開放式數(shù)控系統(tǒng)PMA二維實驗臺PID論文

1、基于PMAC的開放式數(shù)控系統(tǒng)設計及應用【摘要】 數(shù)控系統(tǒng)的技術進步是計算機技術飛速發(fā)展的必然結(jié)果。數(shù)控機床是現(xiàn)代化生產(chǎn)中高度自動化、高效率的生產(chǎn)設備,數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展促使數(shù)控機床向高速、高精度方向發(fā)展,同時又減輕了工人的勞動強度并取得了良好的經(jīng)濟效益,推動了現(xiàn)代制造業(yè)自動化技術的發(fā)展和生產(chǎn)管理的科學化,因此它的發(fā)展對于制造業(yè)具有重要的意義。但是,目前使用的數(shù)控系統(tǒng)還是一種不完全開放結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng),兼容性和開放性還遠達不到要求。本課題采用基于"PMAC+IPC"數(shù)控結(jié)構(gòu)形式以二維實驗臺為對象,搭建了教學基礎的開放式數(shù)控系統(tǒng)雛形。將數(shù)控系統(tǒng)直接嵌入到IPC機上,對軟硬件功能模塊實

2、現(xiàn)劃分,軟件功能模塊劃分為實時和非實時任務,硬件模塊采用即插即用、兼容性強的結(jié)構(gòu)形式。該系統(tǒng)的主要功能：程序譯碼解釋、X/Y軸插補計算、伺服控制、系統(tǒng)管理等實時和非實時任務控制,具備一般數(shù)控系統(tǒng)的通用功能,而且系統(tǒng)還具有簡單的軌跡計算等特定功能。同時本課題對原有上、下位機形式的控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化,合理配置了系統(tǒng)資源,使學生可以根據(jù)需要實時增減功能模塊,并有助于加深對開放式數(shù)控系統(tǒng)的認識。因此,通過二維實驗臺的開發(fā),對于"PMAC+IPC"結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)的推廣. 更多還原【Abstract】 The progress of Numerical control

3、system results from the rapid development of computer technology, CNC machine is the equipment with high automation and efficiency in modern manufacturing field, the development of the CNC system improves the workpiece machining accuracy and efficiency, reduce the labor intensity of the workers and

4、achieved good economic benefit, promoted the development of modern manufacturing automation, production and scientific management, has the vital significance. However. 更多還原 【關鍵詞】 開放式數(shù)控系統(tǒng)； PMAC； 二維實驗臺； PID； 【Key words】 Open CNC system； PMAC； Two Dimensional Experimental Platform； PID； 摘要 4-5 Abs

5、tract 5 1 緒論 9-20 1.1 引言 9-10 1.2 國內(nèi)外開放式數(shù)控技術發(fā)展及研究現(xiàn)狀 10-12 1.2.1 國外開放式數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀 10-12 1.2.2 國內(nèi)開放式數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀 12 1.3 開放式數(shù)控系統(tǒng)的實現(xiàn)技術 12-18 1.3.1 NC嵌入通用IPC機構(gòu)成的數(shù)控系統(tǒng) 13-14 1.3.2 通用IPC機嵌入NC構(gòu)成的數(shù)控系統(tǒng) 14-16 1.3.3 全軟件式數(shù)控系統(tǒng) 16-18 1.4 課題主要內(nèi)容及設計思路及意義 18-19 1.4.1 課題設計內(nèi)容 18-19 1.4.2 課題意義 19 1.5 本章小結(jié) 19-20 2 二維實驗臺開放策略選擇研究

6、20-28 2.1 開放式模塊化二維實驗系統(tǒng)與PMAC-IPC策略 20 2.2 PMAC控制器系統(tǒng)介紹 20-22 2.3 基于PMAC開放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 22-24 2.4 基于PMAC二維滑臺系統(tǒng)基本硬件組成 24-26 2.5 基于PMAC卡的二維滑臺系統(tǒng)軟件 26 2.6 二維滑臺系統(tǒng)插補計算 26-27 2.7 本章小結(jié) 27-28 3 基于PMAC二軸控制系統(tǒng)的PID參數(shù)優(yōu)化 28-36 3.1 PID控制原理及特點 29-31 3.2 位置控制模型建立及分析 31 3.3 基于PMAC二維實驗臺系統(tǒng)的控制模型 31-35 3.3.1 位置伺服系統(tǒng)傳遞函數(shù) 31-32 3.3.2 PID控制分析 32-33 3.3.3 PMAC的PID參數(shù)調(diào)節(jié) 33-35 3.4 本章小結(jié) 35-36 4 二維實驗臺硬件參數(shù)配置及系統(tǒng)干擾保護設計 36-47 4.1 二維實驗臺硬件參數(shù)配置 36-42 4.1.1 PMAC參數(shù)配置 36-38 4.1.2 電機設備選擇 38-41 4.1.3 反饋系統(tǒng)配置 41-42 4.2 二維實驗臺的保護措施 42-45 4.3 基于實驗臺安全的保護措施 45 4.3