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《西南科技大学》 2005年
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嵌入多轴运动控制器的开发与应用

余张国  
【摘要】:运动控制器在运动控制系统中处于核心的支配地位。随着运动控制技术的不断进步和完善,开放式、高性能、低成本、通用嵌入式运动控制器的发展成为市场的必然需求。论文的主要目标是建立一种适用于数控系统和机器人的高性能、低成本、通用嵌入式运动控制器的基础软、硬件平台并对其应用进行研究。论文做了如下四个方面的工作。 首先,在研究运动控制系统的基础上,比较了几种运动控制器方案,提出基于嵌入式 ARM 微控器和专用运动控制 DSP 来设计适用于机床数控和机器人控制的通用的多轴嵌入式运动控制器的方案。 其次,规划了运动控制器的硬件体系,设计了基于 MCX314A 和 LPC2214的通用多轴联动嵌入式运动控制器的硬件。研究了 LPC2214 对 MCX314A 的操作方法,设计了运动控制器的基础软件。 然后,研究了运动控制器应用于铣床数控改造的应用方法,改造后的数控铣床能正确实现 CNC 代码的效果。 最后,研究了运动控制器应用于天府 I 型机器人的应用方法。分析天府I 型机器人控制器的基本结构,提出替换原 TF-1 型机器人控制器的策略。研究了天府 I 型机器人的正、逆运动学特性。设计并实现了示教再现方式下点位控制的软、硬件。
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP21

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 丁雄勇;仿真机器人控制系统[D];南昌大学;2010年
2 罗利佳;基于PCI总线的焊接机器人多轴运动控制器设计[D];浙江大学;2008年
3 潘武;基于嵌入式网络的可重构运动控制系统研究[D];湖北工业大学;2009年
4 许忠燕;基于ARM与PCL6045B的嵌入式运动控制器的设计[D];重庆大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆远福,牛连生,汪庭世,李格菲,韩国旺;TF—1型点焊机器人控制器[J];兵工自动化;1995年02期
2 骆远福,李格非,刘臣;TF-1型弧焊机器人的多任务实时操作系统和机器人语言[J];兵工自动化;1996年01期
3 崔建伟,宋爱国,黄惟一;遥操作系统中MOTOMAN-SV3X机器人的运动建模研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年04期
4 姚福生;先进制造和自动化技术发展趋势(上)[J];航空制造技术;2003年03期
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8 周学才,李卫平,李强;开放式机器人通用控制系统[J];机器人;1998年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 武传宇;基于PC+DSP模式的开放式机器人控制系统及其应用研究[D];浙江大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
2 丁明勇;李昔华;代晓红;;基于LED技术的煤矿照明与安全监控系统[J];安防科技;2007年12期
3 刘振永;高恒志;;嵌入式系统在远程监控中的应用[J];安防科技;2008年06期
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6 王立涛,何慧娟,龚建成;应对21世纪制造业进程的我校机械学科发展策略[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
7 张海清;陈永煌;朱晖;;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期
8 裴九芳;;基于LabVIEW的精锻控制系统软件设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年03期
9 汪萍;;基于ARM的上刮式发卡模块的应用设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
10 汪萍;;LPC2214的方卡发送模块票桶升降控制系统设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔博文;陈剑;陈心昭;;工业机器人在噪声测量上的应用研究?[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 王旭光;孙衢;;基于模糊免疫控制的PI调速器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 方浩;李路;贾睿;窦丽华;;考虑地面影响因素的轮式机器人轨线跟踪控制联合仿真[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 ;Research of PID Parameter Optimization Based-on Cultural Based Ant Colony Algorithm for Superheated Steam Temperature[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 苏思贤;杨慧中;;一种基于RBF在线辨识的单神经元自抗扰控制器[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
7 张豫南;王双双;张健;宋杰;;基于虚拟样机的全方位移动平台运动控制研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 潘海鹏;冯孝燕;苏良瑶;;基于模糊PID复合前馈控制的电脑横机定位控制系统[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
9 王荣彦;姜一峰;许英恩;;模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
10 王芳;;基于ARM9的数据采集系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜宏旺;接管焊接机器人关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 孙建;基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
5 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
6 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
8 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
9 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
3 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 宫明广;基于ARM平台分布式测控终端设计[D];南昌航空大学;2010年
5 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
6 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
7 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
8 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
9 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
10 郑灿东;输电线路除冰机器人控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆远福,牛连生,汪庭世,李格菲,韩国旺;TF—1型点焊机器人控制器[J];兵工自动化;1995年02期
2 骆远福,李格非,刘臣;TF-1型弧焊机器人的多任务实时操作系统和机器人语言[J];兵工自动化;1996年01期
3 刘相术;杨庆东;;基于VC的液下搅拌机器人控制软件的开发[J];北京机械工业学院学报;2006年01期
4 沙南生,李军;功率电传机载一体化电作动系统的研究[J];北京航空航天大学学报;2004年09期
5 张威;黄冲;;嵌入式Linux设备驱动的设计方法研究[J];江西师范大学学报(自然科学版);2007年04期
6 苏文海;姜继海;刘庆和;;直驱式电液伺服转叶舵机退火蚁群寻优PD控制[J];电机与控制学报;2010年01期
7 乔梁;陈欣;宋文强;;.NET平台下中文语音合成技术的研究与实践[J];电脑知识与技术;2010年02期
8 顾勇平,周华平,马宏绪;一种基于DSP的多轴运动控制器的设计与实现[J];单片机与嵌入式系统应用;2001年11期
9 李朝晖,沈刚;基于CPLD的全数字PWM的设计[J];电气传动自动化;2004年03期
10 吕勤;徐首鑫;;基于工控机+DSP的移动机器人控制系统设计[J];电气传动自动化;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
2 刘海龙;动态环境下分布式智能系统的任务协作理论研究[D];浙江大学;2001年
3 武传宇;基于PC+DSP模式的开放式机器人控制系统及其应用研究[D];浙江大学;2002年
4 程磊;多移动机器人协调控制系统的研究与实现[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李华萍;现代交流电气传动系统中微机通讯的应用——SRD远程操作控制及上位机通讯的研究[D];天津工业大学;2000年
2 谢万德;基于DSP的多轴运动控制器的研究[D];浙江大学;2002年
3 徐朝阳;运动控制器底层技术研究与开发[D];国防科学技术大学;2003年
4 池志田;分布式多轴交流伺服运动控制系统驱动板的研究[D];浙江大学;2005年
5 徐鸿书;基于DSP的多轴运动控制器的研究[D];大连理工大学;2005年
6 王运;基于DSP、CPLD的运动控制器设计、实现及运动控制算法研究[D];电子科技大学;2005年
7 刘丽丽;基于μC/OS-Ⅱ的多轴运动控制器的研究与应用[D];中国海洋大学;2005年
8 徐从启;基于PCI总线的旋转轴系运动控制器的研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 林剑豪;基于运动控制芯片的数控高速仿形运动控制卡研究[D];福州大学;2006年
10 鲁昀;基于ARM的嵌入式测控平台设计[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 彭志明;面向工业机器人的开放式运动控制器研究[D];华南理工大学;2011年
2 杨维发;通用型四轴运动控制器的设计与研究[D];武汉工程大学;2011年
3 李宇才;嵌入式灾害天气预警系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年
4 周佳佳;基于云计算和免疫计算的嵌入式系统可重构网络研究[D];东华大学;2012年
5 赵鹏飞;基于嵌入式网络技术的远程温湿度监测系统的设计与应用[D];西安建筑科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵艺伟,张丽芬,陈朔鹰;一个实时操作系统的设计及实现[J];北京理工大学学报;2001年01期
2 李小海,王旭永,陈锦刚;基于WWW的机器人远程控制的关键技术及典型实现[J];工业控制计算机;2000年02期
3 周明,孙树栋,彭炎午;基于遗传模拟退火算法的机器人路径规划[J];航空学报;1998年01期
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9 张博玲 ,徐崇庶;农业机器人的开发[J];机器人技术与应用;1998年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡晓文;程良伦;;基于嵌入式MC206数控水火弯板机控制系统的设计[J];电气自动化;2009年02期
2 ;国内首台双机器人切割工作站诞生[J];机器人技术与应用;2009年01期
3 方天培;建筑用机器人可行性论证会在京召开[J];机器人;1987年06期
4 ;美航空航天局将再次试验丹蒂机器人[J];机器人情报;1994年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 周皖生;沈川玲;胥春茜;;新型数控特种电源的研究——斯特林制冷机专用控制源[A];第五届全国低温工程大会论文集[C];2001年
3 芦俊;颜景平;陈俊杰;;双臂机器人轴孔装配的分级控制器设计[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
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7 朱永伟;徐家文;云乃彰;严德荣;胡平旺;钱密;;扭曲叶片整体叶轮的数控展成电解加工[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
8 殷苏民;付永忠;尤利艳;;以运动控制器为核心的数控装置研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 冬冬;看看自动化机器人在包装业中能起多大作用[N];中国包装报;2005年
2 柯杨;仨孩子玩机器人 世锦赛上拿金奖[N];河南日报;2007年
3 靳贤英;“机器人”不能代替正常监管[N];医药经济报;2007年
4 何德功;日本“培养”机器人做家庭好帮手[N];新华每日电讯;2005年
5 本报驻美国记者 张孟军;和机器人面对面[N];科技日报;2005年
6 编译 江鑫;机器人能像婴儿一样感知世界[N];北京科技报;2006年
7 本报记者 吴洣麓;保洁机器人彻底解放家务懒虫[N];北京科技报;2007年
8 冰丘;日本提前预防机器人暴动[N];工人日报;2007年
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10 记者 钱铮;家务机器人能干,还不会闹“保姆荒”[N];新华每日电讯;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丛宪冬;弯曲木成型加工机器人控制系统研究[D];东北林业大学;2004年
2 胡旭东;基于网络的异构工业机器人集成技术研究[D];浙江大学;2004年
3 张连东;基于微分几何学的机器人操作性能的研究[D];大连理工大学;2004年
4 范红;智能机器人路径规划及避障的研究[D];浙江大学;2003年
5 姜春福;基于神经网络的机器人模型辨识与控制研究[D];北京工业大学;2003年
6 干方建;基于多维力传感器的机器人动态特性若干问题的研究[D];合肥工业大学;2003年
7 甘永;水下机器人运动控制系统体系结构的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
8 盛法生;基于电流模技术的数控集成电路设计与研究[D];浙江大学;2002年
9 詹建明;机器人研磨自由曲面时的作业环境与柔顺控制研究[D];吉林大学;2002年
10 范良志;串并联HIFU肿瘤治疗原型机的机构设计、运动控制和运动学参数标定[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余张国;嵌入多轴运动控制器的开发与应用[D];西南科技大学;2005年
2 董德吉;基于ARM的双足步行机器人运动控制器设计[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 许忠燕;基于ARM与PCL6045B的嵌入式运动控制器的设计[D];重庆大学;2010年
4 刘琳;机器人作业系统周边装置控制器的开发[D];上海交通大学;2009年
5 邓华;运动控制语言的设计与实现[D];国防科学技术大学;2003年
6 崔永昌;基于ARM和CPLD的直线电机运动控制器的设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 朱春光;开放式运动控制技术研究与应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
8 尤丽艳;基于DSP的运动控制器的设计与研究[D];江苏大学;2002年
9 陈洪龙;基于移动计算的短消息服务应用研究[D];湖南大学;2005年
10 郭爱华;受控五杆机构运动动力学分析及控制系统研究[D];武汉科技大学;2004年
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