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

【摘要】：傳統(tǒng)的經(jīng)濟型控制系統(tǒng)(如單片機控制系統(tǒng))不能使各控制單元所控制的運動軸進行多軸聯(lián)動控制，通過對多軸運動控制器研究，將控制單元與微型計算機構(gòu)成組合系統(tǒng)，由一臺微型計算機來統(tǒng)一控制多個控制單元，繼而控制相應(yīng)的運動軸，實現(xiàn)多軸聯(lián)動的控制，使不同電機之間的運動控制有機協(xié)調(diào)起來，最終目的是達到系統(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為核心的多軸運動控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)，全面闡述了PMAC運動控制器的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及其應(yīng)用。以自動數(shù)控玻璃雕刻機為例，開發(fā)一種基于PMAC的開放式數(shù)控系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩大模塊。 首先介紹了該運動控制器主要實現(xiàn)的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理圖，PMAC是可編程多軸運動控制器，也稱運動控制計算機，它主要由Motorola DSP CPU與Delta Tau公司開發(fā)和特制的用戶門陣列IC組成，是一種開放式結(jié)構(gòu)。它不僅可以象普通PC機那樣運行，還可以通過設(shè)置變量來控制運動過程。它不僅具有開環(huán)指令，還具有閉環(huán)指令。它可以對電機進行PID調(diào)整，可以控制8軸聯(lián)動，其具有響應(yīng)速度快、精度高、開發(fā)周期短、編程和操作簡單的特點，可運用于機器人、數(shù)控機床等多軸控制的高精度伺服裝置上。能夠?qū)Υ鎯υ谒鼉?nèi)部的程序進行單獨的運算，，執(zhí)行運動程序、PLC程序、進行伺服環(huán)更新。并以串口、總線兩種方式與主計算機進行通訊。 多軸運動控制器是一種非常靈活的控制器，它可與各種類型的主機、驅(qū)動器、電機和傳感器一起完成各種類型的功能。通過應(yīng)用軟件和硬件特性，為特定的功能對其進行設(shè)置，以使它能正常工作。多軸運動控制器雖然提供了強大的PID參數(shù)調(diào)節(jié)功能，但其PID參數(shù)卻不能隨著數(shù)控加工過程狀態(tài)的改變而自適應(yīng)變化，通過對PID參數(shù)功能加以改善，實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能。 最后，將PMAC多軸運動控制器應(yīng)用在自動玻璃雕刻機，深入研究了嵌入PMAC的開放式數(shù)控系統(tǒng)。開發(fā)一種基于PMAC運動控制器的雙CPU的開放式數(shù)控系統(tǒng)，在當(dāng)前技術(shù)條件下，采用這種基于上、下位機的開放式的可重用數(shù)控系統(tǒng)，具有較大的實用價值。
【關(guān)鍵詞】：PMAC多軸運動控制器 運動程序和PLC程序 同步運行 PID參數(shù)調(diào)節(jié) 開放式數(shù)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：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)代運動控制技術(shù)概述7-8
• 1.2 現(xiàn)代運動控制技術(shù)的產(chǎn)品及其發(fā)展8-11
• 1.2.1 運動控制器定義8-9
• 1.2.2 運動控制器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 運動控制器應(yīng)用10-11
• 1.3 課題的來源、目的和意義11-13
• 1.4 本文主要工作13-14
• 第二章 PMAC多軸運動控制器概述14-23
• 2.1 概述14-16
• 2.2 PMAC-PC結(jié)構(gòu)、工作原理及運動模式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 編寫運動程序19
• 2.3 運動程序軌跡的生成及運動模式19-21
• 2.3.1 運動程序軌跡的生成19-20
• 2.3.2 軌跡的運動模式20-21
• 2.4 PMAC運動控制器的安全性設(shè)計21-23
• 第三章 多軸運動控制器的結(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 多軸運動控制器工作原理及接線25-27
• 3.3 PMAC與主機的連接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 多軸運動控制器運動模式及編程31-41
• 4.1 多軸運動控制器運動模式31-34
• 4.1.1 直線混合運動31
• 4.1.2 PVT模式運動31-33
• 4.1.3 樣條運動33-34
• 4.2 軟件系統(tǒng)34-35
• 4.3 運動程序的編寫35-39
• 4.3.1 控制流程35-36
• 4.3.2 G代碼36
• 4.3.3 模式和運動指令36
• 4.3.4 運動程序的基本規(guī)則36-37
• 4.3.5 運動程序(加工程序)語法37-39
• 4.4 PMAC卡中PLC程序的編寫39-41
• 第五章 同步運行及PID參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整的改善41-50
• 5.1 同步運行41-43
• 5.1.1 位置隨動(電子齒輪)41-42
• 5.1.2 時基控制(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的開放式數(shù)控系統(tǒng)50-65
• 6.1 開放式數(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的開放式數(shù)控系統(tǒng)51-52
• 6.2 自動玻璃雕刻機中心數(shù)控系統(tǒng)的概述52-56
• 6.2.1 數(shù)控中心機床的組成53
• 6.2.2 技術(shù)說明及主要技術(shù)性能指標53-54
• 6.2.3 數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成和原理54-56
• 6.3 電機的同步控制56-57
• 6.4 數(shù)控中心控制軟件設(shè)計57-65
• 6.4.1 描述系統(tǒng)邏輯的數(shù)據(jù)流圖57
• 6.4.2 動態(tài)模型的建立57-58
• 6.4.3 軟件的模塊化設(shè)計58-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻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】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 祝建禮;徐志農(nóng);楊辰龍;竺科儀;;基于PMAC卡的超聲檢測運動控制系統(tǒng)[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2006年06期

2 丁希侖;張澈;陳浩;;基于VC++與PMAC的仿生四足機器人控制軟件開發(fā)[J];機械制造與自動化;2012年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 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)拋磨機床及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柳春青;導(dǎo)彈引信安保機構(gòu)試驗臺控制部分研究[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)控車床設(shè)計與控制系統(tǒng)實現(xiàn)[D];江蘇科技大學(xué);2010年

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

7 史媛;基于LabVIEW的多軸運動控制系統(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多軸運動控制器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：491248