基于伺服運動測控系統(tǒng)的試驗、分析與研究.pdf

1、伺服運動控制技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)和國防領(lǐng)域中起著重要的作用，運動控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究尤其受到工業(yè)界的重視，伺服系統(tǒng)的性能很大程度上決定了運動控制系統(tǒng)的性能，隨著集成電路、交流可變速驅(qū)動技術(shù)和電力電子技術(shù)的進(jìn)步和完善，交流伺服系統(tǒng)的性價比日益提高，這就使得交流伺服系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用和研究變得尤為重要。
　　 本文首先提供了一套伺服運動系統(tǒng)的設(shè)計和安裝方案，并在實驗室完成了系統(tǒng)的構(gòu)建。該系統(tǒng)的運動機構(gòu)是基于直線導(dǎo)軌的滾珠絲杠雙聯(lián)動工作臺，它主要

2、包括機架、導(dǎo)向機構(gòu)（直線導(dǎo)軌和滑塊結(jié)構(gòu)）、傳動機構(gòu)（滾珠絲杠）和移動工作臺。首先對伺服運動控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計，完成了系統(tǒng)的實驗臺機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和伺服運動電氣系統(tǒng)設(shè)計。在上述理論基礎(chǔ)上，在實驗室搭建了伺服運動測控實驗系統(tǒng)。
　　 工程軟件開發(fā)人員可以利用MATLAB的工具箱高效并快捷的完成復(fù)雜工程問題的求解和分析，也可以利用MATLAB對所要研究的系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)仿真，圖形處理和對應(yīng)用數(shù)值的分析和計算。通過使用計算機對伺服系統(tǒng)的信號

3、的觀測和分析，可以實現(xiàn)對伺服系統(tǒng)性能的檢測和分析并對伺服系統(tǒng)的控制和反饋提供技術(shù)支持。MATLAB作為一款在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件，在信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。本文將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取到交流運動伺服系統(tǒng)的控制信號（輸入信號和輸出信號），輸入到MATLAB軟件進(jìn)行了信號的特征參數(shù)提取處理和伺服運動系統(tǒng)的位移和速度分析，實現(xiàn)了對交流伺服系統(tǒng)的運動控制信號的數(shù)據(jù)提取、處理和分析，對交流伺服運動系統(tǒng)的研制和應(yīng)用都具有重要參

4、考價值。
　　 LabVIEW是LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench（實驗室虛擬儀器工程平臺）的簡稱，它是由NI公司開發(fā)的一款應(yīng)用功能強大、方便靈活的虛擬儀器和分析軟件，是虛擬儀器領(lǐng)域中最具有代表性的圖形化編程開發(fā)平臺。作為一個數(shù)據(jù)采集和控制開發(fā)平臺來講，LabVIEW在目前國際上具有首屈一指的地位，它主要被應(yīng)用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域，而且能夠適用

5、于多種不同的操作系統(tǒng)平臺。本文的伺服監(jiān)控系統(tǒng)以PC機和labVIEW程序作為系統(tǒng)主控制器的硬件和軟件，通過以太網(wǎng)將PC機與EtherMAC平臺相連，實現(xiàn)了伺服運動系統(tǒng)的運動監(jiān)控功能。EtherMAC即EthernetforMeasurementandControl的縮寫，它主要依賴于工業(yè)以太網(wǎng)總線技術(shù)，可以實現(xiàn)運動控制的高精度實時同步功能。本文針對基于直線導(dǎo)軌的滾珠絲杠伺服運動實驗臺，開發(fā)并設(shè)計了伺服運動實驗臺的監(jiān)控系統(tǒng)，將EtherM