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at89c51單片機的分布式控制系統(tǒng).doc

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at89c51單片機的分布式控制系統(tǒng),at89c51單片機的分布式控制系統(tǒng)畢業(yè)論文論文共計49頁,24845字。摘要鋁垛的搬運和堆垛是電解鋁行業(yè)中常見的一種作業(yè)方式。傳統(tǒng)的鋁錠堆垛作業(yè)方式工序流程長,所需使用的設(shè)備多,且占用空間大,堆垛效率低。有必要研制出一種集多種功能于一身的機械手進行搬運與堆垛作業(yè)。本文建立了鋁錠堆垛機械手的運動系統(tǒng),對它進行了運動學(xué)分...
編號:10-28687大小:780.00K
分類: 論文>通信/電子論文

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AT89C51單片機的分布式控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

論文共計49頁,24845字。


摘 要
鋁垛的搬運和堆垛是電解鋁行業(yè)中常見的一種作業(yè)方式。傳統(tǒng)的鋁錠堆垛作業(yè)方式工序流程長,所需使用的設(shè)備多,且占用空間大,堆垛效率低。有必要研制出一種集多種功能于一身的機械手進行搬運與堆垛作業(yè)。
本文建立了鋁錠堆垛機械手的運動系統(tǒng),對它進行了運動學(xué)分析和仿真,建立了末端件的位移方程、速度方程、加速度方程和姿態(tài)方程。在鋁錠堆垛機械手模型控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面,采用主從混合多點串行通訊方式,設(shè)計了基于AT89C51單片機的分布式控制系統(tǒng)、機械手示教盒、機械手控制器和系統(tǒng)抗干擾設(shè)計。在軟件設(shè)計方面采用了模塊化編程方法,編制了PC機及示教盒與關(guān)節(jié)控制單片機之間的通訊程序、機械手手動操作程序、示教程序和軟件抗干擾設(shè)計。
本人在此次設(shè)計中的專題為鋁錠堆垛機械手模型控制系統(tǒng)的前向通道設(shè)計,即人機通道配置與接口設(shè)計及示教盒單片機系統(tǒng)資源擴展。
本文對于研制一種實用化、低成本、靈活性強、操作方便、具有一定自動化程度和占地面積小、作業(yè)范圍大、堆垛效率高的鋁錠堆垛機械手具有十分積極的意義。

【關(guān)鍵詞】:堆垛,機械手,運動學(xué)分析,計算機仿真,控制系統(tǒng)。

目 錄
摘要 ……………………………………………………………………………………………………
第一章 緒論 ……………………………………………………………………………………… 1
§1.1 鋁錠的生產(chǎn)及應(yīng)用綜述 ……………………………………………………… 1
§1.2 工業(yè)機器人綜述 ………………………………………………………………… 1
1.2.1 國外機器人進展、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ……………………………… 1
1.2.2 國內(nèi)機器人進展、現(xiàn)狀和趨勢 ……………………………………… 2
§1.3 鋁錠傳統(tǒng)堆垛方法及設(shè)備綜述 …………………………………………… 2
1.3.1 鋁錠堆垛要求 ……………………………………………………………… 2
1.3.2 鋁錠堆垛作業(yè)流水線介紹 …………………………………………… 3
§1.4 鋁錠堆垛機械手工作站介紹 ……………………………………………… 3
1.4.1 使用鋁錠堆垛機械手的生產(chǎn)流程簡介 …………………………… 3
1.4.2 鋁錠堆垛機械手的組成 ………………………………………………… 3
1.4.3 末端執(zhí)行器 …………………………………………………………………… 3
§1.5 選題意義及研究重點 ………………………………………………………… 4
第二章 鋁錠堆垛機械手運動學(xué)分析及其仿真 …………………………………… 5
§2.1 鋁錠堆垛機械手運動學(xué)分析 ……………………………………………… 5
§2.2 鋁錠堆垛機械手運動方程的建立 ……………………………………… 6
2.2.1 D-H方法概述 ………………………………………………………………… 6
2.2.2 極坐標變換及運動方程的建立 ……………………………………… 7
§2.3 速度方程和加速度方程的建立 …………………………………………… 8
2.3.1 雅可比矩陣 ………………………………………………………………… 8
2.3.2 速度方程的建立 …………………………………………………………… 9
2.3.3 加速度方程的建立 ……………………………………………………… 9
§2.4 鋁錠堆垛機械手運動學(xué)仿真 ……………………………………………… 10
2.4.1 概述 …………………………………………………………………………… 10
2.4.2 鋁錠堆垛機械手系統(tǒng)的模型 ………………………………………… 10
2.4.3 機械手軌跡規(guī)劃 …………………………………………………………… 10
2.4.4 仿真程序設(shè)計 ……………………………………………………………… 11
第三章 鋁錠堆垛機械手模型控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 …………………………… 13
§3.1 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 ………………………………………………………… 13
3.1.1 堆垛機械手的堆垛作業(yè)流程 ………………………………………… 13
3.1.2 控制系統(tǒng)的組成和工作原理 ………………………………………… 13
3.1.3 單片機的選擇 ……………………………………………………………… 13
3.1.4 系統(tǒng)監(jiān)控電路 ……………………………………………………………… 15
3.1.5 晶振電路 ……………………………………………………………………… 16
§3.2 控制系統(tǒng)通訊電路設(shè)計 ……………………………………………………… 16
§3.3 前向通道設(shè)計(專題部分) ………………………………………………… 17
3.3.1 人機通道配置與接口設(shè)計………………………………………………… 17
3.3.2 示教盒單片機系統(tǒng)資源擴展 ………………………………………… 19
§3.4 后向通道設(shè)計 …………………………………………………………………… 28
3.4.1 驅(qū)動電路設(shè)計 ……………………………………………………………… 28
3.4.2 關(guān)節(jié)控制單片機系統(tǒng)資源擴展 ……………………………………… 30
§3.5 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計 ………………………………………………………………… 31
3.5.1 概述 …………………………………………………………………………… 31
3.5.2 供電系統(tǒng)抗干擾設(shè)計 …………………………………………………… 31
3.5.3 過程通道抗干擾設(shè)計 …………………………………………………… 32
3.5.4 接地技術(shù) ……………………………………………………………………… 33
第四章 模型控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ……………………………………………………… 34
§4.1 應(yīng)用軟件的設(shè)計特點 ………………………………………………………… 34
§4.2 軟件設(shè)計 ………………………………………………………………………… 34
4.2.1通訊程序設(shè)計 ………………………………………………………………… 35
4.2.2手動控制程序設(shè)計 ………………………………………………………… 39
4.2.3示教控制程序設(shè)計 ………………………………………………………… 42
4.2.4軟件抗干擾設(shè)計 …………………………………………………………… 44
結(jié)論 …………………………………………………………………………………………………… 45
參考文獻 ……………………………………………………

部分參考文獻
[1] 李蘭友 王勇才 傅景義 《單片機開發(fā)應(yīng)用十例》 電子工業(yè)出版社
[2] 余永權(quán) 《ATMEL89系列單片機應(yīng)用技術(shù)》 北京航空航天大學(xué)出版社 2002
[3] 李伯成 侯伯亨 張毅坤 《微型計算機原理及應(yīng)用》 西安電子科技大學(xué)出版社
[4] 丁元杰 《單片微機原理及應(yīng)用》 機械工業(yè)出版社
[5] 吳金戌 沈慶陽 郭庭吉 《8051單片機實踐與應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社
[6] 陳光東 《單片微型計算機原理與接口技術(shù)》 華中理工大學(xué)出版社