基于PLC并联打磨机器人控制系统设计
本文选题：打磨机器人 + PLC ； 参考：《中国民航大学》2016年硕士论文
【摘要】：本文的主要研究内容为并联打磨机器人运动控制系统的总体设计。基于实验室前期搭建的三自由度并联机器人,构建其运动学方程,分析其作为打磨机所需运动控制要求,制定出其以“PC+PLC+伺服系统”为主体的半闭环控制系统,并就作为控制系统中的命令执行部件的伺服电机还有作为控制终端的并联机构分别进行了仿真分析。首先,对并联机器人的发展及应用历史和对其实现自动控制的探索及发展进行了论述。通过并联机构的运动学及控制要求分析,选取运动控制系统中所需的PLC硬件配置,并根据PLC程序设计原则搭建出并联机器人总体运动控制系统。以搭建的运动控制系统为依托,采用结构化编程方法,通过组织块调用各功能及功能块,以此实现CPU与FC间的数据交互,完成了基于PLC的整体运动控制程序的编写。其次,对作为运动控制系统中比较重要的伺服系统进行矢量控制仿真,搭建出课题中所需永磁同步电动机的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立仿真模型并进行仿真分析。进而,对并联机构进行ADAMS与Simulink联合仿真,以PLC控制系统中的驱动数据为静平台输入数据,得到动平台输出数据,在MATLAB中运用神经网络进行输入、输出数据的训练拟合,以验证其仿真数据的准确性。自此,实现并联打磨机器人的运动控制系统的设计。
[Abstract]:The main research content of this paper is the general design of motion control system of parallel grinding robot. Based on the three-degree-of-freedom parallel robot built in the laboratory, the kinematics equation is constructed, and the motion control requirements of the robot as a grinding machine are analyzed, and the semi-closed loop control system with "PC PLC servo system" as its main body is developed. The servo motor and the parallel mechanism as the control terminal are simulated and analyzed respectively. Firstly, the development and application history of parallel robot and the exploration and development of its automatic control are discussed. Through the analysis of the kinematics and control requirements of the parallel mechanism, the PLC hardware configuration needed in the motion control system is selected, and the overall motion control system of the parallel robot is built according to the principle of PLC program design. Based on the built motion control system, the whole motion control program based on PLC is written by using the structured programming method, the function and function blocks are called by the organization block, and the data interaction between CPU and FC is realized. Secondly, the vector control simulation of servo system, which is an important part of motion control system, is carried out, and the mathematical model of permanent magnet synchronous motor (PMSM) required in the subject is built. The simulation model is established in MATLAB / Simulink and the simulation analysis is carried out. Then, the parallel mechanism is simulated by Adams and Simulink. The driving data of PLC control system is used as the input data of the static platform, and the output data of the moving platform is obtained. The training and fitting of the input and output data are carried out by using the neural network in MATLAB. To verify the accuracy of the simulation data. Since then, the design of motion control system of parallel grinding robot is realized.
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242
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，本文编号：2053051
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