基于UMAC的工业机器人运动控制系统设计

文章建立了RB 08型工业机器人D-H模型,对机器人的运动学求解进行了分析;设计了一种基于工业控制计算机(IPC)和运动控制器(UMAC)的模块化分布式机器人控制系统,搭建了机器人运动控制系统硬件平台,完成了控制系统的人机界面、路径规划、示教在线和运动学求解等功能模块的软件设计;最后,针对RB 08机器人工作空间内的2个相邻位置点,进行了笛卡尔空间内的三次样条轨迹规划实验,验证了系统软件的各模块功能软件,同时得到了关节空间内各关节分别采用直线插补和样条插补时的位置跟随误差。

基于UMAC的RBF神经网络PID控制

针对通用电机运动控制器(UMAC)下的传统PID控制和现有的模糊PID控制自适应性和鲁棒性较差,伺服系统的动静态性能不理想的问题,将RBF神经网络引入到UMAC的PID参数调节中,增强伺服系统的自适应性和鲁棒性,并提高系统动静态特性。通过UMAC的嵌入式PLC程序对算法进行了实现,位置阶跃响应实验和正弦跟踪实验表明,RBF神经网络PID控制下的伺服电机位置阶跃响应上升时间由传统PID控制下的0.164 s和模糊PID控制下的0.118 s减小到了0.017 s,峰值时间由传统PID控制下的0.196 s和模糊PID控制下的0.131 s减小到了0.023 s,调节时间由传统PID控制下的0.216 s和模糊PID控制下的0.142 s减小到了0.025 s,电机响应速度变快;RBF神经网络PID控制下的伺服电机位置正弦响应动态跟随最大误差由传统PID控制下的188 counts和模糊PID控制下的120 counts减小到了39 counts,且误差波动较小、平稳,伺服电机动态跟随性能显著提高。

基于UMAC的开放式五轴磨床数控软件研发

为了实现国产五轴磨床数控系统的自主研发,通过对开放式数控系统硬件及软件结构体系的分析,提出基于UMAC运功控制器的五轴磨床数控系统的设计方案。针对数控系统对上位机的功能需求,采用模块化设计方法,进行上位机软件的功能模块设计。研究了上位机与UMAC的通信方式,及代码检验、PMAC运动程序自动生成、加工过程代码同步显示、伺服参数整定等关键技术,利用软件工程技术在.NET平台上开发出一套五轴磨床数控软件,该软件人机界面友好,操作简单,能根据用户角色权限进行系统用户管理、数控机床加工控制及数控系统参数调节等操作。

交流永磁直线同步电动机的控制方案研究

对直线电动机驱动进给系统在车磨复合数控加工中心上的应用作了系统研究,阐述了直线电动机驱动技术、开放式数控系统原理和基于PMAC的全闭环交流伺服控制系统。本文还结合研究课题介绍了直驱进给系统的调试,并获得了很好的调试效果,保证了数控机床的加工精度。

2SPR-2RPU并联机器人机构姿态位置控制及实验研究

以2SPR-2RPU并联机构机械本体为控制对象,计算了机构自由度、求解位置逆解。开发了以PC+UMAC运动控制器为核心的控制系统框架,通过UMAC多轴运动控制器的调节,对PID参数优化进而达到良好的稳态和动态性能,最终实现跟随误差的最小化,为实现基于UMAC对并联机构的控制在生产中的应用打下基础。

超精密数控机床误差补偿技术及系统设计搭建

使用超精密数控机床加工零件时,应用误差补偿技术能够显著提高加工精度。本文首先概述了数控机床的误差补偿原理和误差补偿流程,在此基础上通过仿真实验,证明了使用误差补偿技术后,数控机床的实际加工轨迹更加趋近于理想轨迹,进一步提高了加工精度。随后设计了基于UMAC控制器的超精密数控机床控制系统,并进行了PID参数调试,确保机床运动特性最佳。最后验证了系统基本功能,确保数控系统的点动功能、状态监视功能等均可以正常实现。