文档介绍：Development ofServo Control Application System forIndustrial Robot ADissertation Submitted to Southeast University For theProfessional Degree ofMaster ofEngineering BY PAN Shaofei Supervised by ,ZHU Wei School ofAutomation Southeast University March 2014 万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:渔之竺同期: .,争东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名:擞:堡导师签名: 日万方数据摘要面向工业机器人的伺服控制应用系统开发硕士研究生:潘少飞导师:马旭东教授,朱伟学校名称:东南大学摘要随着电力电子技术和控制理论的发展,交流伺服系统控制理论与技术得到了广泛应用,全数字交流伺服系统已成为现代工业制造领域以及机器人运动控制系统的重要基础之一。本文针对工业机器人系统应用和高性能国产化伺服系统开发,系统地研究了基于DSP控制器的全数字交流伺服控制系统的设计与实现。论文首先结合所参与的国产化工业机器人应用开发工作和需求,分析总结了以喷涂及水切割作业所使用的KeMotion机器人控制器以及力士乐(Rexroth)伺服驱动器为代表的高水平伺服控制系统技术与功能,形成了面向工业机器人的交流伺服控制系统的实用化功能需求。在上述分析的基础上,论文设计实现了基于DSP控制器TMS320F28335的交流伺服控制系统的电机控制电路。文中论述了整流电路、功率驱动电路、信号采集电路及保护电路等模块的设计原理,并给出了整个硬件系统的功能测试过程及性能分析。相比于直接转矩控制(DTC),系统伺服电机的运动控制选择采用磁场定向控制(FOC)方法,电流控制使用空间矢量控制算法,电流、速度环中采用了离散PID控制算法,面向插补控制的位置环给定端控制与处理采用模糊逻辑算法。文中详细论述了上述各个闭环实时控制算法的DSP控制器软件模块设计与实现,并给出了各闭环的波形测试结果和位置环的优化控制仿真结果及分析。论文还围绕工业机器人的状态控制和辅助功能开发实现了多任务伺服管理模块,文中给出了人机交互中的手动调节测试、模式更改、参数设定、系统刚性调节,以及报警系统和安全保护等功能的设计与实现。最后针对工业机器人系统多电机联合控制的需求,,可在高效、可靠的数据通信功能架构上支持多伺服控制器联合控制。综合测试验证了系统可较全面地支持机器人运动控制功能,并具有良好的控制性能。关键词:工业机器人,交流伺服驱动,数字信号处理器,运动控制,插补控制万方数据 ABSTRACT Development ofServo Control Application System for Industrial Robot MasterStudent:删Shaofei Supervised by: Xudong,ZHU Wei School ofAutomation,Southeast University,20 4 ABSTRACT With thedevelopment ofpower electroniCS and control t11eory,technologies of AC Servo systems are widely the AC servo system as an important foundation of motion control system formodem manufacturing and industrial robot and realization of afull一digital AC servo motion