本文關(guān)鍵詞：PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)(如單片機(jī)控制系統(tǒng))不能使各控制單元所控制的運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)控制，通過(guò)對(duì)多軸運(yùn)動(dòng)控制器研究，將控制單元與微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成組合系統(tǒng)，由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)來(lái)統(tǒng)一控制多個(gè)控制單元，繼而控制相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)的控制，使不同電機(jī)之間的運(yùn)動(dòng)控制有機(jī)協(xié)調(diào)起來(lái)，最終目的是達(dá)到系統(tǒng)整體的全局性能的最優(yōu)化。本文主要是深入研究一種以DSP為核心的多軸運(yùn)動(dòng)控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)，全面闡述了PMAC運(yùn)動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及其應(yīng)用。以自動(dòng)數(shù)控玻璃雕刻機(jī)為例，開(kāi)發(fā)一種基于PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大模塊。 首先介紹了該運(yùn)動(dòng)控制器主要實(shí)現(xiàn)的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理圖，PMAC是可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器，也稱(chēng)運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)，它主要由Motorola DSP CPU與Delta Tau公司開(kāi)發(fā)和特制的用戶(hù)門(mén)陣列IC組成，是一種開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。它不僅可以象普通PC機(jī)那樣運(yùn)行，還可以通過(guò)設(shè)置變量來(lái)控制運(yùn)動(dòng)過(guò)程。它不僅具有開(kāi)環(huán)指令，還具有閉環(huán)指令。它可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行PID調(diào)整，可以控制8軸聯(lián)動(dòng)，其具有響應(yīng)速度快、精度高、開(kāi)發(fā)周期短、編程和操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可運(yùn)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等多軸控制的高精度伺服裝置上。能夠?qū)Υ鎯?chǔ)在它內(nèi)部的程序進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)算，，執(zhí)行運(yùn)動(dòng)程序、PLC程序、進(jìn)行伺服環(huán)更新。并以串口、總線(xiàn)兩種方式與主計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。 多軸運(yùn)動(dòng)控制器是一種非常靈活的控制器，它可與各種類(lèi)型的主機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和傳感器一起完成各種類(lèi)型的功能。通過(guò)應(yīng)用軟件和硬件特性，為特定的功能對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，以使它能正常工作。多軸運(yùn)動(dòng)控制器雖然提供了強(qiáng)大的PID參數(shù)調(diào)節(jié)功能，但其PID參數(shù)卻不能隨著數(shù)控加工過(guò)程狀態(tài)的改變而自適應(yīng)變化，通過(guò)對(duì)PID參數(shù)功能加以改善，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能。 最后，將PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用在自動(dòng)玻璃雕刻機(jī)，深入研究了嵌入PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)一種基于PMAC運(yùn)動(dòng)控制器的雙CPU的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，在當(dāng)前技術(shù)條件下，采用這種基于上、下位機(jī)的開(kāi)放式的可重用數(shù)控系統(tǒng)，具有較大的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器 運(yùn)動(dòng)程序和PLC程序 同步運(yùn)行 PID參數(shù)調(diào)節(jié) 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類(lèi)號(hào)】：TM571.6
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)概述7-8
• 1.2 現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的產(chǎn)品及其發(fā)展8-11
• 1.2.1 運(yùn)動(dòng)控制器定義8-9
• 1.2.2 運(yùn)動(dòng)控制器國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用10-11
• 1.3 課題的來(lái)源、目的和意義11-13
• 1.4 本文主要工作13-14
• 第二章 PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器概述14-23
• 2.1 概述14-16
• 2.2 PMAC-PC結(jié)構(gòu)、工作原理及運(yùn)動(dòng)模式16-19
• 2.2.1 PMAC-PC結(jié)構(gòu)原理圖16-18
• 2.2.2 PMAC工作原理及功能18-19
• 2.2.3 編寫(xiě)運(yùn)動(dòng)程序19
• 2.3 運(yùn)動(dòng)程序軌跡的生成及運(yùn)動(dòng)模式19-21
• 2.3.1 運(yùn)動(dòng)程序軌跡的生成19-20
• 2.3.2 軌跡的運(yùn)動(dòng)模式20-21
• 2.4 PMAC運(yùn)動(dòng)控制器的安全性設(shè)計(jì)21-23
• 第三章 多軸運(yùn)動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)、工作原理及其連接23-31
• 3.1 PMAC的組成及性能23-25
• 3.2 多軸運(yùn)動(dòng)控制器工作原理及接線(xiàn)25-27
• 3.3 PMAC與主機(jī)的連接27
• 3.4 PMAC與系統(tǒng)的連接27-29
• 3.5 輸入／輸出PMAC與外部的連接29-31
• 第四章 多軸運(yùn)動(dòng)控制器運(yùn)動(dòng)模式及編程31-41
• 4.1 多軸運(yùn)動(dòng)控制器運(yùn)動(dòng)模式31-34
• 4.1.1 直線(xiàn)混合運(yùn)動(dòng)31
• 4.1.2 PVT模式運(yùn)動(dòng)31-33
• 4.1.3 樣條運(yùn)動(dòng)33-34
• 4.2 軟件系統(tǒng)34-35
• 4.3 運(yùn)動(dòng)程序的編寫(xiě)35-39
• 4.3.1 控制流程35-36
• 4.3.2 G代碼36
• 4.3.3 模式和運(yùn)動(dòng)指令36
• 4.3.4 運(yùn)動(dòng)程序的基本規(guī)則36-37
• 4.3.5 運(yùn)動(dòng)程序(加工程序)語(yǔ)法37-39
• 4.4 PMAC卡中PLC程序的編寫(xiě)39-41
• 第五章 同步運(yùn)行及PID參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整的改善41-50
• 5.1 同步運(yùn)行41-43
• 5.1.1 位置隨動(dòng)(電子齒輪)41-42
• 5.1.2 時(shí)基控制(電子凸輪)42
• 5.1.3 位置捕捉功能42-43
• 5.1.4 位置比較功能43
• 5.2 PMAC卡中PID參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整43-50
• 5.2.1 PMAC卡中PID參數(shù)的調(diào)整44
• 5.2.2 PID伺服濾波器工作原理44-46
• 5.2.3 PID參數(shù)的調(diào)整46-48
• 5.2.4 PID參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整48-50
• 第六章 嵌入PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)50-65
• 6.1 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)50-52
• 6.1.1 傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)50-51
• 6.1.2 基于PMAC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)51-52
• 6.2 自動(dòng)玻璃雕刻機(jī)中心數(shù)控系統(tǒng)的概述52-56
• 6.2.1 數(shù)控中心機(jī)床的組成53
• 6.2.2 技術(shù)說(shuō)明及主要技術(shù)性能指標(biāo)53-54
• 6.2.3 數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成和原理54-56
• 6.3 電機(jī)的同步控制56-57
• 6.4 數(shù)控中心控制軟件設(shè)計(jì)57-65
• 6.4.1 描述系統(tǒng)邏輯的數(shù)據(jù)流圖57
• 6.4.2 動(dòng)態(tài)模型的建立57-58
• 6.4.3 軟件的模塊化設(shè)計(jì)58-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70
• 攻讀研究生期間所發(fā)表的論文及研究成果70

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 祝建禮;徐志農(nóng);楊辰龍;竺科儀;;基于PMAC卡的超聲檢測(cè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2006年06期

2 丁希侖;張澈;陳浩;;基于VC++與PMAC的仿生四足機(jī)器人控制軟件開(kāi)發(fā)[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2012年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 祝海濤;支持船舶敏捷制造的新一代數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

2 鄭新毅;深微孔電火花加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

3 楊旭;新型葉片混聯(lián)拋磨機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 柳春青;導(dǎo)彈引信安保機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)控制部分研究[D];中北大學(xué);2011年

2 薛忠余;基于PMAC的控制系統(tǒng)在天線(xiàn)罩電厚度磨削設(shè)備中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2011年

3 張慶芳;重型數(shù)控銑車(chē)床C軸精密定位技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 魯玉蘭;基于PMAC的五軸電火花加工數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2010年

5 邱必穩(wěn);非圓活塞數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];江蘇科技大學(xué);2010年

6 陳偉漢;電位計(jì)電氣性能綜合測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];武漢工程大學(xué);2011年

7 史媛;基于LabVIEW的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年

8 陳登瑞;六自由度機(jī)械手本體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

9 譚穎;六自由度檢修機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

10 姚純;激光熔覆實(shí)體快速成形及送粉系統(tǒng)研究[D];蘇州大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：491248