舱段柔性装配平台控制系统设计

摘要

当前，随着我国的航空航天事业不断发展，各种型号舱段的装配工作与日俱增，导弹生产制造工业对舱段装配技术提出了更高的要求，如自动化、短周期、低成本以及柔性化的装配要求。本文分析了国内外舱段柔性装配技术的发展现状与发展趋势，对适用于不同型号舱段的柔性装配平台控制系统进行了设计，以满足舱段装配的自动化、柔性化与可视化等需求。
　　首先，针对舱段装配的特点，分析了舱段柔性装配平台的装配需求，并在此基础上介绍了该装置的机械结构与运动机理，并对装配过程进行了详细地论述。
　　其次,介绍了运动控制网络的发展现状，确定了基于SynqNet高性能的运动控制网络，选取了“工控机＋运动控制器”的控制架构，针对不同机构论述了半闭环控制方式与闭环控制方式，且从控制系统的硬件选型方面选择了XMP-SynqNet-PCI运动控制卡、AKD伺服驱动器以及EB系列伺服电机，细化了该装置的控制方案，为后续的软件开发搭建好良好的硬件环境。
　　控制软件作为运动控制过程的灵魂，要保证装配平台的控制系统能正常运转，控制软件的开发将从以下两个方面来展开。一是基于MPI运动函数库的底层驱动调用开发，包括工业计算机与运动控制器之间的实时通讯；二是基于工控机的管理应用程序，使用MFC架构程序进行编程，实现的人机交互软件主要由任务查询、装配生产和设备监控等三部分组成。
　　最后，对运架台伺服系统建立了受力微分方程的模型，从控制原理的角度出发推出了稳态误差等公式，并使用MATLAB的仿真模块进行仿真求解，得出了能有效提高伺服系统定位精度的措施。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2柔性装配的发展现状

1.3研究目的及本文主要工作

第二章 装配平台机械结构与装配过程

2.1引言

2.2需求分析

2.3装配平台的结构组成

2.4装配平台的装配过程

2.5本章小结

第三章 控制系统的硬件设计

3.1引言

3.2运动控制网络与SynqNet网络

3.3控制系统架构选择

3.4控制方式选择

3.5控制硬件选择

3.6伺服电机选型

3.7本章小结

第四章 控制系统的软件设计

4.1引言

4.2控制软件的需求分析

4.3控制软件的总体设计

4.4控制软件的实现

4.5本章小结

第五章 运架台伺服系统定位精度分析

5.1引言

5.2控制系统数学建模

5.3伺服系统稳态误差分析

5.4 Simulink仿真结果分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

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