CNC插补过程中加减速控制算法的研究

发布时间：2017-07-06 06:22

  本文关键词：CNC插补过程中加减速控制算法的研究

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【摘要】： 插补过程中的加减速控制的精度和速度是CNC系统的重要指标，决定了数控系统的性能优劣。本文针对这两个方面做了深入的理论和应用研究。 加减速控制是数控系统插补器的重要组成部分，是数控系统开发的关键技术之一。数控加工的目标是实现高精度、高效率的加工。本课题提出的基于DSP外围的可编程定时器的加减速控制方法，将加减速描述与系统程序相分离，，使得改变系统加减速性能时只需独立地修改可编程定时器的数据，产生想要的脉冲频率，从而控制伺服电机的运行速度，而不需要修改数控系统程序。这样，就可根据的实际情况方便地改变系统的加减速控制规律，从而获得最佳的机床动态性能。 本文共分五章。第一章主要介绍了数控技术的发展历程、现状及发展趋势，然后指出了本文的研究意义和主要研究内容。第二章研究了插补算法和分类，分析了进给运动的开环控制特性和闭环控制特性，及其对加工精度的影响和误差补偿解决方法。第三章先对步进电机的原理和特性进行了介绍，然后对给定脉冲模式下的伺服电机控制器进行了研究，重点分析了指定脉冲控制方式下的直线加减速控制方法和S形加减速控制方法。第四章主要介绍了自行研究的基于DSP的可编程定时器的速度控制算法。首先简单叙述了一下包括DSP在内的嵌入式系统，然后分析了速度控制算法的原理，并对这种算法进行了仿真和实验。最后一章总结全文的研究工作，并对今后的发展情况进行了展望。
【关键词】：CNC系统 加减速控制 伺服电机控制器 直线加减速 S形加减速 DSP
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-24
• 1.1 引言11
• 1.2 数控技术的发展现状及趋势11-18
• 1.3 现代CNC装置18-21
• 1.4 论文研究内容及意义21-24
• 2 插补算法与误差分析24-37
• 2.1 插补算法及其特性分析24-30
• 2.2 进给运动的控制30-34
• 2.3 进给运动的误差补偿34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3 进给驱动单元脉冲给定方式下的速度控制方法37-54
• 3.1 步进电机及其驱动器的特性37-42
• 3.2 脉冲给定的伺服驱动控制器42-44
• 3.3 指令脉冲方式下常用的速度控制方法44-53
• 3.4 本章小结53-54
• 4 基于可编程定时器的伺服系统速度控制算法54-71
• 4.1 嵌入式系统简介54-60
• 4.2 基于可编程定时器的速度控制模式60-63
• 4.3 算法仿真63-64
• 4.4 硬件测试64-70
• 4.5 本章小结70-71
• 5 结论与展望71-73
• 5.1 结论71
• 5.2 展望71-73
• 致谢73-74
• 攻读硕士期间主要成果74-75
• 参考文献75-78
• 详细摘要78-89

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 余森楠;参数曲线曲面的曲率自适应实时插补技术研究[D];大连理工大学;2010年

2 李攀;基于softMC数字运动控制器的研究与设计[D];华南理工大学;2011年

3 张丕鑫;基于PLCopen的运动控制功能块研究与实现[D];大连理工大学;2011年

4 曹景龙;基于CPLD的位模式插补控制器研究[D];山东科技大学;2011年

5 王汉霆;基于FPGA的运动插补控制芯片的研究与设计[D];华中科技大学;2009年

6 刘伟;基于SEP4020的嵌入式多面菱体磨削控制系统的设计与研究[D];重庆大学;2010年

7 吴基斌;运动控制关键算法及嵌入式实现研究[D];华南理工大学;2010年

8 涂天祥;基于SoftDMC的开放式数控系统插补的研究与设计[D];华南理工大学;2010年

9 徐远泽;基于DSP的运动控制器系统设计[D];西南交通大学;2012年

10 陈伟娜;基于DSP的运动控制算法研究与实现[D];华南理工大学;2012年

本文编号：525072