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基于PC104和VxWorks的水下作业机械手控制系统
资料介绍
特种作业机器人是机器人家族的重要成员，在海洋深水作业、外层空间开发以及在其它危险复杂的环境下作业应用广泛，作业机械手则是特种作业机器人必不可少的执行单元。本文以一台水下作业机械手为背景，在保留原有控制系统的部分周边设备的基础上，尝试使用PC104处理板和VxWorks嵌入式实时操作系统构建新的控制单元，完成对机械手控制系统性能改进的研究。全文主要包括以下几个方面的内容： 首先，在介绍了水下作业机械手的组成结构、分析了其工作原理之后，为之选择了合适的上、下位两级分布式控制体系结构，并建立了机械手电液伺服系统的数学模型。在此基础上，选择了合适的Bang－Bang控制结合PID控制的智能控制策略，完成了对应的数字控制器的设计以及控制参数的选取。 其次，在与传统使用单片机和DSP控制芯片比较之后，选择了采用高性能PC104总线标准的CPU处理板和A/D－D/A板作为机械手控制系统的核心硬件单元，设计了一片以AD694芯片实现了用于减少反馈信息干扰的V/I转换电路，并将其与原有系统周边设备结合构成了一个完整的控制系统，。 随后，介绍了在VxWorks平台上配合Tornado软件使用C语言编写了系统控制软件，具体包括A/D、D/A、串行通信、定时、控制各个模块的编写以及如何反映VxWorks的实时性要求的细节。 最后，简要介绍了系统的硬件调试、软件调试过程和部分实验结果，并将原有系统的控制结果和新系统的控制结果进行了比较，论证了新的控制系统的效果。
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