本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式技術(shù)的開放式數(shù)控實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)研究

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【摘要】：隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了社會(huì)對(duì)數(shù)控專業(yè)人才的需求,傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式存在許多弊端,為了更好更經(jīng)濟(jì)地培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)人員,本文開發(fā)了一套適用于數(shù)控初級(jí)教育的開放式數(shù)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。平臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模塊開放、控制方便、適用于高等院校和高職院校進(jìn)行數(shù)控技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。系統(tǒng)由PC機(jī)、單片機(jī)控制板、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、反饋裝置及X-Y工作臺(tái)等部件組成。本文主要對(duì)單片機(jī)控制板和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)、制作和實(shí)驗(yàn)調(diào)試,并深入分析了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理和控制方法。建立了包含步進(jìn)電機(jī)、PID控制算法、PWM脈寬調(diào)制技術(shù)在內(nèi)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,驗(yàn)證了基于Matlab/Simulink仿真平臺(tái)的數(shù)控仿真系統(tǒng)的可行性。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)采用Altium Designer軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)了基于STC89C54單片機(jī)控制板的開放式數(shù)控仿真系統(tǒng)的硬件電路,包括主控芯片電路、電源電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、限位電路、按鍵電路、編碼器接口電路、RS485通信電路和輔助電路。借助Altium Designer強(qiáng)大的原理圖庫和器件封裝庫設(shè)計(jì)制作了單片機(jī)控制板的PCB板。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)利用ARM公司的集成開發(fā)工具keil C51開發(fā)了適用于X-Y工作臺(tái)的開放式數(shù)控系統(tǒng)的控制程序,完成了通信技術(shù)、插補(bǔ)技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)及C語言編譯技術(shù)的研究。利用逐點(diǎn)比較法的圓弧插補(bǔ)原理,構(gòu)建了適用于X-Y工作臺(tái)走整圓軌跡的C語言控制程序,并利用keil C51的在線調(diào)試模塊進(jìn)行仿真調(diào)試。系統(tǒng)經(jīng)過整合與調(diào)試,確定了控制系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)�；趉eil C51編譯了圓弧插補(bǔ)算法的C語言控制程序,分析了在程序驅(qū)動(dòng)下的X-Y工作臺(tái)的運(yùn)行軌跡與NC規(guī)則下的插補(bǔ)軌跡的重合度,驗(yàn)證了開放式數(shù)控實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659

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本文編號(hào)：1180209