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气动肌肉并联系统设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】

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525177_MHA4_MS1H_3_2G_4_K.SLDPRT
525181_MHP4_MS1H_3_2G_1_4_K.SLDPRT
6842 U-1_4-B.SLDPRT
acad.fas
M4螺钉.SLDPRT
M5螺钉.SLDPRT
M8螺钉.SLDPRT
zhuzhicheng.sldprt
上大平台.SLDPRT
上小平台.SLDPRT
上小肌肉.SLDPRT
下大平台.SLDPRT
下小平台.SLDPRT
下小平台1.SLDPRT
下小肌肉.SLDPRT
下平台安装螺钉.SLDPRT
不锈钢板.SLDPRT
中心立柱.SLDPRT
中心立柱上.SLDPRT
位移传感器.SLDPRT
位移传感器上.SLDPRT
位移传感器安装板.SLDPRT
倾角传感器.SLDPRT
倾角传感器安装板.SLDPRT
元件箱装配体.sldasm
压力传感器.SLDPRT
双螺纹接头.SLDPRT
右边不锈钢板B.SLDPRT
堵头3568 B-1_8.SLDPRT
大球铰.SLDASM
大球铰右.SLDPRT
大球铰左.SLDPRT
小球铰.SLDASM
小球铰右.SLDPRT
小球铰左.SLDPRT
左边不锈钢板C.SLDPRT
平台.SLDASM
平台球铰连接件.SLDPRT
底板.SLDPRT
正面不锈钢板A.SLDPRT
球铰立柱连接件.SLDPRT
球铰肌肉连接件上.SLDPRT
球铰肌肉连接件上上.SLDPRT
球铰肌肉连接件上下.SLDPRT
球铰肌肉连接件下.SLDPRT
电控柜.SLDPRT
电控柜装配体.SLDASM
空位堵头.SLDPRT
窄支撑短.SLDPRT
线.SLDPRT
肌肉1.SLDPRT
肌肉2.SLDPRT
螺栓.SLDPRT
螺栓40.SLDPRT
螺栓70.SLDPRT
螺母.SLDPRT
阀块.SLDPRT
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防护罩.SLDPRT
高速开关阀4.SLDPRT
装配体
sxpingtai.SLDASM
上大平台.sldasm
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气动 肌肉 并联 系统 设计 说明书 CAD SOLIDWORKS
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第三章控制电路设计3.1数据采集板PCL-711B3.1.1 概述PCL-711B PCMultiLab卡是一款易用、高效、与IBM/XT/AT兼容的多功能数据采集卡一款ISA总线的半长卡,能够为PC/AT及其兼容系统提供四项基本I/O功能:A/D转换,D/A转换,数字量输入和数字量输出。PCL-711B同时还是一款低成本的板卡,非常适合一般性应用.该卡具有以下功能:8路12位模拟输入量,1路12位模拟输入量,16路数字量输入和16路数字量输出。此外,它还带有一个20个端子的螺丝端子板和一个扁平电缆接口。该卡的功能及软件驱动,使其成为大部分工业和实验室应用的选择对象。这些应用领域包括:数据采集、过程控制、自动测试及工业自动化,等等22。图3-1 PCL711BPCL711B的具体功能包括如下几点: 12位A/D转换分辨率 能接受8个单端模拟量输入 可编程模拟输入范围为:5V,2.5V,1.25V,0.625V,0.3125V 支持软触发,可编程分步触发,以及外部触发 A/D数据传输的可编程IRQ(中断请求) 一个12位放大D/A输出通道,输出范围位05V或者010V 16位数字输入输出 通用语言驱动器包括BASIC,PASCAL,C以及C等3.1.2开关与跳线PCL-711B以易用性为设计指导思想,它只有唯一一个DIP开关(SW1),以及唯一的跳线引脚(JP1)。他们被用来设置PCL-711B的基址,以及通过他们可以选择其D/A输出电压范围。下面将会详细介绍3.1.3I/O地址选择 大部分外围设备以及接口卡通过PC机的I/O端口进行控制。为这些设备以及卡分配可用的I/O地址空间,以保证其不会使系统产生冲突。PCL-711B采集卡使用PC机中16位连续地址空间。通过PCL-711B板上6位DIP开关SW1可以选择I/O端口的基址,有效地址为0003F0(十六进制)。初始默认基址设置为220。如果要把这些地址分配给其他的设备,可以根据下表给出的信息改变地址。3.1.4D/A范围选择PCL-711B卡的D/A输出范围依赖于你通过跳线JP1选择的参考电压。参考电压可以被设置为-5V或者-10V,其对应的D/A输出范围为05V及010V。当需要0+5V的D/A输出范围时,将跳线设置为5V,这也是出厂默认设置;如果需要0+10V的D/A输出范围的话,将跳线设置为10V就可以了。参照图3-2。图3-2 跳线设置 O O O OO OO O-10V-5V-10V-5VJP1JP1表3-1PCL711B卡地址分配I/O地址 开关位置(SW1)(十六进制) 1 2 3 4 5 6 A9 A8 A7 A6 A5 A4 000-00F 0 0 0 0 0 0100-10F 0 1 0 0 0 0200-20F 1 0 0 0 0 0210-21F 1 0 0 0 0 1220-22F* 1 0 0 0 1 0300-30F 1 1 0 0 0 03F0-3FF 1 1 1 1 1 1注意:其中,0代表打开,1代表关闭。*为出厂默认设置;A4A9与计算机地址线相关。3.1.5接线柱引脚分配PCL-711B卡配备有3个20脚接线柱。其中有两个接线柱被设置在CN3和CN4,它们被用作数字输入(CN4)和数字输出(CN3);第三个接线柱被设置在CN1,用作模拟量输入输出。每一个接线柱都可以和同类型的缆线相连接,也可以通过PCLK1050工业配线工具和D37接线柱进行连接。模拟I/O口 (CN1) 数字输出(CN3)图3-3 接口3.1.6信号连接大部分数据采集应用包括电压测量,因此务必保证正确的信号连接来避免对系统造成损害及确保正确的数据采集。下面是在硬件连接中,采集卡的一些连接方案。3.1.7模拟输入连接如前所述,PCL-711B卡支持八位单端模拟输入。一个单端模拟输入连接仅用一根信号线连接到模拟量参考地端,这样做主要是为了避免共模干扰。比如说,为了测量电池电压,简单的连接就是将电池负极接到PCL711B卡的模拟地引脚(CN1上的AGND引脚),而将电池正极接到采集卡的一个模拟输入通道上。需要注意的是,PCL711B卡不支持不同信号源输入。图3-4为单端、共地、模拟输入连接。图3-4 单端模拟输入连接3.1.8模拟输出连接PCL-711B配备有内部5V和10V参考源,它们对应产生05V及010V的D/A输出。PCL711B仅提供一个数模转换(D/A)通道,使用CN1接线柱来完成模拟输出。图3-5为模拟输出图。图3-5 模拟输出连接3.1.9数字信号连接在数字输入/输出应用中,PCL711B提供16路数字输入和16路数字输出通道。为了传输或者接收一个数字信号于其它的TTL器件,应按下图来进行数字信号连接:图3-6 数字信号连接 为了从开关或继电器中接收到OPEN或SHORT信号,应在PCL711B上接一个阻抗电阻。这个电阻保证了在开关打开时候高电平信号将能被保持。下图为一个OPEN/SHORT信号连接方式的示例,供参考。图3-7 OPEN/SHORT信号连接3.2高速开关阀的控制电路(PWM波发生电路)3.2.1概述数据缓冲暂存器地址选择器控制信号数据信号数据锁存器1数据锁存器6比较器1比较器6生成PWM波生成PWM波计数脉冲。图3-8 电路示意图高速开关阀主要使用PWM波来进行控制。如图3-8所示,由于有六个阀,因此应采用六组PWM波发生器。PWM波形发生电路原理图如图所示,数字信号先输入数据缓冲暂存器,并通过地址选择器来对需要进行控制的阀进行选择,再进入相应的数据锁存器,进一步的在比较器中,将工控机中的数字信号和晶振所产生的循环计数脉冲进行逐位的比较,并根据比较结果来生成高电平或者低电平,这样可以通过改变控制信号来改变脉冲宽度,从而生成PWM波。3.2.2PWM波发生电路的组成芯片(1)74HC374在本系统中,74HC374是作为数据锁存器来使用的,由于输入信号是12位,而每个芯片只能存储8位数据,因此,每组应有两个数据锁存器共同记录12位的信号。6组共有12个74HC374芯片。图3-974HC374的逻辑图图3-1074HC374的输入、输出等效电路图图3-1174HC374的真值表从真值表23中看出,当为高电平时无论其他管脚的信号如何,输出量都为高阻态。而当为低电平时,如果CK接收到下降沿,则输出值保持不变;如果CK收到上升沿信号,则输出量与D的输入量相同。由此可以看出,当CK是上升沿时,74HC374可以将D端的输入信号输出,而且当CK下降沿时,输出信号不变,这就起到了数据锁存的作用。(2)74HC85在本系统中,74HC85是作为比较器来使用的,由于需要比较12位的信号,而每个芯片只能比较4位,所以三个74HC85组成一组,共有18个芯片6组来生成PWM波。图3-1274HC85的功能图图3-1374HC85的真值表由真值表24可知,74HC85的功能是将两组输入信号的大小进行比较,并输出相应的结果,当A3A2A1A0大于B3B2B1B0时,5管脚输出为高电平,其余为低,当A3A2A1A0小于B3B2B1B0时,7和管脚输出为高电平,其余为低,当两组信号相等时,6管脚输出高电平,其余为低。74HC85只能比较两组4位的信号,但是,如果将一个芯片的2、3、4三个管脚分别与另一个芯片的7、6、5三个管脚相连,这样就可以在前者数据相等时,来比较后者的大小,以输出相应值。这样就实现了使用两个芯片来比较8位数据的功能。这样的三个芯片相连,就可以成功的比较12位的数据了。(3)74HC163在本系统中,74LS163是作为分频器来使用的,共有五个,分为两组,两个芯片构成第一次分频的分频器,另外三个芯片构成第二次分频的分频器。可参见分频器模块的说明。图3-1474HC163的功能图(1)当CET的信号和TC的信号同时是高电平,则计数器达到了计数的最大值图3-1574HC163的真值表由74LS163的真值表25可以看出,当输入低电平,而CP又有上升沿时,输出量均为低电平,这时起到了清零的作用。而当输入高电平,输入低电平,CP又有上升沿时,芯片的输出量Qn与Dn的输入值一样,此时实现的是装载功能,即将Dn的输入量装载到Qn的输出。当、CEP、CET均为高电平时,这个芯片是起计数功能, Q0、Q1、Q2、Q3不停计数,从0000至1111然后再次循环。当和输入高电平,而CEP和CET有一个输入低电平时,则Qn的输出值依然保持不变,可以实现锁存功能。一个芯片只能完成4位的计数功能,电路板中需要12位的计数,因此,需要将三个芯片相连接构成一组计数器。如果将一个芯片的TC接入下一个芯片CET和CEP时,则当芯片的计数达到最大值时,TC会生成一个高电平输出,使第二个芯片计一次数,这样每当第一个芯片完成一次循环,则第二个芯片就计一次数,可以以此来实现多位计数的功能。图3-1674HC163的时序图从上面的图可以看出,输入信号CP一定时,作为输出信号的Q0是对其进行二分频,而Q1则是四分频,Q2为八分频,Q3为十六分频。(4)74HC03在本系统中,74HC03是作为反向器来使用的,共有2个:它的作用很简单,就是将输入的信号进行反向输出26。图3-1774HC03的逻辑表图3-1874HC03的真值表(5)74HC138在本系统中,74H138是作为译码器来使用的,共有1个。图3-1974HC138的管脚结构由真值表27可以看出,当或有高电平输入时,无论其他管脚的输入是什么,输出量均为高电平,即11111111。当G1有低电平输入时,无论其他管脚的输入是什么,输出量也都是高电平。只有当G1输入高电平,和都输入低电平时,才会实现正常的译码功能。图3-2074HC138的真值表(6)固态继电器固态继电器( SSR)是由固态元件组成的无触点开关器件,因功能与电磁继 电器( EMR)相似而得名。SSR正逐步在自动化控制装置中取代电磁继电器( EMR),并在数控装置、计算机终端、测试仪器、舞台灯光控制等方面得到广泛应用28。直流固态继电器与电磁继电器相比主要特点有29:1)灵敏度高、输入功率小,能很好地与TTL、HTL、CMOS 集成电路兼容;2)开关速度快。因其开关主要靠半导体器件导通或截止来实现的,开关时间只有几个ms到几百个ms,比电磁继电器快一个数量级;3)长寿命,因为是半导体器件在作为开关工作,基本上没有寿命限制,只要在规定工作条件下工作,就长期可靠地工作,适合于长寿命仪器设备中使用;4)对外干扰小。无可动机械触点产生的电弧放电,因而无火花放电干扰;5)可靠性高。由于其结构上采取了全固态密封式封装结构,没有象电磁继电器产生的触点回跳、电弧放电,触点腐蚀现象,因而能长期可靠地在恶劣环境下工作;6)因固态继电器本身的结构,也有其固有的弱点:它本身不是一个理想的开关,导通时有一定的压降,消耗一定的功率,断开时开路电阻也不是无穷大,产生一定的漏电流,且其结构上很难构成多组转换开关、交直流通用形式。固态继电器性能受温度影响很大,使用时参数发挥不恰当,也容易损坏。电路板中所选用的固态继电器采用的是JGZ01型,它具有以下特点30:1)输入与输出回路之间光隔离。2)控制信号与TTL逻辑接口。3)晶体管输出,通态压降小,开关速度快。4)大于2000V的隔离电压。5)焊接引线结构,体积小,安装简便。图3-21JGZ01型固态继电器图3-22温度曲线图(7)跳线设置整个电路共使用了三个路线,分别为JP1,JP2,JP3。由于电路共有三个晶振来提供信号,使用时应进行选择,因此,选用JP1来对三个晶振来进行选择;JP2的主要功能是对第一次分频中产生的8个信号CLK0,CLK1,CLK2,CLK3,CLK4,CLK5,CLK6,CLK7进行选择,选择一个进入JP3;JP3的作用是选择比较信号的来源,比较信号可以是内部时钟信号,也可以是外部时钟信号。如果使用内部时钟信号则由JP2选择,如果使用的是外部时钟信号则需要外接信号输入。最终得到的电路如下图:图3-23电路板3.2.3 电路模块介绍(1)晶振分频模块图3-24晶振第一次分频模块如图3-24所示,首先将两个74LS163芯片相连,这样可以让两个芯片累加计数,以进行多位的分频。晶振产生的方波分别与两个芯片的2管脚即CLK端相连,这样,左边的芯片U37将首先对信号进行分频,其中CLK0是二分频,CLK1为四分频,CLK2为八分频,CLK3为十六分频,而右边芯片U38的虽然始终有CLK端的信号,但由于7管脚(ENP)和10管脚(ENT)没有高电平输入,因此,将不进行分频,只有当两个管脚的信号为1时,即U37的15管脚输出高电平时,才会计一个数。因此,当U37满一个周期(00001111)时,U38计一个数。因此,CLK4对晶振产生的信号进行三十二分频,CLK5为六十四分频,CLK6为一百二十八分频,CLK7为二百五十六分频。但是这样分出的频率依然很大,即使是使用最小频率4MHz的晶振,经过二百五十六分频后仍然是很大的频率(15625Hz),而且,因为要进行的是十二位的比较,因此,也应有十二位的输出信号。图3-25第二次分频模块图3-25所示的是第二次分频的模块图,基本原理与第一次分频相同,即从第一次分频所产生的信号分别与三片74HC163相连,分别是图中U2,U3,U4,三个芯片相连构成一个十二位的分频器,其中,U2的14管脚为分频后产生的信号的最低位,最高位则是U4的11管脚。这样就可以产生一个十二位的信号。(2)选择器模块图3-26选择器模块一共有六个阀需要进行控制,因此一共可以产生六组PWM波,而每组的信号都是不一样的。因此,应该对究竟控制哪组电路来进行选择,这里用到的是74HC138来作为选择器。芯片的真值表已经在3.2.5中给出,对应于表可看出,当D12D13D14D15分别为0000时,选择0,1000时,选择1,0100时,选择2,1100时,选择3,0010时,选择4,1010时,选择5。这样,就可以对六个阀的控制电路进行正确的选择。(3)PWM波生成模块图3-27PWM波生成模块图3-27所示为一组PWM波的生成模块,与之相似的共有六组,分别控制六个阀,生成PWM波的是比较器74HC85,它的作用是将左右两边的信号大小进行比较,并根据不同的大小关系而输出高电平或者低电平。每组中共有三个比较器,连接方式见上图,通过74HC85的真值表可以很明显看出,比较器首先是对最高四位,即D11D10D9D8和TT11TT10TT9TT8进行比较,如果大小不等,则U34会直接有输出量,如果相等的话,会对之后的四位进行比较,即比较U33两边的信号,如果再相等,会比较U32两边的信号,确定最终的大小关系。当左边的信号(12位)大于右边信号时,显然比较器输出高电平。当左边的信号小于或者等于右边的信号时,显然输出的低电平。如果改变左边的信号输入,就可以改变输出高电平的时间,即改变了占空比。也就是生成了PWM波。比较器产生的PWM波还要通过一个反向器74HC03,这样产生的高电平会变成低电平,而低电平将会变成高电平,这样做是为了控制继电器的通断。(4)继电器模块图3-28继电器原理图DC-SSR的符号及原理图如图3-28所示,输入电路的上端接+5V电压,而下端则与反向器的输出相连,即与PWM波生成模块相连,当反向器输出的是高电平时,由于V1两端的电压相同,所以V1=0,因此,将不会有输入端的信号,而继电器也没有输出。反之,当反向器输出低电平时,V1上端的电压比下端高,因此,输入电路会接通,再通过光电耦合器的作用,最终在右端输出高电平。可见,继电器的实际作用是将原来的输出电压放大,将+5V的电压放大为+24V的电压。而且这个放大是反向的,即输入低电平,输出高电压,输入高电平,则没有输出电压。3.2.4 电路图图3-29一个阀的控制电路图上图为一个阀的控制电路图,三个晶振经过跳线JP1与分频器相连,经过第一次分频后,产生的信号输入跳线JP2,选择一路后输入第二个分频器,再次分频后的信号与工控机的输入信号进行比较,最后通过继电器输出。3.2.5电路输入值电路的输入值由两部分组成,一部分是工控机的输出,另一部分是用于比较的外部时钟信号。外部时钟信号与内部时钟信号的选择是由跳线JP3来选择的。工控机的输入为D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15,其中从D0至D11为十二位控制信号,是寄存器的输入信号,作用是控制占空比(下一节中介绍),生成PWM波,D12D13D14D15为译码器的输入信号,用来选择需要控制的阀。数据采集:工控机通过采集卡采集到位移传感器信号和压力传感器信号,接口分别是A/D0,A/D1。3.2.6电路输出值(1)占空比:如3.3.3中所描述,左边的信号由工控机来输出,是控制信号,可以将其设为D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0,右边的信号为晶振经过分频产生,可以把它们设为T11T10T9T8T7T6T5T4T3T2T1T0,两者均为十二位,通过比较器对十二位的信号进行逐位比较,由74HC85的真值表可以看出1) 当D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0大于T11T10T9T8T7T6T5T4T3T2T1T0时,比较器的5号管脚才会输出高电平,再通过74HC03的反向作用,输出低电平,最后经过继电器后就可以输出24V高电压。高速开关阀通电。2) 当D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0小于等于T11T10T9T8T7T6T5T4T3T2T1T0时,比较器输出的是低电平。继电器最终没有输出。高速开关阀断电。综上,计数器从000000000000到D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0时,产生的是高电平,而从D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0到111111111111时,产生的是低电平。因此,占空比为:可知,PWM波的占空比只与比较器左边的信号D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0有关,改变此信号就可以改变输出波形的占空比。(2)频率f与周期T:共有三种晶振可供选择,频率分别是4MHz、6MHz、10MHz。现只取其中一个来说明输出的频率与周期。假设选取4MHz的晶振,则通过第一步的两个分频器74HC163后得到八个时钟信号CLK0,CLK1,CLK2,CLK3,CLK4,CLK5,CLK6,CLK7,它们的频率分别是:2MHz,1MHz,0.5MHz,0.25MHz,0.125MHz,62.5kHz,31.25kHz,15.625kHz。可以通过跳线JP2来选择使用哪一个频率。接入电路后,可以看出整个分频器的频率输出应为第一个74HC163的11管脚的频率,而这个频率为输入频率除以2的12次方,即:,当取2MHz时,为488Hz,T为2.0ms;当取1MHz时,为244Hz,T为4.1ms;当取0.5MHz时,为122Hz,T为8.2ms;当取0.25MHz时,为61Hz,T为16.4ms;当取0.125MHz时,为30.5Hz,T为32.8ms;当取62.5kHz时,为15.25Hz ,T为65.6ms;当取31.25kHz时,为7.625Hz,T为131.1ms;当取15.625kHz时,为3.8125Hz,T为262.3ms。可以看出,比较器右边的信号影响的是PWM波的周期,选择不同的晶振,不同的分频信号,就可以改变PWM波的周期。3.2.7时序图下面给出的是电路输出的简单时序图:(1)分频模块:晶振输出波形:图3-30第一次分频产生的CLK0信号:图3-31对CLK0信号第二次分频产生的TT0信号:图3-32由于每次分频会对使频率产生极大的变化,无法全部从图中直接对比。因此,这里只画出每次都是最小分频的情况。其余的情况与之相似。(2)PWM波发生器模块与继电器模块这两个模块最终输出的即为输出到高速开关阀的控制信号。同时,由于比较器两端输入的是12位的信号,右边的信号的频率最高最低间有很大差别,达,所以无法将所有的信号都列出,这里只列出两边信号最高两位即D11D10与TT11TT10两个信号的比较关系,其余的关系可以类推得出。假设比较器左端D11的输入信号为(假设在时间为1时开始有信号):图3-33图3-32D10的输入信号为:图3-34可知D11D10的信号为10。假设比较器右端TT11的输入信号为:图3-35TT10的输入信号为:图3-36其余位的信号假设是相等的,因此,可以暂不考虑。则比较器的输出信号应为:图3-37比较器所输出的信号经过反向器的作用以及继电器模块的反向放大后,最终输出的信号,即输入阀的控制信号为:图3-38这个图形与比较器的输出图形基本一致,只是输出的电压被放大。由此图可以明显看出,此信号的周期为4,而占空比为1/2。由之前推出的公式也可以算出理论占空比应为:这样也可验算出之前得到的公式是正确的。3.3小结本节主要介绍了PCL-711B数据采集板以及PWM波发生电路。本节对PWM波发生电路的各个芯片的原理作了一些介绍,同时,也介绍了整个电路的组成模块,并对各个模块的工作原理和整体的工作原理做了说明。另外,也分析了电路整体的输入信号和输出信号,并得出了最终输出PWM波的占空比和周期的计算方法。最终绘制出了各个模块的输出时序简图。第四章 总结与展望本文所研究的舰船用稳定平台以气动肌肉并联关节为基础,能实现一定的位置控制,在海浪模拟平台产生不规则运动的时候,如果加以合适的控制方法,则可以保持平台的稳定。稳定平台的执行元件是三根气动肌肉,而能使平台旋转的主要元件是球铰,通过一些辅助装置将气动肌肉、球铰、平台三者相连,就构成了基本的平台形状,经过验算,平台的角度能够符合预先的要求。整个平台共需要三种传感器来反馈信号以对气动肌肉进行合理控制,分别是位移传感器、倾角传感器、压力传感器。它们分别测量肌肉的位移,平台的倾角和输入气动肌肉的压力。已知这三个量,就可以对气动肌肉进行正确的控制,实现最终的稳定。稳定平台的气动肌肉是由阀来控制的,对气动回路也需要合理的选型。选择高速开关阀来控制肌肉的伸缩,为了保证阀的工作的稳定性,对其进行防腐保护,设计出一个可以安装六个高速开关阀的阀块。阀是由PWM波来进行控制的。PWM波主要是由比较器产生的,它的作用是将两边的信号进行比较,只有满足一定条件时才会有高电平输出,这样随着两边的信号变化,就生成了高、低电平交替的方波。而改变它的输入信号就相当于改变PWM波的周期和占空比。这样改变输入的电信号就可以实现对高速开关阀的通断的控制,进而控制气动肌肉的充气与放气状态。目前,上述的任务都已经完成,接下来要做的工作是对系统进行数学建模,在经过合理的建模后,可以对系统的参数结构,响应特性等进行测试。另外,还需要开始研究控制算法,将传感器反馈回的转化成需要的控制信号,来改变PWM波的占空比。由于气动肌肉的运动与输入的气体压力是非线性的关系,因此,这个是整个平台设计中最复杂最难的一部分内容。通过对这个项目的设计,我对机械设计的基本流程有了一定的了解,明白了零件选型、设计的基本过程,也熟悉了一些机械设计的软件。对电路的设计也有了一些认识,也了解了数据采集的一些基本知识。参考文献1 朱笑丛.基于阻尼型气动肌肉的舰船用高精度伺服稳定平台研究.2008年国家自然科学基金申请书2 Kimura T, Hara S, Fujita T, et al. Control for pneumatic actuator systems using feedback linearization with disturbance rejection. Proceedings of the AmericanControl Conference, Seattle, USA, Jun 21-23, 1995. 825829.3 M. Pohl. A motion seat using pneumatic membran actuators in a hexapod system structur. In: Proc. of 6th International Workshop on Research and Education in Mechatronics (REM), France,2005,6/7 /web/download/motionseat.pdf4 杨钢, 李宝仁, 傅晓云. 气动人工肌肉并联机器人平台. 机械工程学报, 2006, 42(7): 3945.5 范伟, 彭光正, 高建英, 等. 气动人工肌肉驱动三自由度球面并联机器人关节的位置控制研究. 液压气动与密封, 2003,6.:15.6 S. Davis Darwin G. Caldwell Braid Effects on Contractile Range and Friction Modeling in Pneumatic Muscle Actuators Dept. of Electronic Engineering7 杨钢 李宝仁 刘军. 一种新型气动执行元件气动人工肌肉. 中国机械工程,(14)15:1347-13498 FESTO仿生气动肌腱
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