基于AD5436的六自由度并联机器人半实物仿真
2018-03-21江苏理工学院
机械工业标准化与质量 2018年3期
江苏理工学院□武 洋
六自由度并联机器人作为一个多输入、输出系统,它具备强耦合性和非线性的动力学特性,很难有一种控制系统能够满足所有此类型机器人的系统要求。因此,在设计控制系统时就必须使其满足:具备开放式的结构、能够将传统的控制程序代码转换成为机器人轨迹的相关参数,并以工业计算机和相关运动控制器为基础,从而满足控制系统的可移植性、可扩展性、可协同性等“开放”性要求。本文采用模糊PID控制,其控制参数能够随环境的变化实现在线实时调节,并且引入AD5436半实物仿真控制器,利用AD5436与MATLAB/Simulink的无缝连接,搭建双闭环控制模型,并自动生成程序代码,通过以太网实现计算机 (PC)与AD5436的数据通信。利用AD5436的人机交互工具,对六自由度并联机器人的输入参数和输出结果进行监控和调整。
1 双闭环控制策略
本文的MATLAB/Simulink模型是基于双闭环控制策略进行设计搭建的,其控制原理图如图1所示,外环采用空间中的六个姿态变量为参数进行控制,内环采用六个支杆位置变化量为参数进行控制,运动平台和静平台之间连接有姿态控制装置,姿态控制装置包括伺服电机和设置于每个伺服电机上的位置传感器,以此来达到运动平台高精度姿态控制。
(1)内环PID控制
为了能更加清楚地观察到PID闭环控制的精度,将内环支路的反解得到的预期运行轨迹与闭环PID控制得到的轨迹图做了对比。图2为单路支路PID闭环控制框图。
利用MATLAB/Simulink对闭环PID控制策略建立仿真模型并进行仿真,结构体见图3。……
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