基于DSP的焊縫跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、焊接是機械制造工業(yè)中的一項重要加工手段。傳統(tǒng)的人工焊接方式不僅生產(chǎn)效率低，而且難以保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量。新興的自動化焊接技術(shù)由于具有生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠等特點，因此受到人們越來越多的關(guān)注。焊接自動化需要利用焊接設(shè)備得以實現(xiàn)，其中以移動焊接機器人為主體的焊接設(shè)備已成為焊接自動化領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢。因此研究移動焊接機器人具有重要的理論價值和實際意義。本文的主要工作如下：
　　1.重點研究了移動焊接機器人焊縫跟蹤問題。首先從整體上分

2、析了移動焊接機器人的關(guān)鍵技術(shù)，包括行走機構(gòu)技術(shù)、十字滑塊機構(gòu)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、控制技術(shù)、控制器構(gòu)架，提出了采用十字滑塊和機器人本體進行協(xié)調(diào)控制完成焊縫跟蹤的控制策略。
　　2.建立了移動焊接機器人的平面運動學(xué)模型，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計了兩種控制器，PID控制器和模糊-P控制器。模糊-P控制主要根據(jù)焊縫偏差量的取值范圍來切換兩種控制方式，其中模糊控制器的輸入是焊縫偏差e和滑塊橫向調(diào)節(jié)量L，輸出是機器人本體轉(zhuǎn)動角速度。運用Matlab/

3、Simulink工具對機器人的執(zhí)行部分分別建立了PID控制和模糊.P控制的仿真模型，利用直線、折線、弧線等模擬焊縫類型進行焊縫跟蹤仿真實驗，實驗結(jié)果表明模糊-P控制的適應(yīng)性和抗干擾能力要強于PID控制。
　　3.對移動焊接機器人本體的轉(zhuǎn)彎控制進行了分析，進而得出采用兩后輪差速驅(qū)動方法來實現(xiàn)本體轉(zhuǎn)彎。設(shè)計了基于DSP TMS320F2812芯片同時控制兩臺直流無刷電機的控制系統(tǒng)，并將驅(qū)動左右輪的電機控制系統(tǒng)設(shè)計成雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，可以