多轴运动控制的类型
多轴运动控制是一种基于计算机控制系统的运动控制技术。其主要目的是通过电子化控制的方式实现高精度、多维度的运动控制，从而实现对各种工业生产设备的高效控制。多轴运动控制技术广泛应用于半导体、机械制造、印刷、航空航天、医疗器械、科学研究等各个领域。
多轴运动控制系统的基本组成部分包括：运动控制器、运动控制器连接器、运动驱动器、电机等。运动控制器是多轴协调控制系统的核心，它通过轴数控制电路、编码器输入电路、PWM输出电路、通讯接口等多种功能模块提供了对多轴协调控制的基本支持。运动控制器连接器是运动控制器与电机或其他设备之间连接的纽带，运动驱动器可以将电信号转换为机械运动，一般包括伺服运动控制器、步进运动控制器、马达电源、电机驱动部分和运动控制器之间的接口等。
多轴运动控制技术根据控制方式和控制手段的不同可以分为以下几个类型：
1. 位置控制型运动控制
位置控制型运动控制是一种基于位置控制的运动控制。它通过编码器等位置传感器实时感知位置并传输给控制器，控制器计算每个电机用于移动到目标位置的正确速度、加速度等参数，从而控制运动设备停留在需要的位置。位置控制型运动控制广泛应用于医疗器械、输送机器人、检测设备、半导体加工等领域。
3. 力控制型运动控制
力控制型运动控制是一种基于力控制的运动控制。它通过力传感器获取物体的重量、力度等信息，从而控制每个操作设备的动态力度。在制造电路板等细密领域的精细操作过程中，力控制型运动控制尤其重要。
4. 线性插补型运动控制
线性插补型运动控制是一种基于数学拟合和逼近算法的控制方式。它可以精确控制多个电机的运动方式，实现准确的工件加工和运动控制，被广泛应用于机床、激光切割机、检测设备、自动化測試等领域。
总之，多轴运动控制技术在各个行业领域中发挥了重要作用，它的广泛应用促进了工业自动化和科学研究的发展。
Motion control Lexium PAC 令机器焕然一心” Lexium Controlle多轴运动控制Lexium Controller内容I. II.介绍硬件描述III.通信IV.结论 Lexium Controller I. II.介绍硬件描述III.通讯IV.结论 Lexium Controller 1.目标机型应用I.介绍我们的方案独立的、紧凑的机器模块化的机器自动控制和运动控制都由LEXIUM PAC来实现复杂和特殊的机器自动控制由PLC实现运动控制由LEXIUM PAC实现 Lexium Controller 2. Lexium controller产品组成I.介绍独立的多轴运动控制器本地调试工具=> 远端操作面板软件包接线解决方案 Lexium Controller 3. Lexium Controller 性能Part Number LMC10 LMC20 LMC20A1307 LMC20A1309 I/O 8/4 8/8 8/8 8/8 CAN SYNC Yes Yes Yes Yes CAN OPEN No Yes Yes Yes I.介绍ETH No Yes Yes Yes Exte nsi on Bus No No Profibus Device net内存2 M闪存RAM，用于程序和数据2 M闪存EPROM 64 K非易失性Ram,用于保存数据实时时钟可存储20天 Lexium Controller 3. Lexium Controller性能多任务管理:I.介绍主任务，由 Motion Bus运动总线支持：周期时间：1 to 8 ms 8个实轴同步+1个外部编码器作为远程轴辅助任务，由自动化总线支持：周期时间：5 to 20 ms执行时间（自动控制程序-1000行程序，120^s 2个由I/O触发的事件型任务 Lexium Controller 4. Key Pad 远程操作面板本地调试工具Lexium Controller 调 试和诊断伺服驱动器的调试和诊断-部分驱动器参数各轴的调试和诊断-自动-手动，点动，示教I.介绍两个访问级别维护级（不能进入设置数据完全访问（口令保护全部驱动器设置数据的上传和下载手动FDR管理（故障装置替换） Lexium Controller I.介绍5.软件开发2个级别设置：运动任务表轴的配置编程:
步进电机多轴运动控制系统的研究 随着现代工业技术的不断发展，多轴运动控制系统在各种自动化设备中的应用越来越广泛。步进电机作为一种重要的运动控制元件，具有精度高、响应快、可靠性高等优点，因此被广泛应用于多轴运动控制系统中。本文将围绕步进电机多轴运动控制系统的研究展开讨论，主要分为以下几个部分：系统架构、控制算法研究、实验验证和结论。步进电机多轴运动控制系统主要由主板、从板和驱动板三部分组成。主板主要负责整个系统的协调和控制，包括各轴运动参数的设定、运动程序的编制以及与上位机的通讯等。从板主要负责将主板的指令传达给各轴的驱动器，同时还将各轴的运行状态反馈给主板。驱动板则是负责将电力供应给步进电机，同时根据从板传达的指令控制电机的运动。 在步进电机多轴运动控制系统中，位置控制、速度控制和电流控制是三个关键的方面。位置控制方面，采用矢量控制算法，通过调整电机的旋转角度来控制物体的位置。速度控制方面，采用速度反馈控制算法，根据电机的实时转速进行调整，以保证运动的平稳性。电流控制方面，采用电流反馈控制算法，根据电机的实时电流进行调整，以保证电机运行的可靠性。
为了验证所设计的步进电机多轴运动控制系统的可行性和有效性，我们进行了以下实验： 设备搭建：根据系统架构，搭建了包含主板、从板、驱动板的实验平台，并选择了合适的步进电机进行连接。 数据采集和处理：利用编码器等传感器采集电机的位置、速度等数据，同时通过上位机实时监控各轴的运动状态。 算法验证：分别对位置控制、速度控制和电流控制算法进行验证，通过改变电机运动参数的方式观察各轴的运动情况，以检验算法的有效性。 实验结果表明，我们所设计的步进电机多轴运动控制系统具有良好的可行性和有效性。在位置控制方面，电机能够准确到达指定的位置；在速度控制方面，电机转速稳定，能够满足大多数应用场景的需求；在电流控制方面，电机运行过程中电流稳定，保证了电机的可靠运行。本文对步进电机多轴运动控制系统进行了深入研究，主要取得了以下成果： 设计了包含主板、从板和驱动板的步进电机多轴运动控制系统架构，并明确了各部分的作用和连接方式。
数控插补多轴运动控制系统解剖实验 实验学时：8 实验类型：独立授课实验 实验要求：必修 一、实验目的 1、通过本实验使学生掌握数控插补多轴控制装置的基本工作原理； 2根据常用低压电器原理分析各运动控制电气元件的应用原理，分析数控插补运动实现 的控制原理； 3、根据机电一体化产品的设计要求和设计流程进行运动控制系统的功能分析、机械结构 分析、控制系统分析以及相关传感器选型等方面的设计内容。 本实验以数控插补多轴运动控制系统为具体对象，使学生掌握机电一体化产品设计和开发的技术流程和主要内容，通过运动控制系统的实现过程掌握常用电气元件识别和原理、数控插补原理、位置伺服控制系统等的设计和实现方式。 二、实验内容 1、通过数控插补多轴控制装置及其相关系统的测试和观察，分析数控插补的工作原理； 2分析系统的功能、机械结构分析、运动关系以及相关传感器等，分析其相关的机械结构、电机及其驱动模块和传感反馈环节等； 3、根据常用低压电器原理，分析系统各运动控制电气元件的应用原理，分析数控插补运 动过程实现的控制原理，并绘制相关的控制原理图和系统连接图。 三、实验设备 1、多轴运动控制系统一套（含电控箱） 2、P C机一台 3、GT-400-SG-PCI卡一块（插在PC机内部） 四、实验原理该数控插补多轴运动控制系统是依据开放式数控系统原理构建的，其以通用计算机 （PC的硬件和软件为基础，采用模块化、层次化的体系结构，能通过各种形式向外提
供统一应用程序接口的系统。开放式数控系统可分为3类：（1）CNC在PC 中；（2）PC作为前端，CNC作为后端；（3）单PC,双CPU平台。 本实验采用第一类，把顾高公司的GT-400-SG-PCI多轴运动控制卡插入PC机的插槽中，实现电机的运动控制，完成多轴运动控制系统的控制。其优点如下：（1）成本低，采用标准PC机；（2）开放性好，用户可自定义软件；（3）界面比传统的CNC 友好。 图1为该系统的硬件构成图，运动平台机械本体采用模块化拼装，主要由普通 PC机、电控箱、运动控制卡、伺服（步进）电机及相关软件组成。其主体由两个直线运动单元（GX系列）组成。每个GX系列直线运动单元主要包括：工作台面、滚珠丝杆、导轨、轴承座、基座等部分，其结构见图2。伺服型电控箱内装有交流 伺服驱动器，开关电源，断路器，接触器，运动控制器端子板，按钮开关等。步进型电控箱则装有步进电机驱动器，开关电源，运动控制器端子板，船形开关等。 图1数控插补多轴控制系统硬件构成
工业机器人多轴运动控制与应用仿真 摘要：随着科技的快速发展，工业生产中对于机器人的加工要求也越来越高。工业机器人被大量应用在机械加工、焊接、喷涂等精确且需要重复工作的生产领 域中，然而机器人单轴独立运动很难精确完成加工要求。正因如此，需要控制工 业机器人多轴运动实现精确加工并提升效率。本文基于ZMC406控制器，使用ZDevelop软件开发及仿真平台，通过ZBasic语言完成圆心螺旋插补控制以及仿 真应用实验。 关键词：工业机器人；ZDevelop仿真平台；ZBasic语言；空间圆弧插补 1.ZMC406控制器和ZDevelop编程软件 本文使用正运动技术有限公司的控制器，通过ZDevelop开发环境来完成控 制程序的编程与调试。通过ZDevelop开发环境用户能够很容易的对控制器进行 配置，快速开发应用程序以及对运动控制器正在运行的程序进行实时调试。该环 境支持三种编程方式：Basic、梯形图以及HMI，本文选用Basic语言编写程序，ZBasic是ZMotion运动控制器所使用的Basic编程语言，提供所有标准程序语法、变量、数组、条件判断、循环及数学运算。最后使用ZDevelop软件将编写好的 程序可以下载到正运动控制器里仿真测试，也可以在PC平台仿真运行[1]。 2.空间圆弧插补原理 空间圆弧插补功能是根据当前点和圆弧指令参数设置的终点和中间点（或圆心），由三个点确定圆弧，并实现空间圆弧插补运动，坐标为三维坐标，至少需 要三个轴分别沿X轴、Y轴和Z轴运动[2]。即在一个插补计算中算出机器人末端 执行器从当前位置(Xi，Yi，Zi)和方位(γi，αi，βi）沿圆弧割线上截取弦长 f=FT后,所到达的下一个插补点的位置(Xi+1，Yi+1，Zi+1）和方位（γi+1， αi+1,βi+1,)。空间插补原理示意图如下图1所示。
运动控制系统应用软件初步设计方案 一、软件应实现的功能 1. 运动控制功能 （1）.根据运动控制系统的技术要求绘制出负载轴速度图； 根据设计要求本系统为多轴位置同步运动方式。即控制5个机架辊的驱动电机SM11～SM51在运行过程中保持角位置同步。以使各负载轴位置角θL51～θL55在高速运行中满足下关系： θL51=θL52=θL53=θL54=θL5=给定值 （1） 我们可利用三菱运动控制器Q173中的虚拟主轴技术实现上述要求。即由虚拟伺服电机发出位置给定，并通过各机架辊电机伺服驱动器的位置闭环实现对给定指令的跟踪。从而实现各负载轴的位置同步。根据上述，各负载轴与给定轴（虚拟主轴）的速度曲线如下图所示： 图1— 伺服电机速度与指令脉冲 （2）.分析运动控制算法，确定被控量与指令脉冲之间的函数关系； 若已知伺服电机位置传感器的分辨率为P f0=131072 （PLS/rev ），则每个脉冲所对应的负 载轴转动角度△θC 为： Z 1131072360C ⨯=∆θ （2） 因此被控量θL5i （i=1～5）与指令脉冲P C 之间的函数关系为： C C C P Z P i ⨯⨯= ⨯∆=1131072360L5θθ （3） （3）.应解决的中心问题 加减速过程中，在保持机架辊角位置同步的同时，当产品位置出现偏差时应能进行在线动态补偿，以保证将产品的误差控制在允许的范围内。
2. 自动化功能 （1）.运动指令脉冲的算法处理； （2）.生产过程数据采集和处理； （3）.应能实现生产工艺所要求的各种自动检测和自动控制功能； 3. 人机界面（HMI）功能 （1）.运行参数设定功能：操作人员可根据产品规格，工艺要求及材料特性，对希望的运行参数。如：传动比、最大车速、升/降速时间、等进行自动或手动设定； （2）.操作指导功能：系统应能根据操作规程及工艺要求，以交互方式指导操作人员进行正确的操作，当误操作发生时，系统应能做出判断，警示操作人员并给出相应提示信息；（3）.运行状态监视功能：系统在线实时监视生产线各种运行状态及运行参数，并能以各种形式进行显示，如表计、棒图、趋势图、指示灯等，当故障发生时，除声光报警外，还应显示并记录故障，减少停机率。 二、解决方案及多CPU系统软件结构（三菱解决方案） 1. 运动控制应用软件 利用 MT Developer运动控制集成环境中的GSV22P操作系统实现： （1）.伺服系统组态及伺服系统参数设置； （2）.虚拟机械系统的建立 （3）.运动SFC程序编制 2. 自动化系统应用软件 利用 GX Developer PLC编程软件实现： （1）.多CPU系统环境建立 （2）.CC-Link现场总线及其远程I/O系统参数设置 （3）.PLC系统程序编制及仿真调试 3. 人机界面应用软件 利用 GT Desidner2 HMI画面编辑软件实现： （1）.设置HMI系统参数和通讯参数； （2）.编辑/绘制HMI画面； （3）.对编辑好的HMI画面进行仿真调试
汇川多轴控制案例 摘要： 一、引言 二、汇川技术的发展背景 三、汇川多轴控制的实现与应用 1.多轴控制的概念 2.汇川多轴控制技术的发展 3.汇川多轴控制在各行业的应用 四、汇川多轴控制的优点与挑战 1.优点 1.提高生产效率 2.降低生产成本 3.增强产品竞争力 2.挑战 1.技术研发难度 2.市场竞争压力 五、结论 正文： 一、引言 随着科技的飞速发展，自动化生产已成为制造业的主流趋势。在我国，汇川技术作为自动化领域的佼佼者，一直致力于技术创新，推动产业发展。本文
将重点介绍汇川多轴控制案例，分析其在自动化生产中的应用及其优势与挑战。 二、汇川技术的发展背景 汇川技术自成立以来，始终坚持以技术创新为核心，积极参与国际竞争。通过引进、消化、吸收和再创新，汇川技术已经在自动化领域取得了显著的成果。尤其是在多轴控制技术方面，汇川技术已经走在了行业的前沿。 三、汇川多轴控制的实现与应用 1.多轴控制的概念 多轴控制是指对多个运动轴进行集中控制的技术。通过将多个轴的运动控制集成在一个系统中，实现各轴的协同运动，从而提高生产效率和产品质量。 2.汇川多轴控制技术的发展 汇川技术凭借多年的技术积累和市场经验，成功研发出具有自主知识产权的多轴控制技术。该技术具有高度集成、操作简便、性能稳定等特点，已经广泛应用于各种自动化生产场景。 3.汇川多轴控制在各行业的应用 汇川多轴控制在机床、机器人、物流等领域都有广泛应用。例如，在机床行业，多轴控制技术可以实现复杂零件的高精度加工；在机器人行业，多轴控制技术可以使机器人完成更复杂的动作；在物流行业，多轴控制技术可以提高货物分拣的速度和准确性。 四、汇川多轴控制的优点与挑战 1.优点 1.提高生产效率：多轴控制技术可以实现各轴的协同运动，减少生产
多轴伺服运动控制的应用 作者：陈速记 来源：《中国科技纵横》2018年第15期 摘要：随着电子、电力电子技术的飞速发展，伺服电机、伺服控制器的成本越来越低，应用的领域也越来越广泛。在高精度控制要求的场合，都会考虑到应用伺服控制。 关键词：多轴伺服；PLC控制；伺服控制 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0091-02 1 送纱轴数的确定 现有的编织机只有一个异步电机喂纱，它的喂纱动作与喂纱量是通过一个行程开关控制，上下经纱的喂纱罗拉是通过链条、链轮按一定的传动比连接在一起的，两条喂纱罗拉是一起转动的。当纱线张力变大时，经纱拉着导向滚筒向前移动，当导向滚筒碰到限位行程开关后，行程开关动作再控制喂纱电机的接触器吸合，喂纱电机转动喂纱，当经纱张力变小时，导向滚筒会在拉簧的作用下复回原位，限位行程开关复位，接触器断开，这样就完成了一次喂纱动作。这种机械式的喂纱方式，无论是喂纱时机还是喂纱量都是单一的，喂纱精度也无法控制，所以毯面花型也比较单一，花型的变化只能靠变换起棕方式来实现。要改变这一状况，就必须更改喂纱方式，并且使喂纱罗拉能够单独受控。 同一组经纱只有通过不同的喂纱罗拉喂纱才可以产生不同的喂纱量，才能在同一经向上产生高起珠、低起珠或者平纹，通过不同的喂纱规律就可以产生立体的花型效果。出于知识水平的限制，更多的是花型设计层面的限制，我决定第一台多轴喂纱编织机采用3轴喂纱；一轴的经纱负责织平纹，另两轴的经纱负责高起珠和低起珠，目的是先验证多轴喂纱的编织机是否能够织出立体花型效果的地毯，这样也可以花较少的资金在短时间内制造出一台机器，并生产一批新产品投放市场，以检验市场反应。 这台多轴喂纱编织机织出来的地毯，它的珠高要求精确到毫米级，并且机器要在连续运行的情况下不停的改变喂纱量，需要喂纱罗拉有着极高的响应速度，以保证织出的毯面效果是符合设计要求的，使毯面表现出有规律的高低不平、美观的立体感。 2 机械构造设想 机械的起棕、引纬、打纬部分没有重新设计，而是直接引用过来，依然采用偏心轮起棕、有梭引纬、机械打纬的模式，对于剑麻行业来说，这种有梭引纬与重型机械打纬机构有着无梭
多轴运动控制器 1、运动控制器概述 随着现代控制技术的提高，运动控制器的出现在某种意义上满足了新型数控系统的标准化、开放性的要求，为各种工业设备、国防设备以及智能医疗装置的自动化控制系统的研制和改造提供一个统 一的硬件平台。整体而言，运动控制器是一种控制装置，其核心为中央逻辑控制单元,敏感元件一般为传感器，控制对象为电机或动力装置和执行单元。目前，大多数的运动控制器是一种基于PC机或工业PC机的上位控制单元，多用于控制步进电机或伺服电机，在控制过程中，控制器可以完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等）。一般地，控制器都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发，从而构造所需的控制系统。 图1给出典型的PC+运动控制器组成的开放式控制系统的简图：一般地，运动控制器发送运动控制指令到伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机运行，再通过伺服电机上的编码器反馈信号返回至运动控制器，至此，整个运动控制系统实现运动控制器的闭环控制。 图1 典型的Pc+运动控制器组成的开放式控制系统的
2、运动控制器国内外研究现状 在20世纪90年代,国际发达国家就已经相继推出运动控制器产品，包括美国Deltatau公司的PMAC多轴运动控制器，英国TRIO公司的PCI208多轴运动控制器以及德国MOVTEC公司开发的DEC4T运动控制器等。近年来，运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类产品，已经被越来越多的工业领域所接受。目前，由这些发达国家研制的运动控制器已开始在机器人控制、半导体加工、飞行模拟器等新兴行业得到了很大的应用，其在传统的机床控制领域所占的市场份额也在不断的扩大。 我国在运动控制器产品开发方面相对滞后，1999年固高科技有限公司开始开发、生产开放式运动控制器，随后，国内又有其它几家公司进入该领域，但实际上，其大多是在国内推广国外生产的运动控制器产品，真正进行自主开发的公司较少。深圳固高、深圳摩信是国内较早（20世纪90年代晚期）从事独立开放式运动控制器的厂家，推出了一些通用的运动控制器。如固高的GT系列运动控制器、摩信的MCT8000系列运动控制器；长沙力鼎科技有限公司的MC系列3轴模拟电压控制/编码器反馈型运动控制器，4轴有/无反馈脉冲输出型运动控制器；南京顺康数码科技有限公司的MC6014A使用了带插补功能、可以控制4个电机的DSP运动控制芯片，适用于PC机ISA 总线的线路板；成都步进机电有限公司的MPC01和MPC02系列3轴步进或数字式伺服控制运动控制器。 目前，我国作为世界上经济发展最快的国家之一，市场上新设备
二、多轴机床的分类 （一）多轴机床的分类 以五坐标联动的铣削机床为例，从结构类型上看，分为双转台、双摆头、单摆头+单转台三大类，每大类根据机床运动部件的运动方式的不同而有所不同。以直线轴Z轴为例，对于立式设备来说，人们编程时习惯以Z轴向上为正方向，但是有些设备是通过主轴头固定而工作台向下移动、刀具相对向上移动为Z轴正方向移动；有些设备是工作台固定而主轴头向上移动、刀具向上移动。在刀具参考坐标系和零件参考坐标系的相对关系中，不同的机床结构对三坐标加工中心没有什么影响，但是对于多轴联动的设备来说就不同了，这些相对运动关系的不同对加工程序有着不同的要求。 由于机床控制系统的不同，对刀具补偿的方式和程序的格式也都有不同的要求。加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。3轴立式加工中心最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。多轴数控加工中心具有高效率、高精度的特点，工件在一次装夹后能完成5个面的加工。如果配置5轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，非常适于加工汽车零部件、飞机结构件等工件的成型模具。 根据回转轴形式，多轴数控加工中心一般可分为以下几种方式： （1）双转台结构。 （2）双摆头结构。 （3）单摆头+单转台结构。 1.双转台结构（米克朗或哈默机床） 双转台结构类型的机床是一个工作台做回转运动，另一工作台做偏摆运动，回转工作台附加在偏摆工作台上，随偏摆工作台的运动而运动，如图5-1-5所示。其中，回转工作台通常称为机床的第5轴，而偏摆工作台称为机床的第4轴。图5-1-6所示为一典型的双旋转工作台5轴联动铣床。这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是：主轴结构比较简单，刚性非常好，制造成本比较低。但工作台一般不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转角度≥90°时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 双转台结构类机床的特征如下： （1）3个直线轴建立在笛卡儿坐标系上，符合右手法则。 （2）旋转轴平行于直线轴，即A轴平行于X轴，C轴平行于Z轴。 （3）旋转轴轴线正交。 （4）工件在旋转工作台上。 （5）第一个旋转轴作为机床的第4轴，它的旋转改变了第二个旋转轴的定向；第二个旋转轴作为机床的第5轴，它的旋转不改变第一个旋转轴的定向。 （6）刀具的初始方向为Z轴的负方向。
ACS多轴运动控制系统应用 gengwt 导语：为了知足今年半导体产业的最高的多轴自动化应用的要求，工程师们转而朝向把最好的集成和基于网路的控制属性的运动控制平台方向。 为了知足当今半导体产业的最高的多轴自动化应用的需求，工程师们转而朝向把最好的集成和基于网络的控制属性的 运动控制平台方向。 很多先进机器的控制平台，即基于网络和集中控制开场看到从自动化领域里广泛的实践，由于它们需要大量的处理能力和通信带宽，这在几年前微处理器和网络技术是无法实现的。 在高端多轴自动化行业很多人知道，从20世纪90年代以来的集中式多轴控制器的好处。使用中央高速处理器，处理协调多轴运动控制已被证实为确定性数字伺服控制的有效架构，使最快的更新率和精细的同步。另外，网络构造，如CANopen网络的，已经成功地实践在了太阳能电池板划线，半导体制造和通用自动化应用中等需要可扩展性，开放的多厂商和设备，对成本控制敏感的系统设计中的运动控制领域。网络标准也一直在不断发展，并且不断提高的带宽和可靠性。
如今，随着基于以太网的实时工业网络，如EtherCAT技术–决定性的实时工业网络具有足够的带宽以支持高性能协调 很多个运动控制轴和I/O，是有可能的实现机器控制控制解决方案，他具有集中式和基于网络控制的最佳品质。 下面是三个最近需要高度的协调和准确的多轴运动控制案例，每一个展现着对控制系统的独特的挑战和极限。 1。太阳能电池板划线和光学检测设备 扁平面板和薄片的激光划线经常需要用到极其高性能的运 动控制，包括高的速度和加速度，高度协调的多轴激光途径，晶圆检查和及其最小的运动误差最大化光伏〔PV〕的晶圆密度或解决最小的缺陷。 大尺寸面板占用面积超过一平方米以上;而且，由于面板增加的尺寸的规模，导致的机器设备的复杂性和多轴数和运动的性能和功率的需求。最近，太阳能面板板划线设备和检测设备的制造商在设计一条15轴的生产线的控制系统是碰到了很多挑战。有些版本的机器还使用了其他辅助轴和I/O设备。 一个集中架构的多轴控制模块，对如此多的轴的协调提供了优秀的性能。支持多达八个电机驱动器，由于大型龙门定位台的要求，主控制器支持复杂的MIMO〔多输入多输出〕控制算法，并提供了用于快速移动的两个线性伺服电机每个连
OpenHW12项目申请 基于ZYNQ SoC的多轴运动控制系统 安富利特别题目 基于Zynq平台的伺服控制或运动控制系统 项目成员：顾强牛盼情孙佳将马浩 华中科技大学 二〇一二年十一月
目录 1项目概述 (1) 1.1工业应用 (1) 1.2系统方案 (3) 2工作原理介绍 (6) 3项目系统框架图 (8) 3.1ZYNQ硬件系统框架图 (8) 3.2软件系统框架图 (9) 3.3多轴控制器实现 (10) 4项目设计预计效果 (11) 5附录一：项目技术基础 (13) 5.1软硬件协同设计架构 (13) 5.2软件设计 (14) 5.3总结 (16) 6附录二：ZYNQ基础 (16)
1项目概述 1.1 工业应用 运动控制系统广泛应用于工业自动化领域，包括机器人手臂、装配生产线、起重设备、数控加工机床等等。并且随着高性能永磁材料的发展、电力电子技术的发展以及大规模集成电路和计算机技术的发展使得永磁同步电机（PMSM，Permanent Magnet Synchronous Motor）控制系统的设计开发难度降低、成本降低，同时PMSM在运动控制系统中作为执行器件的应用也越来越广泛。大量运动控制器的设计与实现都是基于通用嵌入式处理器。在此基础上，很多学者和研究人员对运动控制系统进行了大量的研究。 多轴控制的发展是为了满足工业机器人、工业传动等应用需求。其主要包括两大方面，多轴串联控制和多轴同步控制。当系统负载较大、传动精度要求很高、运行环境比较复杂的情况下，经常使用多轴串联的方式来解决，如图1.1所示。 （1）双电机齿条传动（2）NASA 70-m天线设备 图1.1 多轴串联控制系统应用
多轴实训报告总结 多轴实训报告总结 一、实训背景 多轴控制是现代机械制造领域中的一项重要技术，它可以实现机器人、数控机床等设备的高精度运动控制。为了提高学生的实际操作能力， 我校开设了多轴实训课程，通过对多轴控制系统的理论学习和实际操作，使学生能够熟练掌握多轴控制系统的原理和应用。 二、实训目标 1. 理解多轴控制系统的基本原理； 2. 掌握多轴运动控制器的使用方法； 3. 能够编写多轴运动控制程序； 4. 能够进行多轴运动参数调试和优化。 三、实训内容 1. 多轴运动控制器介绍 2. 多轴运动参数设置
3. 多轴运动程序编写 4. 多轴运动调试与优化 四、实训过程 1. 多轴运动控制器介绍 在第一节课上，老师向我们介绍了常见的多轴运动控制器类型以及其 特点。我们还学习了如何正确安装和连接多轴运动控制器，并熟悉了 多轴运动控制器的操作界面。 2. 多轴运动参数设置 在第二节课上，老师向我们详细讲解了多轴运动参数的设置方法。我 们学习了如何设置加速度、减速度、速度等参数，并且通过实际操作 调试，掌握了多轴运动参数设置的技巧。 3. 多轴运动程序编写 在第三节课上，老师向我们介绍了多轴运动程序的编写方法。我们学 习了如何使用G代码和M代码编写多轴运动程序，并且通过实际操作编写了简单的多轴运动程序。 4. 多轴运动调试与优化 在第四节课上，老师向我们介绍了多轴运动调试和优化的方法。我们 学习了如何通过调整加速度、减速度等参数来优化多轴运动控制系统，
并且通过实际操作进行了调试和优化。 五、实训心得 通过这次多轴实训，我深刻地认识到了多轴控制系统在现代机械制造领域中的重要性。在实际操作中，我不仅学会了如何正确地安装和连接多轴运动控制器，还掌握了如何正确地设置多轴运动参数和编写多轴运动程序的技巧。通过不断地调试和优化，我成功地实现了多轴运动控制系统的高精度运动控制。 总之，这次多轴实训让我受益匪浅，不仅提高了我的实际操作能力，还让我更深入地了解了多轴控制系统的原理和应用。相信这些知识和技能在今后的学习和工作中都会对我有很大的帮助。
目录 PMAC控制卡学习（硬件) (2) 第一章PMAC简介 (2) 1。1 PMAC的含义和特点 (2) 1。2 PMAC的分类及区别 (2) 1.2。1 PMAC的分类 (2) 1.2.2 PMAC 1型卡与2型卡的主要区别 (2) 第二章Turbo PMAC Clipper控制器硬件配置 (3) 2.1 Turbo PMAC Clipper控制器简介 (3) 2.2 Turbo PMAC Clipper硬件配置 (3) 2.2。1 Turbo PMAC Clipper硬件标准配置为： (3) 2.2。2 Turbo PMAC Clipper控制器可选附件 (6) 2。2。2.1 轴接口板 (6) 2.2.2。2 反馈接口板 (7) 2。2.2.3 数字I/O接口板 (7) 第三章Turbo PMAC Clipper设备连接 (7) 3.1 板卡安装 (7) 3。2 控制卡供电 (7) 3。2.1 数字电源供电 (7) 3。2.2 DAC（数字/模拟转换）输出电路供电 (8) 3。2.3 标志位供电 (8) 3.3 限位及回零开关 (8) 3。3.1 限位类型 (8) 3。3。2 回零开关 (8) 3.4电机信号连接 (9) 3.4.1增量式编码器连接 (9) 3.4。2 DAC 输出信号 (9) 3.4.3 脉冲&方向（步进)驱动 (10) 3。4.4 放大器使能信号（AENAn/DIRn） (10) 3。4。5 放大器错误信号(FAULT-) (10) 3。4.6 可选模拟量输入 (11) 3.4。7 位置比较输出 (11) 3.4。8 串行接口(JRS232） (11) 3.5 设备连接示例 (12) 3.6 接口及指示灯定义 (13) 3.7 跳线定义 (15) 3。8 Turbo PMAC Clipper端口布置及控制结构图 (19) 附件 (21) 1。接口各针脚定义 (21) 2。电路板尺寸及孔位置 (30)
29 固高运动控制器介绍讲解 简介 固高运动控制器是一种用于实现精确控制运动的设备。这款运 动控制器由固高公司研发，主要用于机械设备、、自动化生产线等 领域。它可以实现多轴运动控制，具有高性能和高精度的特点，广 泛应用于各种工业控制系统中。 功能特点 1. 多轴控制：固高运动控制器可以控制多个轴，实现复杂的多 轴运动。它可以控制直线运动、旋转运动、圆弧运动等等。 2. 高性能：这款运动控制器具有很高的运动控制精度和响应速度。它可以实现精确到微米级别的运动控制，并且能够快速响应外 部指令。 3. 强大的编程功能：固高运动控制器支持多种编程方式，包括 G代码、C代码等。用户可以根据自己的需求选择最适合的编程方式，实现自动化控制。 4. 灵活的接口：这款运动控制器支持多种接口，包括RS232、RS485、以太网等。用户可以根据需要选择不同的接口方式进行通信。 5. 方便的调试与监控：固高运动控制器提供了丰富的调试和监 控功能，可以方便地进行故障排查和运动参数的监测。
应用领域 固高运动控制器可广泛应用于机械设备、、自动化生产线等领域。以下是一些典型的应用案例： 1. 机床控制：固高运动控制器可以用于控制数控机床，实现高 精度的切削加工。 2. 控制：这款运动控制器可用于的运动控制，实现各种复杂的 运动路径规划和执行。 3. 自动化生产线控制：固高运动控制器可用于自动化生产线的 运动控制，确保物料的精确定位和运动路径。 4. 医疗设备控制：这款运动控制器可用于医疗设备的运动控制，如手术、医用影像设备等。 5. 实验室仪器控制：固高运动控制器可以用于实验室仪器的运 动控制，如激光打印机、精密仪器等。 固高运动控制器是一款功能强大、性能优异的运动控制设备。 它具有多轴控制、高性能、灵活编程、强大接口、便捷调试等特点，适用于各种工业控制系统。无论是机械设备控制、控制、自动化生 产线控制、医疗设备控制还是实验室仪器控制，固高运动控制器都 能提供可靠的解决方案。