六自由度平台实验报告

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1、六自由度平台实验报告机械电子工程系张梦辉21525074一、实验简介实验对象为一个六自由度平台，每个自由度的运动均由一个永磁式直流电机驱动，实验要求对其中一个电动缸进行位置控制，位置由一个滑变电阻式的位移传感器反馈回的电压信号确定，驱动则是通过研华的PCI1716L的数字输出实现，控制软件采用Labview8.6。二、实验装置PC机一台研华PCI1716L多功能板卡一个PCI总线一根固态继电器板一块220VAC—24VDC变压器三个直流电动机六个三、实验台介绍六自由度运动平台是由六支电动缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台

2、固定在基础上，借助六只电动缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（a,（3，丫，X，Y,Z）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。六自由度运动平台涉及到机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列高科技领域，因此六自由度运动平台是机电控制领域水平的标志性象征。主要包括平台的空间运动机构、空间运动模型、机电控制系统。本实验台，PC机作为板卡和人的接口，通过在PC机上编程来控制板卡发送数字信号和采集位置信号。将PCI多功能卡设置为设备0,选择PCI板卡的模拟信号输入口AI4口来采集2号缸的位置信号，通

3、过PORT1号口来控制2号缸对应直流电机的正转、反转和停止。通过数字信号输出口发送开关量来控制固态继电器的开和闭，固态继电器导通的话，则接通直流电动机，直流电动机开始运行，这吋候，电动缸就会朝着指定方向运行，并且到达指定的位置。实验中用到的接口的说明:AI0-AI5模拟信号输入口，用来采集六个缸的位置信号;AIGND模拟信号公共地DO0-DO11数字信号输出口，用来控制六个缸的运动（其中D011-D010分别控制1号缸的正反转D009-D008分别控制2号缸的正反转D007-D006分别控制3号缸的正反转D005-D004分别控制4号缸的

4、正反转D003-D002分别控制5号缸的正反转DOOl-DOOO分别控制6号缸的正反转DGND数字输出信号公共地AIOAI2A14AI6AI8AI10AI12AI14AIGNDAOOREF*Aoo_ourAOGND-DIODI2DI4DI6DidDI10DI12DI14DGNDDOODO2DO4DO6DO8DO10DO12DO14DGNDCNTO.CLKCNTO_OUTCNTOGATE+12V68346733663265316430632962286127602659255824572356225521542053195218511750

5、16491548144713461245114410439428417406395384373362351AI1AI3AI5AI7Ai9A111AI13AI15AIGNDAO1一REF*AO1一OUT*AOGND.DI1DI3DI5DI7DI9DI11DI13DI15DGNDDO1DO3DO5DO7DO9DO11DO13DO15DGND啾CEROUTTRG^GATEEXT.TRG+5VPCI1716L板卡端口四、实验过程Labview实验程序：1、数字信号输出程序段通过调用PCT板卡的例子程序:1^0什^6?01^%)^1.。程序来发

6、送数字信号，当控制子为1时，通过板卡数字信号输出口D08口发送1，这样2号缸的电机发转，电动缸退回；当控制字为2时，通过数字信号输出口D09发送1,这样2号缸的电机正转，电动缸前进。2、信号采集程序段通过调用板卡的例程AlConfig.vi来对釆集口进行设定，采集设定接U可以通过在前面板上设定信号采集口以及转换的电压值。通过调用板卡的AlVoltagcln.vi例程来输出采集的电压值。3、位置检测程序段缩位移H»opri

7、执行頁当前位移►oblIQ-

8、转口远择比例系欸目标位移目饴位移将采集的电压值通过一定的运算转换成位置值，并在前面板上的

9、当前位移显示器上显示出来，当按下执行按钮之后，当前位移同目标位移进行相减，结果乘以一个比例系数同事先设定好的死区相比较，当大于死区吋，表示当前位移大于目标位移，这时将1赋给控制字，电机反转，电动缸退回。使得当前的位移值等于目标位移值之后停止。当大于死区时，表示当前位移大于目标位移，这时将2赋给控制字，电机正转，电动缸前进。使得当前的位移值等于目标唯一值之后停止。50停止0-^控制字'源11题….执行时间1IF，[1]■停止■:值改变▼卜当按下停止按钮后，将0赋给控制值，电机停止转动。4、程序的前面板单缸闭环运动笑集雌菜麵道转换电压比例系数

10、EF-I目标位移当前位移■001Q0-■100:75-；■75-：50;50;25-：25!■n-n-四、实验结果单缸闭环运动瑞口选择比例系数目标位移死区/当前位移采集通道100-：100:广