自动钻铆机控制系统关键技术研究与开发

发布时间：2017-08-07 01:12

  本文关键词：自动钻铆机控制系统关键技术研究与开发

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【摘要】：大型自动钻铆系统是实现飞机自动化装配的途径之一,能够提高飞机寿命。为此本文针对钻铆机控制系统进行了研究,主要内容如下:⑴根据飞机自动化钻铆工艺,确定控制系统的技术指标,设计钻铆机控制系统的硬件框架。分析控制系统的难点和重点,设计其控制流程,结合钻铆机的机械结构特征,设计自动钻铆机的控制系统。⑵提出了钻铆机位置反解算法。利用向量叉乘的方法测量加工位置的法矢,给出了法矢测量方法和计算公式。搭建位置反解算法的数学模型,给出加工点和末端执行器由初始位置调姿到期望位置时各轴所需调整量的位置反解算法。对钻铆机的位置反解算法,进行实验验证,验证位置反解算法的准确性。⑶对钻铆机的功能需求进行分析,采用Windows操作系统,基于VS2008软件开发平台进行钻铆机控制机的软件开发。结合钻铆机的位置反解算法和自动化钻铆工艺,设计钻铆机控制指令集。结果表明,本文设计的控制系统能够应用于钻铆机上,钻铆机位置反解算法正确,控制软件能控制钻铆机进行自动化加工。实验表明钻铆机加工精度满足飞机自动化装配的要求,本课题研发的自动钻铆机的控制系统能够为我国航空事业的发展提供了一定的技术基础。
【关键词】：自动钻铆机 控制系统 控制软件 位置反解 指令集
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 引言12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 飞机装配自动化钻铆技术12-15
• 1.2.2 数控系统研究现状15-16
• 1.2.3 法向检测技术16
• 1.2.4 法向调姿位置反解算法16-17
• 1.3 课题研究的目的与意义17-18
• 1.4 论文章节安排18-19
• 第二章 钻铆机控制系统设计19-36
• 2.1 引言19
• 2.2 钻铆机技术指标19-20
• 2.3 自动钻铆机结构及自由度20-25
• 2.3.1 钻铆机系统组成20-21
• 2.3.2 钻铆机运动轴组成21-22
• 2.3.3 机构自由度分析22-25
• 2.4 钻铆工艺流程分析25-26
• 2.5 控制系统结构26-31
• 2.5.1 功能需求26-27
• 2.5.2 控制模块划分27-31
• 2.6 关键元器件选型31-34
• 2.7 控制系统硬件平台34-35
• 2.8 本章小结35-36
• 第三章 自动钻铆机位置反解36-47
• 3.1 引言36
• 3.2 建立坐标转换矩阵36-38
• 3.3 法矢测量38-40
• 3.4 运动学反解40-44
• 3.4.1 定位运动学反解40-41
• 3.4.2 法向调姿运动学反解41-44
• 3.5 调姿位置反解算法实验验证44-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 自动钻铆机控制软件的研究与实现47-66
• 4.1 引言47
• 4.2 控制软件的功能需求和关键技术47-49
• 4.3 自动钻铆机控制软件的结构设计49-57
• 4.3.1 控制软件操作系统的选择50
• 4.3.2 控制软件结构50-51
• 4.3.3 人机交互界面51-57
• 4.4 指令集的设计57-62
• 4.4.1 指令集57-60
• 4.4.2 加工程序编辑60-62
• 4.5 单轴测试实验62-65
• 4.6 本章小结65-66
• 第五章 总结与展望66-68
• 5.1 总结66
• 5.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-73
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文73

【参考文献】

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1 王恒升;占德友;黄平伦;陈伟锋;;Inverse kinematics of a heavy duty manipulator with 6-DOF based on dual quaternion[J];Journal of Central South University;2015年07期

2 王伟;刘立冬;王刚;，

本文编号：632219