多自由度工业机器人交流伺服驱动系统设计【说明书论文开题报告外文翻译】
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毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的：通过毕业设计，使学生受到电气工程师所必备的综合训练，在不同程度上提高各种设计及应用能力，具体包括以下几方面： 1. 调查研究、中外文献检索与阅读的能力。 2. 综合运用专业理论、知识分析解决实际问题的能力。 3. 定性与定量相结合的独立研究与论证的能力。 4. 设计、计算与绘图的能力，包括使用计算机的能力。 5. 逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达的能力。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1.工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。交流伺服系统包括基于异步电动机的交流伺服系统和基于同步电动机的交流伺服系统。除了具有稳定性好、快速性好、精度高的特点外，具有一系列优点。 2.要求掌握单片机的硬件结构，各种模块的选型及学习其使用方法，并且能够熟练的对设计方案进行编程调试。 3.计系统的硬件电路和软件程序，包括详细的硬件设备配置，系统连接，程序调试等详细步骤。 4完成一篇符合金陵科技学院毕业论文规范的系统技术文档，包括各类技术资料，电路图纸，程序等。 5.完成各项任务，参加最后的毕业设计答辩。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求： 1.按期完成一篇符合金陵科技学院论文规范的毕业设计说明书（毕业论文） ，能详细说明设计步骤和思路； 2.能有结构完整，合理可靠的技术方案； 3.能有相应的电气部分硬件电路设计说明； 4.有相应的图纸和技术参数说明； 5.在基于工业机器人交流伺服驱动系统设计调试成功基础上，完成答辩。 4主要参考文献： 1 秦忆等 编著.现代交流伺服系统M. 华中理工大学出版社, 1995 2 夏鲲,徐涛,李静锋,孔斌. 工业机器人的发展与应用研究J. 广西轻工业. 2008(08) 3 张兴国,刘明. 工业机器人组合式模块化结构设计研究J. 制造业自动化. 2008(07) 4 毕胜. 国内外工业机器人的发展现状J. 机械工程师. 2008(07) 5 黄军英. 日本机器人技术发展浅议J. 科技管理研究. 2008(02) 6 郭洪红主编.工业机器人技术M. 西安电子科技大学出版社, 2006 7 林尚扬等编著.焊接机器人及其应用M. 机械工业出版社, 2000 8 蔡自兴编著.机器人学M. 清华大学出版社, 2000 9 费仁元,张慧慧编著.机器人机械设计和分析M.北京工业大学出版社, 1998 10 (美)克雷格(Craig,J.J.)著,苏仲飞等译.机器人学导论M. 西北工业大学出版社, 1987 11 李崇坚著.交流同步电机调速系统M. 科学出版社, 2006 12 谢宝昌,任永德编著.电机的 DSP 控制技术及其应用M. 北京航空航天大学出版社, 2005 13 李团结,主编.机器人技术M. 电子工业出版社, 2009 14 谢进等主编.机械原理M. 高等教育出版社, 2004 15 宋书中主编.交流调速系统M. 机械工业出版社, 1999 16 李志民,张遇杰编著.同步电动机调速系统M. 机械工业出版社, 1996 17 郭庆鼎,王成元编著.交流伺服系统M. 机械工业出版社, 1994 毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：2015.11.04-2015.11.28 在毕业设计管理系统里选题 2015.11.29-2015.12.16 与指导教师共同确定毕业设计课题 2015.12.17-2016.01.10 查阅指导教师下发的任务书，准备开题报告 2016.02.25-2016.03.09 提交开题报告、外文参考资料及译文、论文大纲 2016.03.09-2016.04.28 进行毕业设计（论文） ，填写中期检查表，提交论文草稿 2016.04.29-2016.05.09 按照要求完成论文或设计说明书等材料, 提交论文定稿 2016.05.09-2016.05.13 教师评阅学生毕业设计；学生准备毕业设计答辩 2016.05.14-2016.05.21 参加毕业设计答辩，整理各项毕业设计材料并归档 所在专业审查意见：通过 负责人： 2016 年 1 月 12 日 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000 字左右的文献综述： 1.选题的目的和意义工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且可以保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本。因此，研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义的。伺服控制(伺服控制器、伺服电机)是数控机床、机器人以及其他相关机械控制领域的关键技术之一，是关系国家装备技术水平的关键部分。交流伺服驱动系统具有响应快速和定位精确的特点，成为机床、纺织、包装、工业机器人以及其它机械控制产业的关键技术之一，在这些工业领域中得到了广泛应用。我们国家是一个制造业大国，为了提升我国制造业技术水平，将我国发展成为制造业强国，必须重点研究各类重要生产装备，尤其是伺服控制技术的应用和开发。现如今，机器人是各国科学研究的一个重要方向，它综合了精密机械制造、微电子电路、自动控制理论、传感器技术、仿生学、人工智能等多门基础与新型学科。从某种意义上讲，机器人技术水平的高低，可以体现一个国家的综合科学技术水平。其中移动机器人是研究的热点之一，已被应用于工业、民用、军事等领域。2、国内外研究现状 美国 Copley Controls 伺服驱动器美国 Copley Controls 的 Accelnet 伺服驱动器采用 Freescale 公司DSP56F807 16 位数字信号控制器为主控芯片该控制器整合了 DSP 强大的处理能力和微控制器多样的功能，最高主频 80MHz，使用 3.3单电源供电，片上稳压器可为数字和模拟电路提供更低的功耗和噪声。该系列驱动器可用 2025V单一直流电源供电，通过反激变换器产生多路独立稳压输出 采用了平面变压器，变压器绕组印制在电路板上，整个变压器体积仅为 18mm12mm5mm。功率器件使用 6 个 Fair-child 公司 SOP-8 封装的分立 MOSFET，焊在一块 95mm28mm的铝基电路板上,铝基板为外壳的一部分，热传导率高、散热性能好。 驱动器支持 CANopen 和 DeviceNet 两种 CAN 总线协议,一条总线上最多可挂接 127 台驱动器。配套的 Copley Motion Explorer 软件可进行组网、电机配置、参数自整定、运动程序下载和调试等操作，操作界面友好，可视化程度高。以色列 Elmo MotionControl 伺服驱动器以色列 Elmo MotionControl 的 Whistle 系列伺服驱动器采用与 Accelnet 驱动器相同的主控芯片，通过进一步的精简和优化，大量使用 BGA 封装等微型贴片元器件，Whistle 驱动器在更小的体积内实现了更高的持续功率输出。该驱动器没有使用反激变换器，而是采用多个 Buck 降压电路级联的形式来获得12V,5V,3.3V 电压输出.功率器件使用个 IR 公司 TO-252 封装的 MOSFET，更大的封装使其可提供 100V/42A 的持续输出能力，导通电阻为 18m 散热方面没有采用铝基板技术，用导热粘合剂把铝制外壳粘到电路板 MOS-FET 背面，通过电路板上的铜箔和铝制外壳散热。参考文献1 李瑞峰 . 中国工业机器人产业化发展战略 J. 航空制造技术， 2010.2 江彦. 战略高地：机器人技术访国家 863 计划制造领域专家组组长王田苗教授J. 中国制造业信息化，2009. 3 张宏宇，闫镔，陆利忠. 永磁同步电动机控制策略及应用研究综述J. 微电机，2008.4 段泉圣，刘利超. SVPWM 在 DSP 上的软件实现J. 现代电力，2006. 5 寇宝泉，程树康 . 交流伺服电机及其控制 M. 北京：机械工业出版2008.6 陈先锋. 伺服控制技术自学手册M. 第一版. 北京:人民邮电出版社 2010.7 杨同杰. 基于 DSP 的直流伺服电机控制器设计与实现. 南京理工大学. 2009.15.8 陈吉红，朱志红，熊清平发展我国伺服驱动产业的探讨伺服控制.2007(2). 9 杨明，王宏佳等. 仿人机器人关节驱动微型伺服系统. 电气传动.2011(41).10 蔡自兴机器人研究莆田学院学报.2002，9(3). 11 王健现代交流伺服系统技术和市场发展综述伺服控制.2007(1). 12 国产伺服企业竞争力分析伺服控制.2008(6).13 谢宝昌，任永德. 电机的 DSP 控制技术及其应用 M. 北京：北京航空航天大学出版社，2005.14 孙增圻，邓志东，张再兴. 智能控制理论与技术M. 北京：清华大学出版社，201115 刘明，付金宝，何勇. TMS320C2000 DSP 技术手册 -硬件篇M. 北京：科学出版社，2012.16 顾卫钢. 手把手教你学 DSP基于 TMS320X281xM. 北京：北京航空航天大学出版社，2011.毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1、研究设计内容（1）分析各种交流伺服驱动系统控制策略。（2）研究电机转子初始位置检测方法和转速检测方法。2、设计途径本文设计了交流伺服驱动系统各部分硬件电路，并研究了软件设计方法 。3、采取的研究手段1、图书馆查阅书籍和报刊、网上查阅论文。2、咨询指导老师等。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献综述对课题相关的一些资料进行了一些归纳和整理，详细说明了设计步骤和思路，提出了结构完整，合理可靠的技术方案，符合毕业设计的要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题的深度适中、有一定的广度，工作量饱满，通过本课题的锻炼可以提高学生调查研究、中外文献检索与阅读的能力，提高学生 综合运用专业理论、知识分析解决实际问题的能力。 3.是否同意开题： 同意 不同意指导教师： 2016 年 03 月 03 日所在专业审查意见：同意 负责人： 2016 年 03 月 08 日译文题目： Control Engineering Practice 控制工程实践 A multiple observers and dynamic weighting ensembles scheme for diagnosing new class faults in wind turbines .This paper presents an incremental way to design the decision module of a diagnostic system by resorting to dynamic weighting ensembles of classifiers. The method is applied for sensor fault detection and isolation in a doubly fed induction generator for wind turbine application.Three sets of observers are combined to generate residuals that are robust to operating point changes.These signals are progressively fed into a dynamic weighting ensembles algorithm, called Learn + .NC, for fault classifica-tion. The algorithm incrementally learns the residualsfaults relationships and dynamically classifies the faults including multiple new classes. It resorts to a dynamically weighted consult and vote mechanism to combine the outputs of the base-classifiers.1. IntroductionThe increasing use of wind power for electricity generation requires safe and reliable operation of wind turbines for long periods of time. Early diagnosis of faults within a wind turbine can prevent major component failures and allows scheduling of efficient condition based maintenance repair strategies.The doubly-fed induction generator (DFIG), a class of induction machines, is one of the most widely used electrical machines in the megawatt-class wind turbines (Hansen Rothenhagen, Thomsen, Seron, Romero, ;r 9 , in the form of a structured residual set. The preprocessing unit prepares the feature space for the fault classifier by resampling and combining the residual components. In this scheme, each residual is designed to be sensitive to a subset of faults. Moreover, the residuals are designed to have different responses to different faults. For the classification stage, dynamic weighting ensemble of fault classifiers is used to perform the classification of the residual based features into the corresponding classes of faults.Here, a multiple observer scheme is used for residual genera-tion that takes advantage of both a signal-based and a model-based approach (see Fig. 2).Modelling uncertainties and multiple operating points are taken care of through the multiple-observers framework. For each type of faulty components, previous work has resulted in a residual generator that allows one to detect and isolate the fault (Boulkroune et al., 2010; Galvez-Carrillo b;c is positive. The symbol 0 indicates that the residual component has a very low sensitivity to the fault. The entries mean that the residual component is affected by the corresponding fault but its mean value is not changed.The proposed approach for monitoring stator current and voltage sensors is not applicable to rotor current sensors. The reason is that the control algorithm compensates the effect of the faults on the measurements. Therefore, a model-based approach is needed.However, models of induction machines are subject to numerous uncertainties, among which rotor and stator resistance variations are notable. Therefore, a robust residual generator must be designed. This has been achieved in Boulkroune et al. (2010) using a two-stage approach. In the first stage, a set of three model-based robust residual generators is designed on the basis of model (1).The three residual generators again differ in the measurement equation used for each of them, like in the GOS. Only two out of the three rotor current measurements are used. A detailed presentation of the robust residual generator design can be found in Boulkroune et al. (2010).中文翻译：一个多观测的动态称重系统方案的新类故障诊断的风力涡轮机本文提出了一种渐进的方式来设计的诊断系统的决策模块，通过采取动态加权合奏的分类。将该方法应用于双馈感应风力发电机组的故障检测和隔离。三组的观察员相结合，以产生残差，对操作点的变化是强大的这些信号逐步输入一个动态加权集合算法，称为 learn+ + 。数控机床，故障分类。增量学习的算法的残差，故障关系和动态分类的故障，包括多个新的类。它采用动态加权的协商和投票机制相结合的基础分类的输出。1.引言风力发电对电力的使用越来越广泛，对风力机的安全可靠运行有很长的时间。在风力涡轮机故障的早期诊断，可以防止主要的组件故障，并允许调度的有效状态的维护维修策略。双馈感应发电机（DFIG） ，一类的感应电机，在兆瓦级风力发电机的应用最为广泛的电气机器之一（汉森&米哈尔克，2007） 。相反，其良好的性能在正常运作，DFIGs 不同类别的故障比较敏感。该故障在传感器和风力涡轮机的近似考虑发电机 1 %和 5:5 占总数的故障，并导致 4 %和 9 成系统的停机时间（ ribrant & Bertling，2007） 。由于监测发电机需要处理的电流和电压传感器测量，第一步应该致力于传感器故障诊断。这就是为什么他的问题在这里得到解决。在这方面，感应机的传感器数量的诊断方法已经被（李某和刘某，2003；rothenhagen，汤姆森，&福斯，2007；塞龙，罗梅罗& de 多纳，2008）提出，基于名义机模型残差生成使用。基于信号监测的风力涡轮机发电机的电流/电压传感器观测器方法。提出（加尔维斯卡里略和 Kinnaert，2010）减轻模型不确定性的影响。虽然信号为基础的观察员已成功地用于在定子电流和电压传感器的故障检测，它们是不可靠的故障检测的转子电流传感器的故障的影响，部分隐藏由于使用的转子电流的控制律。事实上，控制算法补偿的测量故障的影响，所以适当的强大的基于模型的观察员和卡尔曼观察员的组合已被用于没有被建模的不确定性影响产生一组剩余信号，在转子电流传感器故障敏感（boulkroune，加尔维斯卡里略，& Kinnaert，2010） 。在本文中，一个完整的诊断系统的定子电流和电压传感器，以及转子传感器，设计。它结合了多个观察员计划 boulkroune 等人开发的。 （2010）和加尔维斯卡里略和 Kinnaert（2010） ，揭示了各型传感器的故障另一个传感器类型相关的残差之间的相互作用（即定子电压、定子电流、转子电流） 。这种耦合在boulkroune 等人描述的决策系统的简单组合防止决策系统的设计。 （2010）和加尔维斯卡里略和 Kinnaert（2010） 。因此，一个度假胜地的分类方法，设计一个合适的决策系统。许多故障分类方法是基于软计算技术，如神经网络的进展提出（Witczak，korbicz，mrugalski，&巴顿，2006） ，模糊逻辑（bocanialaa 和SA da Costa，2006）和基于神经模糊技术（拉扎维远，davilu，帕拉德，&卢卡斯，2009） 。然而，这些方法是基于在静态环境中的各种信号的时间序列数据。训练数据和内容分发列表在 sciverse ScienceDirect 期刊主页提供的尺寸：/locate/conengprac 控制工程实践 0967-0661 / $ -见前面的问题 2013 Elsevier 公司版权所有reserved./10.1016/j.conengprac.2013.05.005 N 通讯作者。电话：1 地址：4389851246.e-mail roozbeh。拉扎维远 ULB。ac.be，roozbeh。拉扎维 G，roozbeh.razavimail.polimi.it（r.razavi-far） ，michel.kinnaertulb.ac.be（M. Kinnaert） 。控制工程实践 21（2013）11651177 模式是对这些算法的性能良好的高重要性（巴拉尔迪，拉扎维远，与模式，2011A） 。另一方面，在非平稳的环境中，数据集成为可连续地，在一段时间内，因此，适当的训练的分类器的充分和有代表性的数据，可以只收集动态。此外，情况变得更加复杂，在随后的分期付款的数据集有模式的新类别的故障，不包括在以前的数据集。在实践中，从新的数据中学习的一种方法是放弃当前的分类器，并培训一个新分类的所有数据，到目前为止已经收集的手段。然而，这种方法在计算上是昂贵的（巴拉尔迪，拉扎维，& ZIO，2011B） ，导致所有信息丢失了先验的，所谓的灾难性遗忘（法国，1999） 。因此，一种方法是需要一个分类器进行训练和增量更新新收集的数据在分类器必须不失从先前看到的数据所学到的知识能够在新数据的新信息的学习。一个整体的增量学习算法已被开发用于故障分类（巴拉尔迪 et al.，2011B） ，可以让我们学习信号之间的新关系在新的操作条件下，在保持原分类器保留现有的知识。然而，该算法的基本分类的训练只对已知故障类的子集，因为它是不实际可能的收集所有可能出现的故障类的实例在一个数据集。因此，该诊断系统的误模式从即将到来的新类，它不是训练。这项工作的贡献是采用动态加权融合算法，学习+ +新类（NC）（muhlbaier，topalis，与 polikar，2009） ，剩余的评价和动态环境中的一类新的故障诊断。该算法能够学习增量，也允许额外的新类，引入新的残差，同时保留了以前所获得的知识。分类方案是有效的和关于在一个 DFIG 基于加工余量传感器故障的早期诊断问题。本文的其余部分组织如下。在参数不确定性和传感器存在故障的数学模型是在第 2 节。第 3 节简要介绍了该方案的故障诊断。首先，multipleobservers 残差发生器是专为在双馈感应发电机的风力涡轮机的传感器故障。下一个诊断分类使用动态加权 ensembleslearn + +的发展。数控”报道的增量学习的任务和分类的新类故障的基于先前产生的残差。在 4节中，给出了一个应用于风力涡轮机的 difig 传感器基础。最后，得出结论，在第 5 节。对学习 C+的伪代码。数控和动态加权咨询投票（dw-cav）算法给出了附录 B。2.问题陈述一个 DFIG 和考虑控制法的模型是首次提出他们对精确的陈述问题的先决条件。在双馈型风力机，如图 1 所示，电机通过变速箱连接到风力涡轮机转子。双馈感应电机的定子直接连接到电网，转子侧通过滑环连接到转换器。使用旋转的参考帧与定子电压矢量对齐我们的重点是使 DFIG 的图 1 的子系统，转子侧变换器（RSC）和转子侧控制器（RSC 控制） 。假定风力发电机组的速度控制最大限度地提高了能量捕获能力，对定子无功功率的参考值等于零。风力涡轮机的工作条件，然后按照理想的功率曲线的特点，涉及的有功功率的平均风速 V。目 录摘 要 .IIIAbstract .41 绪 论 .51.1 工业机器人发展概况 .51.2 课题的背景和意义 .51.3 工业机器人电机控制分类 .51.4 论文的主要内容 .62 工业机器人交流伺服电机及其控制方法 .82.1 工业机器人交流伺服电机的组成 .82.2 工业机器人永磁同步交流伺服系统简介 .82.2.1 工业机器人交流伺服电机 .92.2.2 速度和位置传感器 .92.2.3 整流逆变电路和脉冲宽度控制电路 .92.2.4 控制单元 .102.3 工业机器人交流伺服电机控制方法 .102.4 坐标变换 .102.5 工业机器人永磁同步电机数学模型 .122.6 工业机器人永磁同步电机的矢量控制 .132.6.1 工业机器人永磁同步电机的矢量控制方式 .132.6.2 工业机器人交流电机的初始位置的定位 .142.7 工业机器人调节控制器的设计 .142.7.1 电流环 PI 控制 .142.7.2 速度环 PI 控制 .152.7.3 位置环 PI .162.8 电压空间矢量脉宽调制 .163 工业机器人伺服系统硬件电路设计 .203.1 永磁同步电机伺服控制硬件原理 .20I3.2 整流和逆变电路 .203.3 信号检测及保护电路设计 .213.3.1 电流检测电路 .213.3.2 位置及转速检测电路 .223.3.2 电压/电流保护电路 .223.3.3 光耦隔离电路 .233.4 控制电路设计 .243.5 辅助电源系统 .244 工业机器人伺服系统软件设计 .264.1 软件的主要结构 .264.2 电机转子位置和转速计算程序 .264.3 电压空间矢量脉宽调制软件实现 .284.4 PWM 中断程序 .305 总结及展望 .31参考文献 .32致 谢 .33II工业机器人交流伺服驱动系统设计摘 要近年来，工业机器人随着科学技术的发展，被应用与各个行业。其本身由于成本低，效率高，成为了各个国家研究的重点。永磁交流电动机由于本身优点，成为了工业机器人的主要驱动电机的选择，一个优秀的交流伺服控制系统能够提高工业机器人的各方面性能。所以，工业机器人交流伺服驱动系统的设计是目前迫切需要解决的问题。在交流伺服驱动系统中，一般采用了电流环与速度环控制的闭环控制结构，采用了PI 算法实现稳定的系统转矩控制，实现了对伺服系统准确稳定的控制。本文根据交流伺服控制系统的控制需求，选择了合适的控制算法并且根据控制算法设计了硬件及软件电路。关键词：工业机器人;交流同步电动机3Industrial robots AC servo drive system designAbstractIn recent years, with the development of industrial robots of science and technology, and it is applied in various industries. Itself due to the low cost, high efficiency, has become the focus of various national studies. Permanent magnet AC motors because of their advantages, has become the main driving motor of choice for industrial robots, a good AC servo control system can improve the performance of all aspects of industrial robots. Therefore, the design of industrial robots AC servo drive system is an urgent need to address the problem.AC servo drive system, the general structure of the closed-loop control current loop and speed-loop control, using a PI algorithm stable torque control system, servo system to achieve the accurate and stable control.Based on the control requirements AC servo control system and choose the suitable control algorithm and control algorithm based on hardware and software design circuit.Keywords: industrial robots; pmsm41 绪 论1.1 工业机器人发展概况我国的工业机器人研究发展于上个世纪七八十年代，在国家的大力支持下，通过科技攻关，已经实现了从实验和引进到自主开发的转变，促进了中国制造业，探索和其他行业的发展。但是国内工业机器人产业由于中国门户的逐步开放而受到越来越大的竞争。我国的工业机器人产量和质量目前还不能完全达到需求，很多关键部件还需要从国外进口。就目前国内生产和技术条件来说，我国目前还不能做到自产自销。我国在工业机器人的技术和发展由于起步过晚，加上国外对于核心技术的严格保密，导致了我国国内工业机器人水准较低。但是，工业机器人由于拥有劳动力成本低，出错率低，使用方便等优点，为了提高工业生产的效率，大规模的将工业机器人投入到生产中将是一种不可阻挡的趋势。1.2 课题的背景和意义由于近几年电气领域的相关技术及电机制造业和系统控制学的发展，从上世纪八十年代至今，交流伺服电机因为其良好的输出特性，逐步的取代了原来的直流伺服电机，大范围的应用在了工业发展，日常生活，以及军工等产业。近年来，由于永磁材料的不断进步和电机制造技术的发展，永磁同步电机依靠其高效可靠的性能，成为了交流伺服系统执行电动机的主要选择。1.3 工业机器人电机控制分类工业机器人按照电机大致可以分为以下 3 种：1交流伺服电动机包括了同步型交流伺服电动机和步进电动机等。2直流伺服电动机直流伺服电机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两种:常用的低惯量型直流伺服电动机有以下几种:（1）盘形电枢直流伺服电动机。（2）空心杯形电枢永磁式直疏伺服电动机。（3）无槽电枢直流伺服电动机。3步进电动机分为反应式、永磁式和混合式三种。反应式步进电机：通过通电后转子上齿的影响导致转子产生转矩，其制造陈本较低且结构简单，但是同时容易发热并且效率较低。永磁式步进电机：利用永磁材料的转子来产生扭矩，其转子的极数与定子的极数相同。其优点是扭矩大，但是存在精度不足的缺点。5混合式步进电机：结合了上面两种电机的特点，采用了永磁材料的转子，并且在转子和定子上有均匀分布的小齿，从而在保证了较大的输出力矩的前提下提高了电机的精度，但是由于其结构复杂，成本比永磁式和反应式要高。 直流伺服电机 直流伺服电机特指直流有刷伺服电机，电机成本高结构复杂，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，但维护不方便，会产生电磁干扰，对环境要求高。因此它可以用于对成本要求低的一般工业和民用领域的应用。直流伺服电机用途：1、各类数字控制系统中的执行机构驱动。2、需要准确地控制速度或需要准确控制转速变化曲线的功率驱动。步进电机优点：1、可以实现开环控制；2、不需要反馈信号；3、配合驱动器可实现很小的步进角，从而实现高精度控制；4、启动和停止和反转可以在很小的脉冲数内完成；5、由于不需要电刷，步进电机的寿命只取决于轴承的寿命；6、步距值不会受到电机温度，电压等外界影响；缺陷：1、不适合长时间同方向的运转的场合；2、转速较低；3、转矩较小；4、高速运转时会产生较大噪音；交流伺服电机交流伺服电动机的输出功率一般能达到 600w 左右，额定扭矩从 0.3N.M 到 6N.M 不等。且运行平稳、噪音小。其控特性因为为非线性，与同容量直流伺服电动机相比，由于转子电阻大，损耗大，效率低等缺点，所以不适合大功率控制系统。在电气伺服控制系统中，按照电机电源类型可分为直流伺服系统和交流伺服系统。上世纪 60 年代，无刷电机和直流电机进行了产品化，到了 80 年代初期直流伺服电动机己经投入了实际生产应用中。1.4 论文的主要内容本文在结合了国内外技术资料
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