二并聯(lián)機床運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、并聯(lián)機床作為一種全新構型的機床，其本身具有諸多的優(yōu)點，如剛度高、承載能力強、動態(tài)性能好、速度快和結(jié)構簡單等，近年來受到了國際學術界和工程界的廣泛重視。運動控制系統(tǒng)是并聯(lián)機床的重要組成部分，是決定機床性能的重要因素。由于并聯(lián)機床構型和機構參數(shù)的不同，很難有一種控制系統(tǒng)適合所有的并聯(lián)機床。因此只能有一種控制平臺，由開發(fā)者自行配置硬件和軟件，采用開放式體系結(jié)構建造控制系統(tǒng)。本文主要對PC+運動控制卡結(jié)構的控制系統(tǒng)進行了研究，使用Visual

2、Basic編程語言，構建了一套基于PCI-1243U運動控制卡的控制系統(tǒng)，并將這套控制系統(tǒng)成功應用于二并聯(lián)機床上。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)對并聯(lián)機床及數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展過程、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了概述，并提出的本課題的來源、研究目的、意義及主要內(nèi)容。
　　(2)對二并聯(lián)機床的控制系統(tǒng)進行了總體設計，開發(fā)了基于PC+控制卡的控制器，搭建出了并聯(lián)機床的運動控制平臺。
　　(3)對二并聯(lián)機床的運動學進行了分析，

3、包括機床的位置、速度、加速度正解和逆解，工作空間分析，奇異性分析等。并利用ADAMS仿真軟件對位置、速度、加速度正解和逆解進行仿真，得出機床不同的仿真形態(tài)并輸出相應的數(shù)據(jù)，為二并聯(lián)機床的控制系統(tǒng)提供了理論基礎。
　　(4)對二并聯(lián)機床的插補算法進行了研究，包括空間軌跡、軌跡的插補、位置反解、干涉檢驗等。首先，建立空間軌跡的數(shù)學模型，根據(jù)數(shù)學模型求出刀具軌跡的方程。然后，采用基于逐點比較法的插補算法對刀具軌跡進行插補運算。最后，根據(jù)

4、插補運算的結(jié)果求解機床的位置反解，并進行干涉檢驗和速度校驗。
　　(5)對二并聯(lián)機床的軟件進行了設計，采用PC作為核心控制器，以Windows系統(tǒng)作為操作平臺，使用Visual Basic編程語言對控制系統(tǒng)的軟件進行設計。將整個控制系統(tǒng)進行模塊劃分，共分為用戶界面、干涉檢驗、誤差補償、插補計算以及一些輔助模塊等。
　　(6)通過實驗對二并聯(lián)機床控制系統(tǒng)進行了驗證，編寫鉆連續(xù)孔和直線插補的程序，對二并聯(lián)機床控制系統(tǒng)進行實驗驗證