PLC模拟机械臂设备DOC.doc

毕业设计
PLC模拟机械臂控制设备
系部: 电气工程系
专业: 电气自动化
班级: 507212
姓名: 梁邱一
指导教师:韩邦涛
二○一一年六月
PLC模拟机械臂控制设备
摘要:机械臂是工业机器人的一种类型,是具有非线性、强耦合的动态系统,由于运行时机械臂的负载可能发生变化和动态特性会随着其伸曲而改变,且无法准确获得参数,故它又是一个时变的系统,存在着建模难的问题。由于机器人的时变、强耦合及不确定性,给机器人控制带来困难。很多现代控制理论,如最优控制和解耦控制应用于机械臂控制中,用于解决系统的非线性、强耦合的问题。当机械臂面对非结构化,需根据实际情况赖确定如何完成任务时,最优控制和解耦控制等就不能保证其控制的最佳特性。因此,一类能够感知,思维、能够在非结构化得环境中自主地工作的机械臂成为机器人学研究的长远目标。目前智能控制理论和应用的发展,使得新型智能控制技术渗透带机器人学研究的各个方面,机器人研究进入智能阶段。由于机器人所处的环境和自身的特点,智能机器人就需具有较强的容错能力,且能够克服非线性、时变、多变量耦合和外界的噪声赖进行有效的全局控制;尽可能拥有自我规划和决策的能力。对智能机器人工作能力的要求将随着人工智能和硬件技术的发展而完善,同时机器人和机器人学问的研究也促进许多人工智能思想的发展。
机器人的轨迹控制是机器人学中重要的研究领域和基本功能之一。机械臂轨迹跟踪控制是通过给定各关节的驱动力矩,使得机器人的位置、速度、加速等跟踪给定的轨迹。机械臂的轨迹规划包括:机械臂和其所在环境的描述,规划出一条从起始位置出发,机械臂自身的关节和连杆绕过静止或运动的物体,最后到达预订的目标位置,并满足某些优化条件的路径。为机器人具有智能,能够自主规划和平滑跟踪,且跟踪的路径或跟踪花费的时间最短,成为研究的重点。
关键词:PLC 机械臂编程控制器
目录
第一章引言………………………………………………………………………4
本课题的意义………………………………………………………………4
本课题的目的………………………………………………………………4
第二章可编程控制器概述………………………………………………………5
可编程控制器基本知识……………………………………………………5
可编程控制器的应用前景与发展…………………………………………7
可编程控制器的基本组成…………………………………………………8
可编程控制器的工作原理…………………………………………………10
第三章 PLC控制机械臂设计……………………………………………………13
各电器设备的控制方式和控制要求………………………………………13
电器元件设备的选择………………………………………………………14
………………………………………………………………16
结论……………………………………………………………………………25
参考文献………………………………………………………………………26
致谢……………………………………………………………………………27
引言
机械臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置,在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同,但它们都有一个共同的特点,就是能够接受指令,精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速快速更新换代起着十分重要的作用。PLC控制设备可使该系统的运行可靠性高、故障率低、维修方便、取得良好的工作效果。
本课题的意义
机械臂近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代科技的一个重要组成部分。汽车业的快速发展,车外型愈求美观流线,并由于汽车外板件要求完美无尘的冲压生产线也向高速化、高品质、自动化、柔性化方向发展。传统冲压生产过程中的手工操作、人工送料的生产方式已无法满足该行业的需要。 
机械臂积极作用正日益为人们所认识,其一,它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。因此,它能大大地改善工人的劳动条件,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此,受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合,应用得更为广泛。在我国,近代几年来也有较快的发展,并取得一定的成果,受到各工业部门的重视。
本课题的目的
1:了解PLC的组成和工作原理
2:学会制作控制器
3:调试、使用控制器
4:理论实际相结合,能解决实际应用问题
第二章编程控制器概述