機器人技術及其應用-資料下載頁
2025-05-01 00:47本頁面
【正文】 a v( )[ ( )] ( ) ( )( )?? ? ?? ? ?22?? Ld t A( ) ?可得穩(wěn)態(tài)誤差 e e t sE sssp t s? ?? ? ?lim ( ) lim ( )0? ? ? ? ?? ? ? ??lim [ ( )] / ( )( )se f f a a e f f a b aa e f f a e f f a b a v a ps s J R s R f k k A s nR D ss R J s R f k k k k k k022? ? ? ? ??lim ( )( )saa e ff a e ff a b a v a ps nR D ss R J s R f k k k k k k0 2五、 PID控制 按照偏差的比例 (P,proportional）、積分（ I,integral）、微分（ D,derivative）進行控制的 PID控制到目前仍是機器人控制的一種基本的控制算法。它具有原理簡單、易于實現、魯棒性強和適用面廣等優(yōu)點。 1．理想微分 PID控制 下圖所示為理想 PID控制的基本形式，理想PID控制的表達式為， ???????? ??? STSTKSESUdiP11)()(???????? ??? ?teTteTeKuddd1diP拉普拉斯變換 由于機器人的控制系統采用的是計算機控制，因此以下著重討論數字實現的算法。為了便于計算機實現，需要將積分式和微分式離散化，即 ????niiTete1)(dTnenete )1()(dd ????????? ????? ??nineneTTieTTneKnu0dip )]1()([)()()(2．實際微分 PID控制 由于上述原因，以一慣性環(huán)節(jié)代替微分環(huán)節(jié)，即 分別將比例、積分和微分環(huán)節(jié)用差分方程離散化，得到實際編程用的增量型算式， ????????????????SKTSTSTKSESUdddip111)()()]1()([)( pp ???? neneKnu)()(ipi neTTKnu ??) ] }1()([)1({)( dpddddd ????? neneKKnuTKTnu)1()()( ???? nununu ddd)()()()( dip nunununu ???????)()1()( nununu ????第六節(jié) 交流伺服電機的調速 ?由于直流電機本身在結構上的缺陷，它的機械接觸式換向器不但結構復雜，制造費時，價格昂貴，而且在運行中容易產生火花，以及換向器的機械強度不高，電刷易于磨損等問題，在運行中需要有經常性的維護檢修，對環(huán)境的要求也比較高。 ?交流電機，特別是鼠籠型異步電動機，由于它結構簡單，制造方便，價格低廉，而且堅固耐用，慣量小，運行可靠，可以用于惡劣環(huán)境，因此近年來在機器人領域得到了廣泛的應用和推廣。 一、交流電機的調速方法 交流電機的調速方法很多，有調壓調速，斬波調速，轉子串電阻調速，串級調速，滑差調速，變頻調速等。 二、異步電動機的變頻調速系統 1．電壓型轉差頻率控制變頻調速系統 2. 轉矩和磁通通道獨流的轉差頻率控制變頻調速系統 3．電流型轉差頻率控制的變頻調速系統 4．電流跟蹤變頻調速系統 第七節(jié) 機器人控制系統的硬件結構及接口 一、機器人控制系統的硬件結構 在控制結構上，現在大部分工業(yè)機器人都采用二級計算機控制。第一級擔負系統監(jiān)控、作業(yè)管理和實時插補任務，由于運算工作量大，數據多，所以大都采用 16位以上微型計算機。第一級運算結果作為伺服位置信號，控制第二級。第二級為各關節(jié)的伺服系統，有兩種可能方案： 1）采用一臺微型計算機控制高速脈沖發(fā)生器 2）使用幾個單片機分別控制幾個關節(jié)運動 雙微型計算機控制系統 帶獨立 CPU的伺服系統 二、單片機控制系統 80C196KC結構圖 三、數字信號處理（ DSP）系統 數字信號處理器將原始模擬信號轉換成數字信號后，再進行各種運算處理，這些處理包括：差分方程計算、相關系數運算、復頻率變換、付里葉變換、功率譜密度或幅值平方計算．矩陣運算與處理、對數取冪、模／數 (A／ D)和數／模 (D／ A)轉換等。數字信號處理器具有適應數字信號處理算法基本運算的指令，有適應信號處理數據結構的尋址機構，它能充分利用算法中的并行性。數字信號處理器還在不斷擴展實時控制功能。如增強輸入／輸出能力和對外部事件的管理操作，增加片內 A／ D轉換器等。 DSP的主要特點可以概括如下： （ 1）哈佛結構 （ 2）用管道式設計加快執(zhí)行速度 （ 3）在每一時鐘周期中執(zhí)行多個操作 （ 4）支持復雜的 DSP編址 （ 5）特殊的 DSP指令 （ 6）面向寄存器和累加器 （ 7）支持前、后臺處理 （ 8）擁有簡便的單片內存和內存接口 五、機器人運動控制系統的接口 （ 1）驅動電路 電機驅動流程 H橋驅動原理圖 （ 2）運動控制芯片 LM629系統結構框圖 運動梯形圖 第八節(jié) 機器人控制系統舉例 PUMA機器人操作臂控制器
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1