六维动感平台控制系统的研究与开发

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本文在国家自然科学基金的资助下,并结合上海市科学技术委员会的重大科研课题,以基于并联机器人的六维动感平台样机为研究对象,着眼于控制系统的开放性和模块化特征,对六维动感平台控制系统进行了研究与开发。 本文首先介绍了虚拟现实技术、Stewart平台的技术特征和应用领域,从而引出了基于Stewart机构的六维动感平台的概念,介绍了相关的课题背景,并对平台的具体驱动方式进行了分析论证。随后针对具体的六维动感平台样机,选用“绕固定轴旋转”的RPY位姿描述方式建立了平台的数学反解模型。 六维动感平台控制系统继承了传统数控系统的优点,体现了控制系统的开放性、模块化的设计思想,采用了PC+基于DSP运动控制器的主从式控制模式。文中从总体上分析控制系统硬件平台的体系结构,并重点介绍了PMAC多轴运动控制器。控制系统软件的设计也充分体现了开放性、模块化的要求,同时也体现了实时性的要求,以满足课题的“虚实同步”要求。文中详细介绍了控制软件的功能模块和层次结构,并具体分析了上、下层软件的实现方式。最后,文中介绍了控制软件中的数据通信技术,重点分析了上、下位机间的双口RAM数据通信。
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