基于FPGA的氣動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是剛度大、精度高、承載力大，因此六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)在力覺再現(xiàn)設(shè)備，車輛及飛行器的硬件在環(huán)模擬和測(cè)試設(shè)備上具有廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)空間小、位置逆解難，驅(qū)動(dòng)控制電路復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)控制算法開發(fā)難度高等特點(diǎn)。因此控制電路作為其開發(fā)的中間環(huán)節(jié)尤為重要。
　　首先，本文分析了采用不同執(zhí)行器件的六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了氣動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)平臺(tái)的研究意義，綜述了氣動(dòng)伺服的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并介

2、紹了本課題主要的研究?jī)?nèi)容。
　　其次，本文闡述了基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)氣動(dòng)伺服的工作原理和組成結(jié)構(gòu)，并對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行器、電磁閥進(jìn)行了選型。介紹了FPGA的架構(gòu)及發(fā)展應(yīng)用，詳細(xì)描述了FPGA的軟硬件開發(fā)流程。
　　再次，介紹了氣動(dòng)控制系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)，研究了磁阻位移傳感器的測(cè)量機(jī)理及信號(hào)采集。闡述高速開關(guān)電磁閥在氣動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)開關(guān)電磁閥的靜態(tài)特性及動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析，進(jìn)而設(shè)計(jì)開關(guān)閥的功率驅(qū)動(dòng)電路。對(duì)氣動(dòng)控制電