高速主軸約束下的點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在沖孔、點(diǎn)膠、刺繡機(jī)及電腦花樣機(jī)等自動(dòng)化設(shè)備中，點(diǎn)位進(jìn)給運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格受主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)序的約束，隨著這些自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)效率的提高，主軸速度要求越來(lái)越快，相應(yīng)地要求點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)需要在高加速度下快速啟停，本文基于嵌入式系統(tǒng)研究高速主軸約束下的點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　進(jìn)行了嵌入式平臺(tái)的需求分析和技術(shù)要求的設(shè)定，確定了嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)控制需求分析提出了ARM+DSP+CPLD嵌入式系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)。分析了DA模塊和編碼器模塊的實(shí)

2、現(xiàn)方案和ARM與DSP間雙口RAM的通訊方案。
　　介紹了Windows CE操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和移植Windows CE的基本流程，并對(duì)內(nèi)核裁剪和BootLoader的修改做了基本介紹。介紹了CAD/CAM軟件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和下位機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　開(kāi)發(fā)了高速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)導(dǎo)入與轉(zhuǎn)化功能模塊，分析了DXF和PLT文件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。給出了DXF文件的解析流程，包括坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，NURBS與均勻B樣條的轉(zhuǎn)方法。給出了PLT

3、文件的解析流程的，介紹了曲線(xiàn)上點(diǎn)的重新離散和二分法查找方案。
　　討論了步進(jìn)電機(jī)在頻繁起停下的高速點(diǎn)位進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的加減速規(guī)劃，根據(jù)步進(jìn)電機(jī)矩頻特性，提出了一套加減速控制算法，旨在通過(guò)該種設(shè)計(jì)方法能夠達(dá)到在主軸高速運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)高速啟停的工況下，步進(jìn)電機(jī)能夠保證進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)主軸運(yùn)動(dòng)的快速響應(yīng)和跟隨，保證進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的快速穩(wěn)定、柔順、精確定位，降低數(shù)控系統(tǒng)的振動(dòng)。
　　最后，經(jīng)過(guò)在四軸嵌入式花樣機(jī)控制系統(tǒng)上的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試了嵌入式控制系