基于PC104和VxWorks的水下作業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng).pdf

1、特種作業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人家族的重要成員，在海洋深水作業(yè)、外層空間開(kāi)發(fā)以及在其它危險(xiǎn)復(fù)雜的環(huán)境下作業(yè)應(yīng)用廣泛，作業(yè)機(jī)械手則是特種作業(yè)機(jī)器人必不可少的執(zhí)行單元。本文以一臺(tái)水下作業(yè)機(jī)械手為背景，在保留原有控制系統(tǒng)的部分周邊設(shè)備的基礎(chǔ)上，嘗試使用PC104處理板和VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)構(gòu)建新的控制單元，完成對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)性能改進(jìn)的研究。全文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 首先，在介紹了水下作業(yè)機(jī)械手的組成結(jié)構(gòu)、分析了其工作原理之

2、后，為之選擇了合適的上、下位兩級(jí)分布式控制體系結(jié)構(gòu)，并建立了機(jī)械手電液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，選擇了合適的Bang－Bang控制結(jié)合PID控制的智能控制策略，完成了對(duì)應(yīng)的數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)以及控制參數(shù)的選取。 其次，在與傳統(tǒng)使用單片機(jī)和DSP控制芯片比較之后，選擇了采用高性能PC104總線標(biāo)準(zhǔn)的CPU處理板和A/D－D/A板作為機(jī)械手控制系統(tǒng)的核心硬件單元，設(shè)計(jì)了一片以AD694芯片實(shí)現(xiàn)了用于減少反饋信息干擾的V/I轉(zhuǎn)換電