为了给多轴运动控制平台提供二次开发,提出利用以STM32芯片为核心的组件式硬件资源,利用Free RTOS实时系统和EMWIN图形系统模块化软件平台。首先详细地研究了空间连杆开式链的运动学模型,并采用D—H参数矩阵法处理变换矩阵,求解出执行点的位姿;然后采用开放性系统架构集成式硬件设计,便于拓展机器人控制系统的新功能和增强机器人抗干扰性能,并立足于STM32芯片搭建了模块化软件平台Free RTOS实时系统和图形系统EMWIN应用层面;最后为了保证各个运动轴信息采集、数据运算和运动执行的同步进行,采用软硬件协同技术进行设计,并通过对二质量伺服电机系统PID算法进行控制,调节PWM输出使运动控制器平稳运动。多轴二质量PID运动-数控滚圆机滚弧机张家港电动弯管机折弯机滚弧机 第39卷第10期2017-10【33】进行上位机和STM32进行USART通信。采用定时器进行脉冲宽度调制进而控制松下A5伺服电机。 本文由公司网站弯管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.wanguanjixie.com   图2ARM芯片硬件功能模块结构图3多轴运动控制单元结构主电源漏电断路器将电源分配给STM32F103ZET6芯片和过电流保护装置配线断路器（MCCB），之后串联噪音滤波器（NF）防止外部噪音和驱动器的耦合。设置线圈浪涌吸收器后接通电磁接触器（NF），采用电抗器（L）降低电源的高次谐波电流，之后驱动器IM174连接松下A5伺服电机MSMD042G1U带动机械系统动作。在运动过程中机械运动系统和伺服系统的角度、电流，扭矩等数据被传感器读取采集，通过信息采集接口后将数据传输到ARM控制芯片中。3机器人软件结构设计采用实时多任务FreeRTOS系统作为控制内核，将内核任务划分为：进程调度，内存管理，进程间通信，实时任务处理，图形界面编辑。如果采用软件和上位机进行通信，则上位机通过编辑预先定义的编程代码，由STM32F103ZET6处理器经过辨析取值，从而实现对各轴电机的启动、加速、反转、减速及停止，精确定位控制。如果采用ILI9488触摸屏编程，则由人机界面的编程界面进入，输入代码编号和参数值，进行在线编辑工作。两种方法相互补充增强了系统工作的可靠性。图4软件系统功能结构电机控制任务的流程大致为：程序初始化进入先进行等待各个模块初始化，一切准备就绪后开始等待用户编辑控制指令。程序运行后，处理器将调用二质量PID控制子程序计算当前输出PWM的占空比，启动定时器模块输出确定脉冲数。如果不继续编辑指令就自动退出该运动控制状态。4仿真研究高精度的要求下，机械轴会发生一定的形变。传动轴的形变导致了在传递特性中出现机械谐振。忽略传动轴的转动惯量。便可以将其视为二质量（电机,负载多轴二质量PID运动-数控滚圆机滚弧机张家港电动弯管机折弯机滚弧机 本文由公司网站弯管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.wanguanjixie.com