步進電機多軸運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文在分析了國內(nèi)外多種類型的運動控制器的基礎上,設計并制作了一種以Intel89C52為核心器件的步進電機多軸運動控制系統(tǒng).提出了一種主從式控制模式,即用基于Windows操作系統(tǒng)的臺式機作為上位機,完成數(shù)據(jù)存儲和復雜計算,用單片機最小系統(tǒng)實現(xiàn)多軸聯(lián)動的實時控制.論文以球面孔系坐標非接觸測量系統(tǒng)作為該運動控制器的應用實例,著重分析了步進電機單片機控制系統(tǒng)的軟硬件設計原理和方法;實現(xiàn)了上位計算機與單片機的正確通訊;用VC++語言編制了可以

2、實現(xiàn)圖像采集、控制步進電機轉動方向、角度等功能的可視化界面;并在論文最后通過誤差分析給出了用"基于PC機的多軸步進電機運動控制卡實現(xiàn)轉位系統(tǒng)精確控制"的改進方案,同時提出了一種新的步進電機的高速控制算法.該運動控制器可以實現(xiàn)3軸單獨運動或聯(lián)動控制,有位置和速度兩種控制方式,用戶通過編程實現(xiàn)自動加減速控制.該控制器除了具有步進控制功能以外,還具有限位、復位,對多路意外故障信號的中斷處理等功能.該控制系統(tǒng)在設計方面具有如下特點:1.采用內(nèi)部

3、時鐘方式產(chǎn)生步進電機的驅動脈沖,而沒有采用高速脈沖發(fā)生器等外部方式,用軟件來實現(xiàn),從而降低硬件成本.2.硬件設計方面,首先進行了硬件的總體方案設計,盡可能地選擇了標準化、模塊化的電路,從而提高了設計的成功率和結構的靈活性,避免出現(xiàn)大返3.盡可能選用了功能強、集成度高、通用性好、市場貨源充足的電路或芯片.4.盡量簡化了硬件設計,軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件來完成.球面孔系坐標測量系統(tǒng)已完成制作.通過實際調(diào)試驗證了運動控制器硬件和軟件設計的