ADAMS 是虚拟样机分析的应用软件, 用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。通过本软件可以获取支路变量反解值曲线, 将获得的曲线离散化即可得到所需的控制量, 位置给定为离散化后的期望目标位置。

5 控制系统的软件设计

      在Windows 环境中, 采用Visual C++设计控制程序。位移量l1 的闭环控制见图5。其中控制时间隔T=10ms, 位置给定为离散化后的期望轨迹, 位置反馈通过A/D 转换读取位移传感器的信号, 数字滤波后计算出被控量的当前值。

      程序中用SetTimer（ nIDEvent, time, NULL） 设置中断, 其中nIDEvent 为中断号, time 为中断时间间隔。中断处理函数的流程见图6。因为并联机构运动时各个支路之间具有一定的耦合性,应避免支路独立大范围运行。程序启动时要将每个控制端口初始化, 各模拟输出清零, 设置开关量输出使电机的停止、快速制动端有效, 确保程序启动时整个系统的安全。为了使并联机构的5 个支路同步运行, 程序中设置了5 个与之相对应的中断处理函数。联机构的5 个支路同步运行, 程序中设置了5 个与之相对应的中断处理函数。
      此外, 另设置了一个计时器定时改变期望位置, 时间间隔为t, 通过改变t 的大小调节动平台的运动速度。位置给定r（ kt） 是由ADAMS 仿真得到, 离散化的时间间隔为0.05s。
      通过A/D 采样获得被控量的当前位置c（ KT） , 采用平均值滤波, 采样次数20 次。
      位移偏差:
      e（ KT） =r（ kt） - c（ KT） （ 1）
      通过实验验证得知: 当e（ KT） >0 时, 电机驱动器F/R 端为高电平, 即电机正转当e（ KT） <0 时, 电机驱动器F/R 端为低电平, 即电机反转, 此条件为闭环系统稳定的必要条件。由控制器运算得出控制量u（ KT） , 其值由D/A 转换输出到电机驱动器的转速端子“AVI”, 调节无刷直流电机的转速。

6 控制系统的实验验证

      在实验过程中, 首先调节并联机构的支路使动平台处在零坐标位置, 然后让动平台做以下合成运动: Y 轴方向上做100mm 往复平移, X 轴方向上做±15°旋转, 合成方法图略。使用ADAMS 软件求取相应的位置反解, 在控制程序中使用其离散化后的结果, 使动平台重复往返运动。在此过程中, 并联机构运行平稳, 动平台运动轨迹重复性较好。

7 结束语

      以无刷直流电机为驱动部件, 微机为处理器, PCI 总线测控卡作为数据接口构建了系统的硬件部分。使用C++语言编写了控制软件。利用ADAMS 软件求解并联机构的位置反解曲线, 并应用到实验中。
      实验结果表明:
      （ 1） 由于无刷直流电机的驱动能力较强, 提高了系统的响应及运行性能。
      （ 2） 并联机构各支路的控制精度能够满动平台运动的需求。
      （ 3） 利用ADAMS 软件获得的位置曲在实物证验证中得到了较好的应用。