基于pmac卡的3-upu并联机构数控系统的开发

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1、－戀胞ｉＥ：《文舞ｉ户拿硕±研究生学位论文基于ＰＭ乂Ｃ卡的３－ＵＰＵ并联祝构数控系统的开发申巧人：李广学号：２１４１巧１培养单位：电子工程学晓专业：控制工程研究方向：并联机构及数控系统指导教师：魏永庚教授：２０１６年３月完成日巧１０日独创性声明本人声明所社受的学位论义是本人化导师巧导下进行的硏究；．１作妓収巧的研、，，，化成果。据我所巧ｉ輸了义中特别加标注和致谢的地知刘论义Ｍ不包巧化他人己经巧表或獨与过的研巧成架，也不包含为获得显龙狂主堂或其他教留化构的学位或化书而使巧过的材料。：年

2、Ｉ巧位论文作巧签名：签字口測＾Ｗ＾Ｉ学位论文版权使用授权书本人克个：Ｔ解黑化江大学巧义保巧、巧用学位论义的规定，巧总巧校保柄井向圃赛扣关部ｎ或机构巧巧论文的虹印件和电了版，允许论文被巧阅和巧阅。本人巧权黑龙江大学ｎｒ将巧位论文的命：部或部分内容编入有关数据／申进化松索，Ｗ臥巧Ｗ厳印、缩印或巧他貨制乎段保巧、汇编本巧位论义。学位论丈作者签名；骨师签名：；＿＾签卞…叫：年＾月［１签辛□期：抑／＜年Ｈ歹？学位论义作者甲业后去向：中文摘要并联机构自1965年问世以来，由于其刚度高、承载能力强、定位精确、易于实现高速

3、运动等优点受到工程界的广泛关注。数控系统是并联机构系统的指挥中枢，也是当今制造业核心技术之一，在高端设备制造与先进工业生产领域得到了广泛地应用。因此对并联机构数控系统进行开发，具有重要意义和良好的应用前景。本文以3-UPU并联机构数控系统为研究对象，从以下四方面进展开研究：(1)3-UPU并联机构运动学分析。根据3-UPU并联机构本体建立坐标系，计算机构自由度，应用齐次坐标变换方法求取机构运动学正反解，推导雅克比矩阵并分析奇异性，为数控系统设计提供理论基础。(2)3-UPU并联机构数控系统硬件搭建。首先采用开放式数控系统设计理念，搭建以IPC+PMAC为核

4、心的硬件系统框架并对工控机、PMAC运动控制器、伺服系统进行设备选型，然后进行硬件系统集成，设计并联机构控制台，绘制控制系统、伺服系统电气接线图和接线表，完成硬件系统设计。(3)3-UPU并联机构数控系统软件实现。软件开发分为两部分：上位机软件开发部分主要完成通讯功能模块、运动轨迹生成模块和上位机空载调试界面模块三部分程序编写。下位机软件开发部分介绍下位机编程工具，编写运动程序和PLC程序。(4)3-UPU并联机构数控系统空载调试。首先对CLIPPER卡和伺服驱动器参数进行合理配置，然后调节伺服系统PID参数，最后以典型曲线轨迹为例验证数控系统的可行性。关

5、键词：3-UPU并联机构；数控系统；运动学；PMAC运动控制器-I-AbstractSince1965parallelmechanismappeared,duetoitshighrigidity,strongbearingcapacity,exactorientation,easytoachievehighspeedhasarousedwidecancern.Thenumericalcontrolsystemisthecentraldirectsystemoftheparallelmechanismalsoisoneofthecoretechnologie

6、sinmodernindustry,hasbeenwidelyusedinhigh-endequipmentmanufacturingandadvancedindustrialproductionfield.ThereforetheresearchofparallelmechanismCNCsystemdevelopmenthasgreatsignificanceandgoodapplicationprospect.Inthispaper,thenumericalcontrolsystemof3-UPUparallelmechanismistheobjec

7、tofstudy,thefollowingfouraspectsareexplainedindetail:(1)Thekinematicsanalysisof3-UPUparallelmechanism.Accordingtothe3-UPUparallelmechanismwebuildthecoordinatesystemandthencalculatethedegreesoffreedom.Thederivationofforwardandinversepositionanalysisusedthehomogeneouscoordinatetrans

8、formationmethodandthenderivedJaco