文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
基于LabVIEW的多轴运动控制器应用研究
姓名:梁永忠
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:邓则名;高军礼
20100601
摘要略,实现将上位机和下位机分层控制,充分发挥两者的优势一一强大的数据处运动控制是世纪年代在国际上兴起的结合现代电力电子技术、计算机技术、传感器技术等进行控制系统设计的一门多学科交叉的技术,在数控机床、汽车、轻工、纺织和军事等领域应用广泛,其中的数控技术、机器人技术更是一个的重要标志。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用,目前在测控领域应用广泛,在控制领域却研究得不多。课题旨在研究在7⒒肪诚拢岷鲜笛槭蚁钟械挠布璞缚7一套三维运动控制系统。主要研究内容包括:系统总体方案设计、运动控制理论研究、硬件电路研究、软件设计和系统验证等。系统总体方案设计:采用“硕刂瓶构成多轴运动控制器的控制策理能力,运动控制卡对电机的精确控制,大大地提高了系统的可靠性和精确性。运动控制理论研究:比较分析数值插补算法、加/减速控制算法及线插补等。数值插补算法包括逐点比较插补法、数字积分插补法和时间分割插补法;加减速控制算法包括梯形和渭樱跛倏刂扑惴ā硬件电路研究包括运动控制卡的硬件结构分析、运动轴的限位及回零方式设计和控制卡与驱动器之间的连接等。软件设计:基于虚拟仪器开发环境,设计人机控制界面和程序,实现运动轨迹的仿真和对电机的精确控制。另外增加了系统的扩展功能,如输出,疧控制等。系统验证:通过在有机玻璃加工仿真的轮廓图案,分析其存在的误差并找出误差来源及改进措施。关键词:运动控制;三维运动控制系统;运动控制卡;
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⒄瓜肿军在美国政府资助下发表了著名的下一代控制器芿运动控制是对机械运动部件的位置、速度、加速度和轨迹控制等进行实时的控制管理,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动⋯。早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的,经过多年的发展,现代运动控制己成为一个以控制理论为基础,涵盖电机技术、电力电子技术、传感器检测技术、信息处理技术、自动控制技术、计算机仿真和辅助制造技术等许多学科交叉应用的控制技术幢,。运动控制技术不仅应用于数控机床、工业机器人、轻工、纺织、化工等传统行业,而且还在火炮操纵、雷达驱动、导弹发射、导航控制等多个领域得到了广泛的应用,其中的数控技术、机器人技术更是一个的重要标志。来源于粤港关键领域重点突破基金项目:多轴数控超声加工成套设备,编号:1究翁馐粲诟孟钅康那捌谘芯浚饕T谙低撤桨讣叭碛布杓品面作初步探讨。早期的运动控制器无需另外的处理器和操作系统的支持,就能独立完成运动控制功能,是可以独立运行的专用的控制器。这类运动控制器一般已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能,所以不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用,用户也不能根据应用要求来重组自己的运动控制系统。这种运动控制器结构封闭,功能单一,软件移植性、组网通讯能力差,不能满足现代工业和社会发展的要求。针对这种情况,年起,世界各国开始研究一种开放式体系结构的数字运动控制系统,即系统要具有互换性、可伸缩性、可移植性、互操作性和可扩展性。首先是美国空芯考苹眉苹匾D谌葜槐闶翘岢隽恕翱7畔低程逑到峁
⒄瓜肿标准规格保康氖且=⒁恢挚7攀降目刂葡低潮曜迹共煌纳杓迫嗽可依据规范开发具有互换性和互操作性的控制器部件,扣‘破少数制造商的技术垄断,加快控制系统的发展步伐。其后有许多相关的研究计划在世界各国相继启动,其中影响较大的有美国的开放式模块化结构控制器⑴分薜腛和日本的燃苹凇俊“八五”期间,我台和华中汀⒗天汀⒑教霫型、中华偷种数控系统,这些系统采用模块化、嵌入式的软、.硬件结构。其中以华中徒暇叽硇裕捎霉ひ礟喜褰涌诳ǖ慕峁梗诵性贒平台上,具有较好的模块化、层次化特点,具有一定的扩展和伸缩性。但从整体上来说,这些系统还不具备开放性系统的本质特征¨,。近年来,随着运动控制技术的不断进步和完善,运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类产品,已经被越来越多的产业领域接受,并且已经达到一个引人瞩目的市场规模。我国在运动控制器及运动控制系统开发方面相对滞后,年固高科技有限公司开始开发、生产开放式运动控制器及运动控制系统,随后,国内又有其他几家公司相继进入该领域,如摩信、北京东方嘉宏等。由此可见,