本文關(guān)鍵詞：多自由度刀具測(cè)量平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 運(yùn)動(dòng)控制 步進(jìn)電機(jī) 梯型曲線 加減速

【摘要】：運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是刀具測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),它直接決定了刀具測(cè)量?jī)x運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和刀具參數(shù)測(cè)量的精度。本文針對(duì)Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)以及X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)了三自由度嵌入式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),主要完成以下幾個(gè)方面的研究：首先,以“PC+運(yùn)動(dòng)控制器+步進(jìn)電機(jī)”組成嵌入式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),經(jīng)過(guò)對(duì)Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)和X軸轉(zhuǎn)動(dòng)方案的分析,確定選用型號(hào)為STM32F103RC的ARM微處理器為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主控芯片。其次,完成運(yùn)動(dòng)控制器的功能分析,并搭建運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái),同時(shí)擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊和手輪脈沖發(fā)生器作為示教功能的外接設(shè)備。然后,在單軸運(yùn)動(dòng)控制策略中,完成對(duì)速度控制策略和位置控制策略的研究以及對(duì)T型曲線算法和S型曲線算法的分析論證。在多軸協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制策略中,完成運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制算法分析以及各運(yùn)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)等功能。最后,完成對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)平臺(tái)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),具有如下功能：(1)PC機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制器的通訊；(2)示教功能；(3)顯示與自動(dòng)保存功能；(4)手動(dòng)與自動(dòng)控制功能等。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿足運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)功能的要求。
【關(guān)鍵詞】：運(yùn)動(dòng)控制 步進(jìn)電機(jī) 梯型曲線 加減速
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG502.37
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來(lái)源及研究背景8-9
• 1.1.1 課題來(lái)源8
• 1.1.2 研究背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 具測(cè)量?jī)x的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究的目的和意義13-14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 刀具測(cè)量?jī)x運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)15-25
• 2.1 系統(tǒng)的組成15-16
• 2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)16
• 2.3 系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)與部件選擇16-22
• 2.3.1 X軸轉(zhuǎn)動(dòng)17-18
• 2.3.2 Z軸移動(dòng)18-19
• 2.3.3 Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)19-21
• 2.3.4 刀具測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)裝配21-22
• 2.3.5 電源的選取22
• 2.4 運(yùn)動(dòng)控制器22-23
• 2.5 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)載物臺(tái)的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)23-24
• 2.6 系統(tǒng)功能需求及指標(biāo)24
• 2.7 本章小結(jié)24-25
• 3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)25-43
• 3.1 嵌入式處理芯片25-26
• 3.2 嵌入式處理芯片外圍電路設(shè)計(jì)26-29
• 3.2.1 電源電路26-27
• 3.2.2 時(shí)鐘電路27-28
• 3.2.3 復(fù)位電路28
• 3.2.4 下載電路28-29
• 3.3 手輪脈沖發(fā)生器29-32
• 3.4 驅(qū)動(dòng)器接口電路設(shè)計(jì)32-33
• 3.5 存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)33-34
• 3.6 通訊接口電路34-35
• 3.7 限位接口電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.8 迪文DGUS顯示屏36-40
• 3.8.1 基礎(chǔ)配置38
• 3.8.2 軟件構(gòu)成38-39
• 3.8.3 設(shè)計(jì)方案39-40
• 3.9 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)40-42
• 3.9.1 元件庫(kù)創(chuàng)建40-41
• 3.9.2 原理圖繪制41
• 3.9.3 PCB板制作41-42
• 3.10 本章小結(jié)42-43
• 4 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件算法研究43-56
• 4.1 單軸運(yùn)動(dòng)控制軟件設(shè)計(jì)43-51
• 4.1.1 速度控制策略45-49
• 4.1.2 位置控制策略49-51
• 4.2 多軸運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)控制策略51-53
• 4.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)解52
• 4.2.2 多自由度多軸聯(lián)動(dòng)控制52-53
• 4.3 多自由度電動(dòng)機(jī)位姿的描述53-55
• 4.3.1 動(dòng)學(xué)分析中的基本變換53-54
• 4.3.2 相鄰構(gòu)件間變換矩陣的建立方法54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)56-63
• 5.1 串口通訊57-59
• 5.1.1 搭建程序框架結(jié)構(gòu)58
• 5.1.2 部分變量以及函數(shù)58-59
• 5.2 自動(dòng)控制模式59
• 5.3 手動(dòng)控制模式59-60
• 5.4 示教功能60-62
• 5.5 示功能62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 6 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)63-72
• 6.1 多自由度刀具測(cè)量運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)實(shí)物圖63
• 6.2 電路調(diào)試63-64
• 6.2.1 控制箱63-64
• 6.2.2 手輪脈沖發(fā)生器信號(hào)測(cè)試64
• 6.3 軟件程序調(diào)試64-68
• 6.3.1 PWM波形測(cè)試64-65
• 6.3.2 S型曲線算法測(cè)試65
• 6.3.3 上位機(jī)程序測(cè)試65-66
• 6.3.4 下位機(jī)程序測(cè)試66-68
• 6.4 控制精度68-69
• 6.5 運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)性分析69
• 6.6 運(yùn)動(dòng)測(cè)量精度實(shí)驗(yàn)分析69-71
• 6.7 本章小結(jié)71-72
• 7 結(jié)論和展望72-73
• 7.1 結(jié)論72
• 7.2 后期展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77-78
• 致謝78-80

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 杜月麗;馬憲圖;;刀具幾何參數(shù)的合理選用[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2012年09期

2 董麗華,趙彥玲,李振加;;切削０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ材料刀具的合理幾何參數(shù)[J];哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

3 關(guān)玉琴;中職《刀具》課教改的嘗試[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2004年01期

4 梁磊;;刀具幾何參數(shù)對(duì)切削過(guò)程的影響[J];工具技術(shù);2009年09期

5 侯紅玲;;刀具強(qiáng)度及切削過(guò)程數(shù)值模擬研究[J];煤礦機(jī)械;2011年02期

6 黃民;劉秀麗;謝厚正;;高檔數(shù)控機(jī)床刀具磨損故障監(jiān)測(cè)方法及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期

7 高士珊;;新型微型刀具[J];機(jī)械工藝師;1987年02期

8 Richard A.saletri,劉志峰;刀具幾何參數(shù)及切削條件對(duì)產(chǎn)品成本的影響[J];工具技術(shù);1994年08期

9 范亞炯,畢超賢;對(duì)車床類刀具幾何參數(shù)可調(diào)的探討[J];工具技術(shù);1997年07期

10 陳志萌,劉光啟,文建設(shè);機(jī)夾重磨刀具幾何參數(shù)及其設(shè)計(jì)[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年03期

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張憲;我國(guó)對(duì)PCD刀具的需求不斷增加[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 畢慶貞;面向五軸高效銑削加工的刀具可行空間GPU計(jì)算與刀具方向整體優(yōu)化[D];上海交通大學(xué);2009年

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

1 赫野;非接觸式刀具幾何參數(shù)測(cè)量?jī)x系統(tǒng)標(biāo)定[D];大連工業(yè)大學(xué);2014年

2 戈娟;DJCLY12A刀具幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的誤差分析及補(bǔ)償[D];大連工業(yè)大學(xué);2013年

3 辛元超;刀具磨損參數(shù)檢測(cè)技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

4 田建平;多自由度刀具測(cè)量平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

5 王峰;專用機(jī)床刀具幾何參數(shù)選用專家系統(tǒng)[D];西華大學(xué);2008年

6 高峰;計(jì)算機(jī)視覺式刀具測(cè)量?jī)x的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2016年

7 侯學(xué)智;數(shù)字圖像刀具測(cè)量機(jī)[D];電子科技大學(xué);2004年

8 趙云松;數(shù)字圖像刀具測(cè)量?jī)x[D];電子科技大學(xué);2004年

9 劉曉龍;面向低碳的車削加工刀具幾何參數(shù)優(yōu)化研究[D];大連海事大學(xué);2015年

10 孫振梅;智能化CAD系統(tǒng)中刀具幾何參數(shù)優(yōu)化與強(qiáng)度分析[D];西華大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：961341