非对称S速度曲线卷积规划研究

发布时间：2025-05-20 01:48

　　随着人工成本的增加以及对产品质量要求提高,自动化设备替换人工已成为制造业发展趋势。工业机器人和数控机床的应用范围包括:航空航天工业、船舶工业、汽车工业、电力工业、钢铁工业等。在整个汽车工业生产领域中,喷涂工业机器人、装配工业机器人、铸造和锻造工业机器人、搬运工业机器人、焊接工业机器人、切割工业机器人和检测工业机器人等都将大量的在实际产中发挥非常重要的作用。在机加工领域,数控机床有数控镗床、数控铣床、数控钻床等各种类型的加工中心。然而要实现上述的各种应用场景离不开工业机器人和数控运动控制领域,因此运动控制一直是机器人和数控机床的研究热点,而速度曲线的规划算法是关键技术之一。速度规划算法在保证定位精度和减小振动的同时还要提高整个过程的运动效率。本文对非对称S速度曲线速度规划中针对提高效率问题进行了深入研究。主要工作如下:(1)本文针对传统多项式算法的非对称S速度曲线规划在减速段中的加加速度和加速度之间存在约束关系限制了整个运动过程的效率问题,围绕机器人点到点运动,提出了一种基于卷积原理的非对称S速度规划算法。在位移和加加速度相同的条件下,与多项式算法相比,该算法在机器人动力学允许的范围内通过...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题主要研究内容
        1.3.1 点到点的非对称S速度曲线卷积规划
        1.3.2 始末速度不为零的非对称S速度曲线卷积规划
        1.3.3 构建伺服系统实现研究算法
    1.4 论文结构
第二章 开发平台介绍和速度规划算法
    2.1 DSP应用系统的开发
        2.1.1 DSP28335 硬件开发工具
        2.1.2 DSP软件开发工具
    2.2 TMSDSP28335 芯片
    2.3 速度规划算法
        2.3.1 梯形速度曲线
        2.3.2 对称的S速度曲线
        2.3.3 非对称的S速度曲线
    2.4 本章小结
第三章 点到点的非对称S速度曲线规划
    3.1 非对称S速度曲线卷积原理
    3.2 速度规划的判断条件
        3.2.1 长距离
        3.2.2 中距离
        3.2.3 短距离
    3.3 三种情况的理论公式推导
        3.3.1 长距离理论公式推导
        3.3.2 中距离论公式推导
        3.3.3 短距离论公式推导
    3.4 非对称S速度曲线卷积和多项式算法对比分析
    3.5 本章小结
第四章 始末速度非零的非对称S速度曲线规划
    4.1 速度规划的判断条件
        4.1.1 第一种情况
        4.1.2 第二种情况
        4.1.3 第三种情况
    4.2 三种情况的理论公式推导
        4.2.1 第一种情况理论公式推导
        4.2.2 第二种情况理论公式推导
        4.2.3 第三种情况理论公式推导
    4.3 仿真结果
    4.4 本章小结
第五章 卷积算法在闭环伺服系统应用
    5.1 位置闭环伺服系统
    5.2 数字模拟转换模块
        5.2.1 数字转模拟芯片的简介
        5.2.2 AD5754R芯片的引脚说明
        5.2.3 AD5754R芯片的工作原理
    5.3 SPI模块
        5.3.1 DSP28335SPI工作原理
        5.3.2 DSP28335SPI寄存器的配置
    5.4 EQEP模块和maxon直流伺服电机的介绍
        5.4.1 EQEP模块原理
        5.4.2 Maxon直流伺服电机介绍
    5.5 算法在伺服系统上的实现
    5.6 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果



本文编号：4046657