基于dsp的离线式三轴运动控制系统研究与开发（可复制）.pdf

基于dsp的离线式三轴运动控制系统研究与开发（可复制） 摘要计算机数控际跏羌杉扑慊丶际酢⒌缁际酢⒕芑设计和制造技术等为一体发展起来的高新技术。在计算机数控技术基础上,研究和开发一款基于计算机数控的高性能数控运动控制卡是本文的研究目的。运动控制系统是机器人控制系统的重要组成部分,而运动控制卡是运动控制系统的核心。高性能的运动控制系统经历了由封闭式向开放式结构的发展。本论文主要对运动控制卡进行了研究,采用隖嘟岷系募际跎杓屏巳运动控制卡,应用于数控焊接机器人运动控制系统,酒哂写笕萘渴荽理能力,具有可编程性、高集成度的特点,使得控制系统更具模块化且更加开放化,增加了机器人工作的灵敏度与柔性。本文对虵谌嵩硕刂葡低持械挠τ媒邢晗傅墓婊杓啤主要内容有:ü钥7攀绞叵低场⒃硕刂瓶ǖ刃幸迪肿吹娜娴餮校于对运动控制系统的深入学习,根据系统的要求,确定了基于虵运动控制设计方案,论文介绍了系统的硬件组成和软件设计;攵栽硕刂浦的一些具体问题,如速度控制、高精度插补、阅芴岣叩龋岢隽烁髯缘慕决方案,并且在绦蛏杓浦械靡允迪帧@纾翰捎檬奔浞指罘ǖ闹毕卟宀和圆弧插补;圆弧插补在定点械募扑阈阅艿奶岣咭约熬ǘ鹊奶岣撸俣控制的匀加速处理等;刂瓶ǖ闹噶钍抢醋陨衔换鶳模畚幕股杓仆ㄐ判议实现数据压缩,出错处理以保证数据通信的高效和准确性;疚淖詈蠖陨杓出的运动控制卡在三轴鼗蚕低成辖械魇院图庸げ馐裕芙崾笛榻果迸一步完善系统;疚牡拇葱轮υ谟冢喽杂谝郧暗幕赑脑谙呖刂疲离线使用控制板卡也可以控制数控机床的稳定移动,成本大大降低,且更加稳定,关键词:数字信号处理器、运动控制、插补原理、速度控制、袷健性能更加可靠。
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第一章绪论篒数控系统概述计算机数控技术窍冉圃旒际醯幕『秃诵模且幌罟残约际酰反映了一个。数控系统作为数控机床和机器人的一个核心部件是各国竞相发展的高新技术,其技术比较复杂,难度也很大,是我国的一个薄弱点。数控机床自诞生以来,经历了数代的发展。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴的高新技术产业和尖端工业最基本的技术装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此,有专家们预言:机械制造的竞争,其实质是数控技术的竞争。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,是制造业实现柔性化、集成化、自动化生产的基础,是提高劳动生产率和提高产品质量必不可少的物质手段,是国防现代化的重要战略物质,是关系到的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径蘧膊ǎ。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高、精、尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和根据国家重点建设工程和国民经济发展的具体需求,设计制造“高、精、尖重大数控装备,打破国外的封锁,掌握数控关键技术,创出中国数控机床品牌,.鼗驳淖槌刹考现代数控机床主要由机床、伺服驱动器、电机、数控系统、反馈元器件等组成,其中数控系统按其开放形式分为两种,即为开放式和封闭式。其中开放式数限制政策。提高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。:.
稿雕。,』.鞴一《一囊瀛腻阕轰黼赫睁问韎二,蠢蕊尊哪,嚣赫㈣,!玧控系统主要由机和运动控制卡组成,各部分及其功能详细列出如下运动控制器。运动规划,产生位置脉冲指令。比较先进的还有专用运动控制器和开放式结构运动控制器。上位计算机。机,主要用作运动代码生成,应用程序,驱动器。全数字式驱动器脉冲分配,电流放大。电机有步进电和伺服电机。伺服电机:直流伺服电机、人机界面设计交流伺服电机反馈元件。位置反馈元件:反馈角度和位移。:即丌环控制,半闭环控制,闭环控患扑慊氡栈房刂葡低毛。直线电机。传动机构。齿型带、减速器、齿轮齿条、滚珠丝杠。制。开环控制系统:圈半闭控制环原理图第一章绪论图数控机床暂图;房刂圃硗阂
摩矬忌陷顋籰霾弘黼一嗟齑戳黼㈧瓣伺服驱动系统图安川鐆产品料制造工艺的发展及其性能价格比的日益提高,交流伺服技术——交流伺服电机栈房刂葡低常见的伺服驱动有直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机等。由于变频技术的进步,交流伺服驱动技术取得了突破性进展,为运动控制系统提供高质量的伺服驱动装置,极大地推动了运动控制技术的发展。本设计的运动控制器实验在数控机