。
　　伺服系統(tǒng)控制電機(jī)，不但要有穩(wěn)定性，還要有快速性。本課題為此構(gòu)建了內(nèi)外雙環(huán)的閉環(huán)模型：速度環(huán)和電流環(huán)。內(nèi)外雙環(huán)均采用算法簡單、穩(wěn)定性好的PI調(diào)節(jié)器。傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器雖然也算法簡單、穩(wěn)定性好，但是必須依賴于準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，并且系