步進(jìn)電機(jī)多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文在分析了國內(nèi)外多種類型的運(yùn)動(dòng)控制器的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制作了一種以Intel89C52為核心器件的步進(jìn)電機(jī)多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng).提出了一種主從式控制模式,即用基于Windows操作系統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)作為上位機(jī),完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和復(fù)雜計(jì)算,用單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)的實(shí)時(shí)控制.論文以球面孔系坐標(biāo)非接觸測(cè)量系統(tǒng)作為該運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用實(shí)例,著重分析了步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)原理和方法;實(shí)現(xiàn)了上位計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的正確通訊;用VC++語言編制了可以

2、實(shí)現(xiàn)圖像采集、控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向、角度等功能的可視化界面;并在論文最后通過誤差分析給出了用"基于PC機(jī)的多軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位系統(tǒng)精確控制"的改進(jìn)方案,同時(shí)提出了一種新的步進(jìn)電機(jī)的高速控制算法.該運(yùn)動(dòng)控制器可以實(shí)現(xiàn)3軸單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或聯(lián)動(dòng)控制,有位置和速度兩種控制方式,用戶通過編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加減速控制.該控制器除了具有步進(jìn)控制功能以外,還具有限位、復(fù)位,對(duì)多路意外故障信號(hào)的中斷處理等功能.該控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面具有如下特點(diǎn):1.采用內(nèi)部

3、時(shí)鐘方式產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖,而沒有采用高速脈沖發(fā)生器等外部方式,用軟件來實(shí)現(xiàn),從而降低硬件成本.2.硬件設(shè)計(jì)方面,首先進(jìn)行了硬件的總體方案設(shè)計(jì),盡可能地選擇了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的電路,從而提高了設(shè)計(jì)的成功率和結(jié)構(gòu)的靈活性,避免出現(xiàn)大返3.盡可能選用了功能強(qiáng)、集成度高、通用性好、市場(chǎng)貨源充足的電路或芯片.4.盡量簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì),軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件來完成.球面孔系坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)已完成制作.通過實(shí)際調(diào)試驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)控制器硬件和軟件設(shè)計(jì)的