XY伺服电机数字控制实验报告
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伺服电机实验报告心得引言伺服电机是一种能够实现精确定位和控制运动的电机。
在实验中,我们通过搭建电路和编写程序来实现对伺服电机的控制。
本次实验的目标是掌握伺服电机的原理和控制方法,并利用所学知识完成一个简单的控制项目。
实验步骤和内容1. 电路搭建:首先,我们根据提供的电路图搭建了一个控制伺服电机的电路。
电路中主要包括电源、伺服电机和控制信号。
2. 程序编写:接着,我们使用Arduino编写了控制伺服电机的程序。
程序的主要任务是生成一个PWM(脉冲宽度调制)信号,并通过该信号控制伺服电机的转动。
我们通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动的角度。
3. 实验调试:在搭建好电路并编写好程序后,我们进行了实验调试。
通过改变脉冲宽度的值来控制伺服电机转动,观察伺服电机的转动情况,并调整程序中的参数,使伺服电机能够按照预期的方式运行。
4. 控制项目:最后,我们根据实验要求完成了一个简单的控制项目。
我们利用伺服电机控制一个小车的转向,通过改变伺服电机的转动角度来改变小车的行驶方向。
心得体会通过这次实验,我有以下几点心得体会:1. 对伺服电机的原理有了更深的了解:在实验中,我学习到了伺服电机的工作原理和控制方法。
伺服电机是通过控制脉冲宽度来控制转动角度的,控制信号的频率和脉冲宽度会影响伺服电机的转速和精度。
2. 对电路搭建和调试有了实践经验:在实验中,我需要根据提供的电路图来搭建电路,并和程序进行配合,实现对伺服电机的控制。
通过实际操作和调试,我对电路的搭建和调试有了一定的经验。
3. 增强了编写程序的能力:在实验中,我需要使用Arduino编写程序来实现对伺服电机的控制。
通过编写程序,我掌握了一些基本的编程技巧和调试方法,提高了自己的编程能力。
4. 培养了团队合作意识:在实验中,我们需要和队友一起进行实验调试和项目完成。
通过与队友的合作,我学会了与他人进行有效的沟通和协作,培养了团队合作意识。
总结通过本次实验,我对伺服电机的原理和控制方法有了更深的了解,并通过实践掌握了一定的电路搭建和编程技巧。
数字交流伺服系统实验报告学院:机械工程学院学号:YJX*******姓名:***数字交流伺服系统实验报告(标题宋体,3号,加黑,段前段后0.5行)一、实验目的(宋体,小4,加黑,段后0.5行)通过实验深入理解伺服系统的系统结构及工作原理,掌握伺服系统的控制器设计与系统调试方法。
(正文:宋体,5号,单倍行距)二、实验内容及结果1. 对系统进行理论分析1)数字伺服伺服系统又称“随动系统”,是属于自动化体系中控制的一种,它是由若干元件和部件组成的、具有功率放大作用的一种自动控制系统,它的输出量总是相当精确地跟随输入量的变化而变化,或者说,它的输出量总是复现输入量。
它通常是具有负反馈的闭环控制系统,有的场合也可以采用开环控制系统来实现其功能。
随着技术的进步和整个工业的不断发展,伺服驱动技术也取得了极大的进步,伺服系统已经进入了全数字化和交流化的时代。
随动系统的基本职能是对信号进行功率放大,保证有足够的能量推动负载(被控对象)按输入信号的规律运动(即输出),并使得输入与输出之间的偏差不超过允许的误差范围。
也有一部分伺服系统还必须完成一定距离的自动追踪任务。
数字伺服控制系统是一种以数字处理器或计算机为控制器去控制具有连续工作状态的被控对象的闭环控制系统。
因此,数字伺服控制系统包括工作于离散状态下的数字计算机和和工作于连续状态下的被控对象两大部分。
由于数字控制系统的具有一系列的优越性,但主要体现在数字化的实现,将原来有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制,从而使在伺服系统中应用现代控制理论的先进算法如最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等,成为可能。
此外也使得整个伺服系统更加集成化、网络化、智能化和模块化。
数字伺服控制系统的输出可以使各种不同的物理量,如速度(包括角速度)控制、位置(包括转角)控制、和运动轨迹控制。
其组成部分主要有测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件和校正元件等。
由系统所给的仿真控制图可以知道系统属于位置控制系统。
第1篇一、实验背景随着自动化技术的飞速发展,伺服电机在工业自动化领域的应用越来越广泛。
本次实验旨在通过搭建直流伺服电机控制系统,深入了解伺服电机的工作原理、控制方法及其在实际应用中的技术特性。
二、实验目的1. 掌握直流伺服电机的基本结构和工作原理。
2. 熟悉伺服电机的控制方法,包括位置控制、速度控制和转矩控制。
3. 通过实验,了解伺服电机的性能指标及其在实际应用中的重要性。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
三、实验内容及方法1. 实验设备:MEL系列电机系统教学实验台主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)、被测电机(PN185W,UN220V,IN1.1A,N1600rpm)等。
2. 实验步骤:(1)搭建直流伺服电机控制系统,连接实验台主控制屏与被测电机;(2)对系统进行初始化,设置电机参数;(3)进行位置控制实验,观察电机运动轨迹;(4)进行速度控制实验,观察电机转速变化;(5)进行转矩控制实验,观察电机输出转矩;(6)对实验数据进行记录和分析。
四、实验结果与分析1. 位置控制实验:实验结果表明,通过改变控制信号,可以实现对伺服电机的精确位置控制。
在实验过程中,电机运动轨迹基本呈直线,说明伺服电机具有较好的定位精度。
2. 速度控制实验:通过调整控制信号,可以实现对伺服电机转速的精确控制。
实验中,电机转速随控制信号的变化而变化,满足实验要求。
3. 转矩控制实验:实验结果表明,通过改变控制信号,可以实现对伺服电机输出转矩的精确控制。
在实验过程中,电机输出转矩随控制信号的变化而变化,满足实验要求。
五、实验体会1. 通过本次实验,对直流伺服电机的基本结构、工作原理和控制方法有了更加深入的了解。
2. 实验过程中,学会了如何搭建直流伺服电机控制系统,掌握了实验操作技能。
3. 通过对实验数据的分析,提高了数据分析能力,为今后的学习和工作打下了基础。
六、实验总结本次实验圆满完成了预定的实验目的,达到了预期效果。
一、实训背景与目的随着自动化技术的不断发展,伺服控制系统在现代工业中的应用日益广泛。
为了深入了解伺服控制系统的原理、组成及实际应用,提高自身的实践操作能力,我们进行了为期两周的伺服控制综合实训。
本次实训旨在通过实际操作,使学生掌握伺服控制系统的基本原理、安装调试方法以及故障排除技巧,培养学生的动手能力和团队协作精神。
二、实训内容与过程1. 伺服控制系统概述实训开始,我们首先学习了伺服控制系统的基本概念、分类及工作原理。
伺服控制系统主要由伺服驱动器、伺服电机、位置传感器、控制器等组成。
通过学习,我们了解到伺服控制系统具有响应速度快、精度高、稳定性好等特点。
2. 伺服驱动器与伺服电机在了解了伺服控制系统的基础知识后,我们开始学习伺服驱动器和伺服电机的原理及选用方法。
实训过程中,我们实际操作了多种伺服驱动器和伺服电机,掌握了它们的安装、接线、调试方法。
3. 位置传感器位置传感器是伺服控制系统中的重要组成部分,用于检测伺服电机的位置信息。
实训中,我们学习了各种位置传感器的原理及特点,并实际操作了编码器、磁电传感器等。
4. 控制器控制器是伺服控制系统的核心,负责接收来自传感器的信号,并根据预设的控制策略进行运算,最终输出控制信号给伺服驱动器。
实训中,我们学习了PLC、单片机等控制器的编程及应用。
5. 伺服控制系统应用在掌握了伺服控制系统的基本原理和操作方法后,我们进行了伺服控制系统应用实训。
实训项目包括:伺服电机正反转控制伺服电机位置控制伺服电机速度控制伺服电机多轴联动控制通过实际操作,我们掌握了伺服控制系统的应用方法,并解决了实际问题。
三、实训收获与体会通过本次实训,我们收获颇丰:1. 理论知识与实践操作相结合:在实训过程中,我们不仅学习了伺服控制系统的理论知识,还通过实际操作加深了对理论知识的理解。
2. 提高了动手能力:在实训过程中,我们学会了如何安装、调试和维修伺服控制系统,提高了自己的动手能力。
3. 培养了团队协作精神:实训过程中,我们分工合作,共同解决问题,培养了团队协作精神。
第1篇一、实训目的本次电机控制实训旨在通过实际操作,使学生掌握电机的基本原理、电机控制系统的组成、工作原理以及电机控制系统的调试与维护方法。
通过实训,提高学生的动手能力和工程实践能力,为今后从事电机控制领域的工作打下坚实的基础。
二、实训时间与地点实训时间:2021年X月X日至2021年X月X日实训地点:XX学院电机控制实验室三、实训内容1. 电机基本原理2. 电机控制系统的组成与工作原理3. 电机控制系统的调试与维护4. 电机控制系统的故障诊断与排除四、实训过程1. 电机基本原理实训内容:观察电机结构,了解电机的基本组成,掌握电机的工作原理。
实训步骤:(1)观察电机外观,了解电机的类型和用途;(2)拆卸电机,观察电机内部结构,了解电机的基本组成;(3)学习电机的工作原理,包括电磁感应、电磁转矩、转速等基本概念。
2. 电机控制系统的组成与工作原理实训内容:了解电机控制系统的组成,掌握电机控制系统的基本工作原理。
实训步骤:(1)观察电机控制系统实物,了解系统的组成;(2)学习电机控制系统的基本工作原理,包括电压、电流、转速等参数的测量与控制;(3)了解电机控制系统的各种保护功能,如过载保护、短路保护等。
3. 电机控制系统的调试与维护实训内容:掌握电机控制系统的调试与维护方法。
实训步骤:(1)根据实验要求,进行电机控制系统的参数设置;(2)进行电机控制系统的调试,观察系统运行状态,调整参数;(3)学习电机控制系统的维护方法,包括清洁、润滑、更换部件等。
4. 电机控制系统的故障诊断与排除实训内容:掌握电机控制系统的故障诊断与排除方法。
实训步骤:(1)观察电机控制系统运行状态,发现异常现象;(2)根据故障现象,分析可能的原因,进行故障诊断;(3)采取相应的措施,排除故障。
五、实训成果1. 学生能够熟练掌握电机的基本原理,了解电机的工作原理;2. 学生能够识别电机控制系统的组成,掌握电机控制系统的基本工作原理;3. 学生能够进行电机控制系统的调试与维护,提高电机控制系统的运行效率;4. 学生能够进行电机控制系统的故障诊断与排除,确保电机控制系统的正常运行。
基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计报告设计报告:基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计1.引言数控(数值控制)车床是一种以机电一体化技术为基础,通过计算机控制工件加工的设备。
传统的车床需要操作工人手动控制加工过程,而数控车床则通过计算机编程实现自动化加工。
本设计报告旨在设计基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统,实现工件在XY平面上的精准加工。
2.系统设计(1)硬件设计本系统的硬件设计包括数控车床的机械结构和控制系统的电路设计。
数控车床的机械结构需要设计XY工作台的运动结构。
可以采用步进电机或直流伺服电机作为驱动器,通过丝杆传动实现运动。
同时,需要设计定位传感器用于测量工件位置,反馈给控制系统。
控制系统的电路设计主要包括单片机的选择和配套电路。
可以选择性能稳定、功能强大的单片机作为控制器,并设计外部电路实现与驱动器和传感器的连接。
此外,还需要设计电源电路、通信接口等。
(2)软件设计软件设计是数控车床控制系统非常重要的一部分,需要实现驱动器控制和运动轨迹规划等功能。
可以使用C语言开发嵌入式软件程序。
驱动器控制:通过控制输出脉冲和方向信号,控制步进电机或直流伺服电机的运动。
可以根据用户输入的指令,控制工件在XY平面上移动。
运动轨迹规划:根据用户输入的参数,计算出工件在XY平面上移动的运动轨迹。
可以采用插补算法,实现平滑移动和加工轨迹自由控制。
3.系统实现(1)实现步骤首先,进行硬件设计。
根据车床的尺寸和加工需求设计XY工作台的运动结构,选择合适的驱动器和传感器。
然后,根据单片机选型,设计电路连接驱动器和传感器。
最后,设计电源电路和通信接口。
其次,进行软件设计。
根据硬件设计的结果,编写嵌入式软件程序,实现驱动器控制和运动轨迹规划等功能。
最后,进行系统调试。
根据设计的功能要求,对系统进行全面测试和调试,验证系统的稳定性和性能。
(2)实验结果通过实验验证,本设计的数控车床XY工作台与控制系统实现了工件在XY平面上的精确加工。
#### 一、实训背景随着工业自动化程度的不断提高,伺服电机因其高精度、高响应速度和良好的控制性能,被广泛应用于各种自动化设备中。
为了使学生更好地理解和掌握伺服电机的控制原理及实际应用,我们开展了为期两周的伺服电机控制实训。
#### 二、实训目的1. 理解伺服电机的工作原理及特点。
2. 掌握伺服电机的驱动与控制方法。
3. 熟悉伺服电机在实际应用中的调试与维护。
4. 培养学生的动手能力和团队合作精神。
#### 三、实训内容1. 伺服电机基础知识学习:- 介绍伺服电机的种类、结构及工作原理。
- 分析伺服电机的性能指标及选型方法。
2. 伺服电机驱动电路搭建:- 学习伺服电机驱动器的使用方法。
- 搭建伺服电机驱动电路,并进行调试。
3. 伺服电机控制程序编写:- 使用编程软件编写伺服电机控制程序。
- 通过PLC(可编程逻辑控制器)或单片机实现伺服电机的速度、位置控制。
4. 伺服电机控制系统调试:- 调试伺服电机控制系统,使电机满足设计要求。
- 分析并解决调试过程中遇到的问题。
5. 伺服电机应用案例分析:- 分析伺服电机在实际应用中的案例,如数控机床、工业机器人等。
- 探讨伺服电机在各类设备中的应用前景。
#### 四、实训过程1. 前期准备:- 组建实训团队,明确分工。
- 准备实训所需的仪器、设备和材料。
2. 实训实施:- 学习伺服电机基础知识,了解各类伺服电机的工作原理及性能。
- 搭建伺服电机驱动电路,并按照要求进行调试。
- 编写伺服电机控制程序,通过PLC或单片机实现电机控制。
- 对控制系统进行调试,确保电机满足设计要求。
3. 问题分析与解决:- 在实训过程中,遇到各种问题,如电机启动困难、运行不稳定等。
- 通过查阅资料、请教老师等方式,分析问题原因,并采取措施进行解决。
4. 实训总结:- 对实训过程进行总结,分享经验与心得。
- 对实训成果进行展示,接受评审。
#### 五、实训成果1. 成功搭建伺服电机驱动电路,实现电机的基本控制。
一、实训背景随着科技的飞速发展,自动化技术在工业生产中的应用越来越广泛。
伺服系统作为自动化技术的重要组成部分,在工业控制领域扮演着至关重要的角色。
本次实训旨在通过对自动化伺服系统的学习和实践,使学生掌握伺服系统的基本原理、结构、调试方法以及在实际应用中的运用。
二、实训目的1. 了解伺服系统的基本原理、结构及工作过程。
2. 掌握伺服系统的安装、调试及维护方法。
3. 熟悉伺服系统在实际应用中的操作技巧。
4. 培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、实训内容1. 伺服系统基本原理及结构(1)伺服系统简介:伺服系统是一种将输入信号转换为执行机构输出运动的过程控制系统,广泛应用于工业生产、航空航天、医疗器械等领域。
(2)伺服系统基本原理:伺服系统主要由控制器、伺服驱动器、伺服电机、反馈环节等组成。
通过控制器接收输入信号,经过处理,驱动伺服电机实现精确的运动控制。
(3)伺服系统结构:伺服系统可分为模拟伺服系统和数字伺服系统。
模拟伺服系统主要由模拟电路组成,而数字伺服系统则以微处理器为核心,通过数字信号处理实现控制。
2. 伺服系统安装与调试(1)伺服系统安装:根据实际需求,选择合适的伺服系统。
安装时,需确保伺服系统与控制器、伺服电机等设备连接正确,并进行接地处理。
(2)伺服系统调试:调试过程中,需检查伺服系统各部件是否正常,调整控制器参数,使伺服系统达到最佳工作状态。
3. 伺服系统维护与保养(1)伺服系统维护:定期检查伺服系统各部件,如电机、驱动器、控制器等,确保其正常工作。
(2)伺服系统保养:清洁伺服系统各部件,保持环境整洁,避免灰尘等杂质进入。
4. 伺服系统在实际应用中的操作技巧(1)参数设置:根据实际需求,合理设置伺服系统参数,如速度、加速度、位置等。
(2)故障排除:遇到故障时,首先要检查各部件是否正常,然后根据故障现象,分析原因,采取相应措施进行排除。
四、实训过程及结果1. 实训过程(1)学习伺服系统基本原理、结构及工作过程。
伺服电机实训报告项目小结怎么写一、引言在本次实训项目中,我将深入探讨伺服电机的相关知识,并结合实际操作进行项目小结,以期加深对伺服电机的理解,并总结实训过程中的经验与教训。
二、项目背景伺服电机是一种能够根据控制系统的指令来精确地控制运动的装置,广泛应用于工业自动化、机床、精密加工设备等领域。
本次实训项目的目的在于通过操作实践,掌握伺服电机的基本原理、调试方法以及应用技巧,从而达到提高工程技术人员的实际操作能力和综合素质的目的。
三、实训内容1. 理论学习:通过课堂学习和相关资料阅读,深入理解伺服电机的基本原理和工作机理,包括PID控制、编码器反馈等核心概念。
2. 实际操作:在指导老师的带领下,进行伺服电机的调试、安装与维护等实际操作,了解伺服电机的常见故障及解决方法。
3. 项目实践:结合具体项目案例,对伺服电机在工业自动化控制系统中的应用进行案例分析,并进行实际操作演练。
四、项目小结1. 深度评估:在本次实训项目中,我通过系统学习和实际操作,对伺服电机的原理、调试方法以及应用技巧有了更深入的理解和认识。
在实际操作中,我深刻体会到了伺服电机的高精度、高可靠性和高灵活性,对其在工业自动化领域的重要性有了更清晰的认识。
2. 广度评估:通过实训项目的学习,我对伺服电机在不同行业的应用有了更为全面的了解,包括机床加工、食品包装、印刷设备等领域,从而使我能够更灵活地应对不同的使用场景和需求。
3. 总结回顾:本次实训项目使我对伺服电机的工作原理和应用领域有了更为深刻的认识,并通过操作实践提升了我的专业技能和综合素质。
在未来的工作中,我将能够更好地应用所学知识,为企业的自动化控制系统提供更专业的支持和服务。
五、个人观点和理解通过本次实训项目,我对伺服电机的重要性和广泛应用有了更加深刻的认识。
伺服电机作为工业自动化的重要组成部分,其高精度、高可靠性和高灵活性的特点,为工业生产和制造提供了强大的动力支持。
在未来的工作中,我将不断加强对伺服电机技术的学习和掌握,努力提升自己的专业能力,为工业自动化控制系统的发展贡献自己的力量。
中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告目录摘要 (3)第1章设计目的及需要完成的指标 (4)1.1 设计目的 (4)1.2 需要完成的指标 (4)第2章整体思路 (5)第3章设计依据 (6)3.1 电机驱动使能及驱动 (6)3.1.1 运动控制卡的初始化 (6)3.1.2 对专用输入信号参数进行设置 (6)3.1.3 运动控制轴的初始化 (6)3.2 单轴运动 (6)3.3 多轴运动 (8)第4章各部分功能的实现 (9)4.1 初始化及XY轴的回零 (9)4.1.1 卡和轴的初始化 (9)4.1.2 XY轴的回零 (9)4.2 点动控制 (11)4.2.1 点动控制操作界面 (11)4.2.2 点动控制功能的实现 (11)4.3 直线插补 (12)4.3.1 直线插补基本算法 (12)4.3.2 直线插补程序框图 (13)4.3.3 直线插补功能实现 (13)4.3.3 运行效果 (14)4.4 圆弧插补 (14)4.4.1 圆弧插补的基本算法 (14)4.4.2 圆弧插补流程图 (16)4.4.3 圆弧插补功能的实现 (17)4.4.4 运行效果 (17)4.5 椭圆插补 (17)4.5.1 椭圆插补的基本算法 (17)4.5.2椭圆插补流程图 (18)目录4.5.3 椭圆插补功能的实现 (19)4.5.4 运行效果 (19)4.6 图形绘制 (20)4.6.1 图像二值化 (20)4.6.2 轮廓提取 (21)4.6.3 数据处理及图形加工 (21)4.6.4 运行效果 (21)第5章遇到的问题及解决办法 (23)5.1 程序语言的选择 (23)5.2 圆弧插补失真 (23)5.3 低灰度图片二值化失败问题 (23)5.4 图形绘制问题 (23)第6章附加功能 (25)6.1 超界判断 (25)6.2 二值化图片信息显示 (25)6.3 阈值和比例 (25)第7章个人总结 (26)附录1 课程设计日志 (27)附录2 绘图效果 (27)中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告摘要本次机电系统综合设计要求通过计算机高级编程语言实现对伺服电机的运动控制来进行控制,以达到对机电一体化知识的巩固提高及综合运用。
本报告详细讲述了阐述了GT系统运动控制器的控制原理,数控技术中逐点比较法的直线插补、圆弧插补、椭圆插补等原理,图像二值化原理,图形轮廓提取四邻域法原理,以及这些原理在本次机电系统综合设计中的具体应用。
本小组借助VB语言进行编程,通过设计工作界面,编写程序,借助GT系统运动控制器对电动机进行控制,实现其相应的功能。
详细介绍了本小组制作伺服电机控制系统的界面和原理,让读者能够在一定程度上了解数控技术,使实验操作者能够更直观的了解图像处理技术以及其它方面的相关内容。
关键字:GT系统运动控制器;插补;二值化;轮廓提取第1章设计目的及需要完成的指标第1章设计目的及需要完成的指标1.1 设计目的本次机电系统综合设计要求以GT系列运动控制器为核心,以计算机语言(VB、VC等)为控制手段,通过计算机与运动控制器相互通信,对其进行运动的初始化,运动过程的控制来实现运动控制器两轴和笔架的运动,根据数控技术的差不算法绘制简单的几何图形如:直线,圆,椭圆等,以及绘制通过计算机程序图形识别、轮廓识别处理后的图形。
1.2 需要完成的指标利用GT系列运动控制器和GXY系列运动平台,在windows下用VB 语言实现平面XY的数字加工控制。
基本要求如下:1、编写GT系列运动控制器和GXY系列运动平台的初始化程序,通过初始化程序可实现系统的复位;2、编写回零程序,实现XY轴的回零操作。
3、编写平面X、Y的驱动程序以控制X、Y方向的运动;4、编写插补算法以实现平面四象限的直线,顺、逆圆,顺、逆椭圆,以及圆弧和椭圆弧简单的几何图形绘制;5、编写控制程序以实现任意图象的轮廓提取,并对提取的轮廓数据进行处理,将轮廓数据转化为对两维伺服数据控制机床的驱动代码,利用伺服驱动函数库实现在该设备上的轮廓加工。
6、实现以上加工图形的绘制时必须在图形绘制中实现抬笔落笔的控制和超界判断。
中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告第2章整体思路本次机电系统综合设计,通过计算机高级语言VB实现对运动控制器运动参数,运动方式的控制。
GT运动控制器提供了DOS下的运动函数库和Windows下的运动函数动态连接库,本小组使用的是Windows下的运动函数动态连接库,只要调用运动函数库中的函数,就可以实现运动控制器的各种功能。
在Windows系统下使用VB中函数库,只需将设备提供的GTDeclarPCI.bas以模块的形式添加方到用户工程中,GT运动控制器提供的Windows下的运动函数动态连接库就可以直接调用。
各主要功能的实现:通过VB编程,依据程序语言对运动器进行控制,运动器对电机进行控制,实现XY轴的联动,最终实现图形的绘制。
其中最主要的是对插补程序的构思和编写。
第3章设计依据第3章设计依据按照本次机电系统综合设计的要求,本小组利用VB6.0的可视化编程,实现对运动控制器的控制,使运动控制按照VB程序进行单轴运动、多轴协调运动、简单几何图形插补运算绘制、复杂图形绘制等等。
3.1 电机驱动使能及驱动在实现GT运动控制器的运动之前,需对其运动控制卡、运动控制轴、运动控制器、专用输入信号参数设置进行初始化,初始化之后才可以实现运动控制器简单的单轴运动,多轴协动。
3.1.1 运动控制卡的初始化在运动控制器初始化中需先打开运动控制器设备,复位运动控制器,设置控制周期并对每一轴进行中断屏蔽。
GT运动控制器库函数中提供的运动控制器初始化函数中GT_Open()用于打开运动控制器设备,GT_Reset()用于复位运动控制器,GT_SetSmplTm()用于设置控制周期,rtn=GT_SetIntrMsk()屏蔽轴中断。
其中,运动控制器以特定的控制周期刷新控制输出,单位是微秒。
运动控制器再控制周期内要完成必要的计算,控制周期不能太小,因此设定的范围为48—1966.08微秒。
运动控制器默认的控制周期为200微秒,一般不应小于这个值。
在本次设计中,始终采用200毫秒的控制周期。
3.1.2 对专用输入信号参数进行设置对专用输入信号参数进行设置即设置限位开关有效电平。
运动控制器通过两个(正向、负向)限位开关自动地设定控制轴的运动范围。
一旦限位开关被触发,运动控制器自动地禁止控制轴朝越限的方向运动。
运动控制器默认的限位开关为常闭开关。
即正常工作时,限位开关信号为低电平;限位开关触发时,限位开为高电平。
在此用到了函数库中的GT_LmtSns(LmtSense)来对限位开关有效电平进行设置。
3.1.3 运动控制轴的初始化对运动控制轴的初始化则需要用GT_ClrSts()函数清除当前轴不正确状态,用GT_StepPulse()函数设置输出正负脉冲信号,用GT_AxisOn()函数开启当前轴的驱动使能3.2 单轴运动在运动的初始化完成以后,便可以通过调用库函数的单轴运动命令来实现运控器的单轴运动。
中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告运控器针对单轴运动提供了四种运控模式:S-曲线模式、梯形曲线模式、速度控制模式、电子齿轮模式。
在本次课程设计中会使用S-曲线模式和梯形曲线模式。
梯形曲线模式的速度曲线如图所示:图3.1、S-曲线模式的速度、加速度,加加速度曲线用GT_PrflS()函数设置当前轴的运动模式为S-曲线模式,其它必需函数以及函数功能如下:GT_SetJerk()设置当前轴的加加速度GT_SetMAcc()设置当前轴的最大加速度GT_SetVel()设置当前轴的目标速度GT_SetPos()设置当前轴的目标位置编程中,调用库函数中GT_PrflT()函数可以实现梯形曲线运动模式,另外需进行相应的参数设置:GT_SetAcc()设置当前轴的加速度GT_SetVel()设置当前轴的最大速度GT_SetPos()设置当前轴的目标位置这里,加速度的单位是Pulse/ST ,速度单位是Pulse/ST,目标位置单位是Pulse,Pulse是脉冲数。
其换算关系为:平台向前运动10000Pulse相当于运动4mm。
在对单轴的这些运动模式设置好后,使用GT-Update()对参数进行刷新后便可使单轴按照所定参数进行运动了。
第3章 设计依据3.3 多轴运动运动控制器可以实现两种轨迹的双轴协调运动:直线插补、圆弧插补。
在双轴协动之前,需对坐标进行映射,以实现坐标系与轴的对应,实现轴的坐标化。
通过调用 GT_MapAxis() 命令可以将在坐标系内描述的运动通过映射关系映射到相应的轴上。
从而建立各轴的运动和要求的运动轨迹之间的运动学传递关系。
运动控制器根据坐标映射关系,控制各轴运动,实现要求的运动轨迹。
调用 GT_MapAxis() 命令时,所映射的各轴必须处于静止状态。
这种映射关系能够简 单地描述成下面的计算公式:Axis _ N = Cx × x + Cy × y + Cz × z + Ca × a + C (3.1) 合成速度:2222A z y x V V V V V +++= (3.2) 合成加速度:2222A z y x Acc Acc Acc Acc Acc +++= (3.3)在 GT 运动控制函数库中可以通过调用 GT_SetSynVel(double Vel)来设置轨迹段的合成运动速度,调用 GT_SetSynAcc(double Accel)来设置坐标系运动中轨迹段的合成加速度。
双轴映射和运动参数的设置是双轴联动的基础。
GT 运动控制器提供了两种多轴联动的方式即多维直线插补运动和多平面圆弧插补运动。
本次课程设计的共同运动控制器限于两轴,因而直线插补仅为两维直线插补,圆弧插补仅为 XY 平面圆弧插补。
调用函数库中 GT_LnXY()可以实现两维直线插补(以终点为输入参数),调用 GT_ArcXY()可以实现 XY 平面圆弧插补(以圆心位置和角度为输入参数),调用 GT_ArcXYP()可以实现 XY 平面圆弧插补(以终点位置和半径为输入参数),这样便可实现双轴联动下直线和圆弧的绘制。
中国石油大学(北京)机电系统课程设计报告第4章各部分功能的实现4.1 初始化及XY轴的回零4.1.1 卡和轴的初始化卡的初始化:在VB中需编入运动控制器初始化函数,首先通过GT_open()打开运动控制器设备,然后对运动控制器进行复位,其功能通过GT_Reset()实现。
在初始化中需屏蔽每一轴的中断,这里我们组用的是for循环。
循环语句中我们用的是GT_Axis(i),i的取值分别是1和2,即分别用来控制XY两轴。