基于CompactRIO的電液驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)相比于串聯(lián)機(jī)構(gòu)其承載能力強(qiáng)、剛性大、累計(jì)誤差小，因此在機(jī)械制造和運(yùn)動(dòng)模擬方面具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著信息化技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，如何對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行智能化控制并且對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控成為了一個(gè)值得研究的課題。本文以3-UPS/S并聯(lián)機(jī)構(gòu)為控制對(duì)象，基于美國國家儀器公司生產(chǎn)的CompactRIO嵌入式控制器，開發(fā)一整套運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的靈活控制，具體研究內(nèi)容如下：
　　首先建

2、立了3-UPS/S并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解模型，為機(jī)構(gòu)的姿態(tài)控制提供理論基礎(chǔ)。對(duì)機(jī)構(gòu)的電液伺服驅(qū)動(dòng)裝置液壓缸、伺服閥進(jìn)行匹配計(jì)算，完成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)搭建。
　　為了精確控制并聯(lián)機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，本文通過合理選取傳感器對(duì)驅(qū)動(dòng)液壓缸進(jìn)行閉環(huán)位置控制，結(jié)合傳感器信號(hào)類型完成整個(gè)CompactRIO控制系統(tǒng)的硬件配置。接下來在上位機(jī)LabVIEW編程環(huán)境下介紹了CompactRIO控制程序的編寫流程，完成了控制程序的開發(fā)工作。
　　在液壓

3、缸閉環(huán)控制中，建立了閥控非對(duì)稱缸控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，研究了其控制的特殊性。針對(duì)傳統(tǒng) PID控制算法在該模型中出現(xiàn)的問題，提出了一種改進(jìn)的速度前饋控制算法，在大量速度實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上找到了速度前饋算法的數(shù)學(xué)表達(dá)式，在仿真和實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了該算法的可行性。
　　最后借助于CompactRIO控制器的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，開發(fā)了一個(gè)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行無線運(yùn)動(dòng)控制的程序。通過人手持平板電腦，使用無線UDP協(xié)議對(duì)控制器傳送姿態(tài)信息，由控制器最終實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)機(jī)