基于嵌入式的數(shù)控沖床X-Y平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、伴隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)\(yùn)動(dòng)控制的高速，控制精度等性能提出了越來越高的要求，國(guó)內(nèi)和世界市場(chǎng)對(duì)高端產(chǎn)品的鍛壓設(shè)備需求不斷地上升。
　　嵌入式系統(tǒng)作為現(xiàn)在社會(huì)主流的方向，社會(huì)上的各個(gè)領(lǐng)域都有著它的身影。當(dāng)然，數(shù)控沖床的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也用到了嵌入式系統(tǒng)。本論文重點(diǎn)研究以ARM的微型處理器STM32F427為核心的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　首先，本文介紹了高速?zèng)_床的相關(guān)背景知識(shí)及其研究的意義，到目前為止

2、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r并對(duì)嵌入式系統(tǒng)的概況做出一些講述。其次，詳細(xì)介紹了X、Y軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。然后，分別對(duì)X、Y軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)本文提及的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)以ARM微型處理器STM32F427為核心的控制系統(tǒng)的軟硬件。其中硬件設(shè)計(jì)包括微型處理器外圍電路的設(shè)計(jì)、伺服驅(qū)動(dòng)器接口電路設(shè)計(jì)等；軟件設(shè)計(jì)包括程序初始化模塊設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行模塊設(shè)計(jì)等。接著，建立數(shù)控沖床X-Y平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)模型，其中包括對(duì)其

3、數(shù)控平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型建立、伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立和控制系統(tǒng)模型建立。根據(jù)沖床的運(yùn)動(dòng)建模分析，提出了模糊PID控制理論。通過分別分析了PID控制理論和模糊控制理論的優(yōu)點(diǎn)與不足，然后結(jié)合了兩者的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)本課題的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，構(gòu)建模糊PID控制器，并且使用Matlab軟件搭建模糊PID控制器，進(jìn)行數(shù)值仿真并且分析仿真結(jié)果。
　　最后，為了測(cè)試本課題所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，對(duì)數(shù)控沖床X-Y平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。借助于基恩士激光測(cè)量器等工具