復(fù)合伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)的建模與試驗技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，機器人技術(shù)已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著機器人的不斷成熟，一些制約其發(fā)展的因素也逐漸顯現(xiàn)出來。目前應(yīng)用普遍的機器人對自身重量相當(dāng)或更大的負載時往往不能保證其精確的定位精度。較大型設(shè)備及零件的搬運、裝配由于對精度的要求較高仍然需要借助吊車進行人工操作。因此重載機器人精密定位研究已逐漸成為機器人的未來發(fā)展趨勢之一。
　　本文以重載機器人關(guān)節(jié)臂為試驗研究對象進行分析研究。利用復(fù)合驅(qū)動液壓馬達體積小出力大、伺服電機定

2、位精度高的特點，可較大幅度地提高重載機器人的綜合性能。復(fù)合驅(qū)動由液壓馬達、液壓比例控制系統(tǒng)、關(guān)節(jié)臂、扭矩傳感器、伺服電機和編碼傳感器組成。通過伺服電機軸上的扭矩傳感器和編碼器實時獲取液壓馬達驅(qū)動關(guān)節(jié)臂扭矩和伺服電機實際轉(zhuǎn)角位置信號，并與控制器中給定的設(shè)定扭矩和轉(zhuǎn)角指令值進行比較，調(diào)節(jié)液壓比例控制系統(tǒng)的壓力和流量來調(diào)整液壓馬達實際驅(qū)動伺服電機的扭矩。從而實現(xiàn)伺服電機借助于液壓馬達對重載機器人關(guān)節(jié)臂扭矩負載和轉(zhuǎn)角位置的雙重控制。在研究現(xiàn)有的

3、液壓伺服系統(tǒng)與電機驅(qū)動伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過理論分析研究，建立了復(fù)合驅(qū)動控制系統(tǒng)的物理模型；詳細分析了復(fù)合驅(qū)動控制系統(tǒng)的控制策略，對其液壓系統(tǒng)和電機系統(tǒng)之間的相互關(guān)系進行研究；設(shè)計并搭建了系統(tǒng)的外部控制電路，設(shè)計了系統(tǒng)的軟件并編寫了系統(tǒng)的控制應(yīng)用程序；對系統(tǒng)所需要的PWM脈沖信號在不同占空比的情況下進行了試驗仿真，得出了相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)及結(jié)論；通過對系統(tǒng)的策略分析分別應(yīng)用液壓伺服系統(tǒng)和電機伺服系統(tǒng)的相關(guān)知識建立了復(fù)合驅(qū)動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型