可重构控制器中自治域模块的开发及应用

论文摘要

随着新世纪的来临,全球的市场竞争日益激烈。传统的单一的大批量的生产模式已经越来越无法适应目前变幻莫测的市场需求,对可重构制造系统的需要应运而生。可重构控制器是可重构制造系统的重要组成部分之一,开发一种能够随着市场需求变化而调节、在功能上可以快速响应新产品的可重构控制器,来配合可重构制造系统,已经成为目前迫在眉睫的事情。本文提出了可重构控制器的体系结构,介绍了其三个组成部分:可重构接口模块、状态协调器模块、自治域模块。并参考COM面向组件的设计方法,提出了基本模块单元的主要结构的设计方案。作为可重构控制器的核心模块——自治域模块,通过信息感知模块对图像、温度、力、位姿等多种信息的采集,然后调用重构知识库里相关信息的处理方法,接着中枢系统模块结合实际意图,通过状态机决策,确定控制策略,实现运动控制、视觉控制、力觉控制、位姿控制等,使功能的模块化、智能化,最终实现控制器的可重构。此可重构控制器还有个突出的优点是可扩展性。可重构知识库通过使用设计模式,实现了接口的通用性、可兼容性。随着科学技术的不断发展和进步,通过不断对重构知识库进行修改、完善和补充,可以使得可重构控制器性能不断的优化,更加具有通用性、智

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 可重构控制器的特点
• 1.2.1 可重构控制器的开放性
• 1.2.2 可重构控制器的智能性
• 1.3 课题研究意义及论文内容
• 1.3.1 课题研究意义
• 1.3.2 研究的主要内容
• 第二章 可重构控制器的结构
• 2.1 可重构控制器的结构
• 2.2 可重构接口模块
• 2.2.1 可重构接口模块的任务
• 2.2.2 可重构接口模块的实现
• 2.3 状态协调器模块
• 2.4 自治域模块
• 第三章 自治域模块的研究
• 3.1 信息感知模块
• 3.2 人机交互接口模块
• 3.3 中枢系统模块
• 3.3.1 操作系统
• 3.3.2 系统编程语言
• 3.3.3 硬件配置
• 3.3.4 信息处理
• 3.3.5 决策
• 3.4 执行模块
• 3.5 自治域模块的配置软件
• 第四章 可重构知识库的实现
• 4.1 可重构知识库的描述
• 4.2 可重构知识库软件的实现
• 4.2.1 图像处理模块软件
• 4.2.2 运动代码处理模块软件
• 4.2.3 运动控制模块软件
• 4.2.4 温度控制模块软件
• 第五章 运动模块的实现
• 5.1 伺服驱动系统
• 5.1.1 伺服驱动系统的组成
• 5.1.2 伺服电机与驱动器
• 5.1.3 位置检测元件
• 5.2 运动过程的分析
• 5.2.1 速度的研究
• 5.2.2 运动性能的研究和调节
• 第六章 可重构控制器的应用
• 6.1 可重构控制器在机器人装配中的应用
• 6.1.1 T 型轴与C 型孔的装配过程中位姿状态分析
• 6.1.2 基于中轴图的粗运动规划分析
• 6.1.3 基于力控的精运动规划分析
• 6.1.4 机器人装配的过程控制分析
• 6.2 可重构控制器在RFID 封装中的应用
• 6.2.1 RFID 封装流水线结构
• 6.2.2 RFID 中各个模块的分析
• 6.3 可重构控制器在数控行业的应用
• 6.3.1 信息感知模块的可重构
• 6.3.2 中枢系统模块的可重构
• 6.3.3 执行模块的重构
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢