● 摘要
采用数字化手段来提高卫星装配设计和制造的效率和质量是先进制造技术的重要发展方向之一,随着并联机构研究的日趋成熟,其已成为卫星装配过程中实现数字化装配柔性对接系统的重要组成部分。本课题将6-UPS并联调姿平台应用于卫星自动化装配中,极大地提升了卫星总装工艺技术水平,提高了卫星装配质量,增加了总装过程的可靠性。
论文在查阅了国内外相关文献的基础上,研究了并联机构的发展现状和控制策略;通过对并联调姿平台的功能需求分析,设计了总体控制方案,确定了基于关节空间的PID控制策略;在开放式数控系统研究的基础上,搭建了基于“IPC+UMAC多轴运动控制器”的硬件平台,选用了UMAC控制器提供的“PID+速度前馈”的控制方式,并对UMAC的PID参数和基本参数进行了调试设置,有效提高了系统的动态响应能力;根据功能需求,完成了控制器、驱动单元等硬件的选型和电气图的绘制;基于并联机构控制的特点,研究改进了并联调姿平台轨迹控制算法,设计了控制系统自调平、手脉控制、回零控制等算法,并对轨迹控制算法进行了累积误差分析,证明了该控制算法不存在累计误差;利用Visual C++中的MFC功能,结合UMAC编程原理,编制了系统运动控制软件等。论文还设计了并联调姿平台的位置精度测试实验和控制柜与运动控制软件的调试试验,结果表明其满足各项指标要求。该并联调姿平台已交付用户使用。
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