基于虛軸法的多軸同步運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展,許多原來由復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制,現(xiàn)在越來越多地采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)代替。多電機(jī)的同步控制越來越多地應(yīng)用于各種領(lǐng)域,特別是有著多個(gè)分散工作機(jī)構(gòu)的大型設(shè)備,只有保證多個(gè)電機(jī)之間按某種比例關(guān)系同步協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),才能確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。而系統(tǒng)同步性能的好壞,直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)和性能。因此,研究多軸的同步控制,提高其同步精度,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要的意義。
　　 本文從實(shí)際需求出發(fā),由于大幅面絲網(wǎng)檢測(cè)裝置中運(yùn)動(dòng)梁的跨度非常大

2、,需用多電機(jī)的同步控制來實(shí)現(xiàn)大跨度運(yùn)動(dòng)梁兩側(cè)的同步驅(qū)動(dòng),因此對(duì)其中所涉及到的同步運(yùn)動(dòng)控制基本方式進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。針對(duì)常用的多電機(jī)同步控制策略的一些缺陷,本文運(yùn)用了一種新的同步控制算法-虛軸法,并建立了與之相對(duì)應(yīng)的多電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)控制數(shù)學(xué)模型,在MATLAB仿真中取得了很好的同步效果。
　　 此外,要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的伺服控制,設(shè)計(jì)一套適用的運(yùn)動(dòng)控制器是關(guān)鍵。本文選用專用運(yùn)動(dòng)控制芯片LM628作為運(yùn)動(dòng)控制器的核心模塊,單片機(jī)作為主控制器,

3、構(gòu)成單軸的底層伺服控制器,并完成了與電機(jī)伺服控制相關(guān)的各個(gè)輔助功能模塊硬件電路設(shè)計(jì)。同時(shí)在整個(gè)控制系統(tǒng)中引入CAN總線技術(shù),還設(shè)計(jì)了一種CAN總線接口卡來實(shí)現(xiàn)CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能,保證整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)-PC機(jī)和從節(jié)點(diǎn)-單軸伺服運(yùn)動(dòng)控制模塊之間的通信。
　　 最后,對(duì)文中所涉及的同步運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)各個(gè)軟件模塊進(jìn)行了規(guī)劃,并編寫了虛軸法同步控制算法程序和運(yùn)動(dòng)控制器的底層驅(qū)動(dòng)程序,以及其它相應(yīng)的子程序模塊。通過具體的試