鼎湖登高车租赁， 鼎湖登高车出租， 鼎湖登高车出租公司      电液伺服驱动机械臂平台的特点？？    本文的电液伺服系统驱动机械臂平台主要由2-DOF 机械臂、液压系统、测控系统三部分组成，下面将逐个介绍各个部分。

         1 二自由度机械臂： 本文中电液伺服执行器驱动的2-DOF 机械臂是由三个机械连杆铰接成两个转动关节的机械臂。其中与基座相连的连杆1，其与中间连杆即连杆2 之间铰接形成转动关节，称作肩关节。中间连杆与末端连杆即连杆3 之间铰接形成转动关节，为肘关节。 机械臂安装的各个元件。在两个转动关节处，分别安装有电液伺服阀和双作用液压缸，因此机械臂上共有两个电液伺服阀，两个液压缸。在连杆2 和连杆3 上，各自含有光电编码器，能够测量出两个转动关节运动的角度和角加速度。液压缸上安装有压力传感器和位移传感器，压力传感器能够测量液压缸的负载力，位移传感器能测量液压缸活塞输出位移。这些测得的物理量能够反映机械臂的运动状态，传送到控制器能够形成闭环回路，有助于机械臂的运动控制实现。

         2  液压系统： 液压系统由液压泵和机械臂的执行器两部分组成。液压泵站主要由伺服电机、泵、油箱、压力、滤油器等构成。液压泵站能提供压力油，是电液伺服驱动机械臂的动力元件。伺服电机运转，使得泵从油箱中不停的吸油和排油，通过输油管道流向执行器单元。伺服电机运动产生机械能，经过液压泵转换成便易于输送的油液压力能，实现机械能向压力能的转变。机械臂的执行器包含电液伺服阀、双作用液压缸、位移传感器、油压传感器、以及液压缸进油管道和出油管道处测量压力的压力表。两个电液伺服阀和两个测量油压的传感器的具体位置。来自液压泵站输油通道的液压油经过电液伺服阀的控制，可以实现推动双作用液压缸运动，从而实现对负载的运动控制。

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        3 测控系统： 电液伺服驱动机械臂平台的测控系统包含硬件和软件两个模块。硬件部分主要由安装Matlab/Simulink 的PC 机、基于XPCTarget 实时内核的计算机、NI 公司的数据采集卡、位移传感器、压力传感器，以及其他传感器组成。其中，安装有Matlab 软件的PC 机被称作宿主机，基于XPCTarget 实时内核的计算机成为目标机。宿主机实现了Simulink 框图搭建、期望指令输入、数值数据输出、数据运算、控制算法实现以及控制信号运算等功能。目标机可以对宿主机Simulink 文件中的数据以数值或者曲线进行显示，一般用于显示液压缸实际输出位移、期望指令、位置误差、电液伺服阀控制输入等物理量。NI 公司的数据采集卡安装在目标机上，可以实现传感器信号采集并转变为数字信号，以及控制器模拟信号转变为执行器模拟信号，具有A/D 和D/A 转换功能。软件模块是在PC 机Matlab/Simulink 软件中搭建仿真模型，形成后缀名为slx的文件，通过TLC 文件可以编译成C 语言文件。宿主机与目标及通过Ethernet 通信，可以将宿主机编译的C 语言文件直接下载到目标机。整个测控系统控制策略是首先在Simulink中搭建控制器框图，设置期望指令，并将数据采集卡采样得到的液压缸输出位移进行比较得到偏差信号，再通过控制器计算处理后得到电液伺服阀的控制信号，经Ethernet 通信传送给目标机，再经数据采集卡数模转换成模拟量后，传送给电液伺服阀，进而控制液压缸运动所需的流量和压力。Simulink 中的控制器参数可以在运行过程中根据需要直接更改，方便快捷。也就是说，实验者通过机械臂的运动状态和目标机上显示的实时数据来分析控制效果，若是控制效果不满意，可以直接在Simulink 中修改参数，而不需要停止程序运行。这非常有益于控制器参数分析和机械臂运动控制。

 

       4   电液伺服驱动机械臂平台：在前述小节中已经详细介绍了2-DOF 机械臂、液压系统和测控系统，这三部分是电液伺服系统驱动机械臂平台的三大组成部分。从整个电液伺服系统驱动机械臂平台可以清楚地看到各个模块的分布位置，其中连接的电线和输油管道不会影响机械臂的运动。电液伺服驱动机械臂平台正常工作过程为：首先在宿主机Matlab 软件的Simulink 模块中完成控制器的搭建以及参数的设置，形成slx文件。平台运行时，宿主机中slx文件经TLC 文件转化成C 语言文件，通过Ethernet 通信直接下载到目标PC 机中。目标PC 机上的数据采集卡可以将宿主机控制器传送过来的数字信号经D/A 转换成模拟电压信号，传送给电液伺服阀，进而控制电液伺服阀的开度。同时，液压系统中伺服电机转动，使得泵从油箱中吸油，液压油通过输油通道传送。电液伺服阀的输入电压信号可以控制阀的开度，进而影响传送给液压缸的流量和压力。液压油经过管道进入液压缸推动活塞发生运动，又经回油管道输送回油箱。电液伺服阀的控制输入可以影响阀芯位移。当液压缸阀芯位移分别处在正值和负值时，双作用液压缸分别向两个相反的方向运动。液压缸在液压油的流量和压力作用下，推动活塞运动，进而推动机械臂两个关节的转动，实现对机械臂的运动控制。液压缸位移传感器可以测量活塞位移。机械臂上的增量式编码器可以测的关节转动的角度。这些测得的物理量，以及油压传感器和压力传感器的测量数据，经过数据采集卡A/D 转换为数字信号传送给宿主机的控制器，形成闭环回路。控制器计算出与期望指令的偏差，经过控制器的计算处理得到控制信号，再次传送给目标机，从而通过电液伺服阀和液压缸继续控制液压油的流量和压力，实现2-DOF 机械臂的运动控制。

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