检索结果-南通市图书馆

梯形加减速在五轴联动开放式数控系统中的简化实现

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组合机床与自动化加工技术 2008年第6期 5-7页

作者：刘源王永章马雄波哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

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,在多坐标曲面加工过程中,需要对机床的进给速度进行加减速控制。针对传统梯形加减速控制策略不能直接应用于数控插补的问题,对该加减速控制策略进行了改进,并... 详细信息

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,在多坐标曲面加工过程中,需要对机床的进给速度进行加减速控制。针对传统梯形加减速控制策略不能直接应用于数控插补的问题,对该加减速控制策略进行了改进,并简化了其实现过程。结合五轴线性插补加工方式,详细介绍了该加减速控制方法在开发的开放式五坐标数控系统中的实现过程。铣削实验表明,该方法能使机床的加工速度变化平稳,加工效率和加工质量得到了明显的改善。

关键词：梯形加减速五轴加工开放式数控速度控制

基于梯形加减速和数字交叉差补控制的光热跟踪系统

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电子设计工程 2020年第24期28卷 188-193页

作者：李雪峰江苏城市职业学院(南通)机电工程学院江苏南通226006

为了实现光热跟踪功能,设置由光敏电阻和热敏电阻构成的12个光热源,根据实时处理的要求,光热源的数目还可以增减。系统每隔若干时间采集12个光热源的光通量和热量,并按照冒泡算法排序,将光热源最高的坐标求出,并将此参数传递给微处理器,... 详细信息

为了实现光热跟踪功能,设置由光敏电阻和热敏电阻构成的12个光热源,根据实时处理的要求,光热源的数目还可以增减。系统每隔若干时间采集12个光热源的光通量和热量,并按照冒泡算法排序,将光热源最高的坐标求出,并将此参数传递给微处理器,在XY平面内按照速度和位置要求,微处理器控制步进电机采用梯形加减速算法运行至该光热源处,步进电机的运动轨迹采用直线差补和曲线差补交叉实现。系统运行稳定、精度高、能够实现光热跟踪功能,该系统的实现为各类工业用光热跟踪系统提供一种思路。

关键词：微处理器步进电机丝杠与滑台光热跟踪梯形加减速数字差补

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基于FPGA的梯形加减速运动控制算法

轻工机械 2020年第6期38卷 60-63页

作者：胡呈祖工业和信息化部电子第五研究所广东广州510610

针对运动控制系统加减速控制算法实现难,占用硬件资源多的缺点,在分析梯形加减速算法原理的基础上,笔者提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)通过查表法实现加减速控制的方案。文中给出了速度数据表的建立方法和梯形加减速控制的RTL视图,利... 详细信息

针对运动控制系统加减速控制算法实现难,占用硬件资源多的缺点,在分析梯形加减速算法原理的基础上,笔者提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)通过查表法实现加减速控制的方案。文中给出了速度数据表的建立方法和梯形加减速控制的RTL视图,利用MATLAB对算法进行了功能仿真,搭建实验平台对算法进行验证。实验结果表明:以查表的方式进行梯形加减速控制,运行速度曲线平滑、系统实时性高、占用FPGA资源少,对于优化运动控制系统轨迹响应具有重要意义。

关键词：运动控制梯形加减速现场可编程门阵列查表法

工业机器人实时NURBS插补的仿真和实验研究

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系统仿真学报 2018年第4期30卷 1496-1503,1510页

作者：张铁龚文涛邹焱飚华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

给出了一种六轴工业机器人的NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)路径实时前瞻插补方法。算法主要包含两个部分:NURBS曲线全局插值和前瞻速度规划方法。建立基于参数u和速度v的NURBS曲线参数方程,根据若干个示教点全局插值得到平滑的N... 详细信息

给出了一种六轴工业机器人的NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)路径实时前瞻插补方法。算法主要包含两个部分:NURBS曲线全局插值和前瞻速度规划方法。建立基于参数u和速度v的NURBS曲线参数方程,根据若干个示教点全局插值得到平滑的NURBS曲线。根据弓高误差和向心加速度的速度约束方程式,对NURBS曲线进行前瞻速度规划和插补。构建实时机器人控制平台,对前瞻规划和梯形加减速两种机器人末端进给速度规划方法进行了比较,通过仿真和实验,前瞻规划插补方法的速度更平稳,关节角速度和角加速度突变大幅减小,该方法能较好地适用于六轴机器人的实时NURBS曲线插补中。

关键词： NURBS 曲线参数方程前瞻梯形加减速插补

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嵌入式数控系统速度前瞻规划算法研究

兵器装备工程学报 2020年第8期41卷 187-192页

作者：游达章余炼张敏康亚伟湖北工业大学机械工程学院武汉430068

梯形加减速法被广泛地应用到嵌入式数控系统当中,为了进一步追求平稳和高效,在连续多段前瞻算法的基础之上做了改进,提出了单段前瞻后顾算法;通过仿真实验,对比分析了3种不同速度规划算法的效率和平稳性。结果表明,单段前瞻后顾算法能... 详细信息

梯形加减速法被广泛地应用到嵌入式数控系统当中,为了进一步追求平稳和高效,在连续多段前瞻算法的基础之上做了改进,提出了单段前瞻后顾算法;通过仿真实验,对比分析了3种不同速度规划算法的效率和平稳性。结果表明,单段前瞻后顾算法能有效避免单次连续规划段数对效率和平稳性的影响,且能够有效减少电机加减数次数,执行效率也得到了小幅提升,与前人相比有不同程度提高。此外,算法能够在嵌入式数控系统平台(STM32F407)上实现,测量结果与仿真吻合。

关键词：嵌入式系统数控系统轨迹规划梯形加减速前瞻后顾算法

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基于FPGA的运动控制系统加减速算法设计

仪表技术与传感器 2017年第6期 145-149页

作者：刘鹏罗衍涛陈成军丁文科邵泽燕青岛理工大学机械工程学院山东青岛266520 中国石油管道中原输油气分公司山东德州253000

为提高运动控制系统的实时性、运动精度、速度的平稳性,比较了各种加减速算法的优缺点、硬件实现的可行性等,采用FPGA实现了灵活的梯形加减速,利用滑动平均滤波器解决了加速度的跳变问题,实现了与S形加减速等效的加减速效果,最后给出了... 详细信息

为提高运动控制系统的实时性、运动精度、速度的平稳性,比较了各种加减速算法的优缺点、硬件实现的可行性等,采用FPGA实现了灵活的梯形加减速,利用滑动平均滤波器解决了加速度的跳变问题,实现了与S形加减速等效的加减速效果,最后给出了相应的RTL视图、程序流程图,并对这2种加减速曲线的实现方法进行了功能仿真验证及实验验证。

关键词：运动控制系统现场可编程门阵列加减速控制滑动平均滤波梯形加减速 S型加减速

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基于Zynq的步进电机控制系统

国外电子测量技术 2021年第3期40卷 108-112页

作者：侯俊杰赵宇李孟委中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学南通智能光机电研究院南通226000

为解决步进电机高速度与高精度的矛盾,以集成了ARM处理器和可现场编程的FPGA单元的xc7z020clg400-2芯片作为核心处理器,57BYG250B步进电机作为驱动对象,介绍了一种基于片上可编程系统(SOPC)的步进电机控制系统。该设计于Zynq内部的PS端(... 详细信息

为解决步进电机高速度与高精度的矛盾,以集成了ARM处理器和可现场编程的FPGA单元的xc7z020clg400-2芯片作为核心处理器,57BYG250B步进电机作为驱动对象,介绍了一种基于片上可编程系统(SOPC)的步进电机控制系统。该设计于Zynq内部的PS端(ARM)加入梯形加减速算法控制PL端(FPGA)产生频率可变的脉冲控制信号驱动电机进行转动,PS端接受编码器返回的角度值信息以实现步进电机的闭环控制,并于LCD液晶屏上实时显示电机旋转角度、速度等信息。最后通过实验测量步进电机在高速旋转时的实际旋转角度,得出其在旋转速度为5r/s,给出控制命令360°时的实际旋转为359.92°,控制精度可以达到99.98%。该设计具有集成度高、性能强、高速运行时精度高的优点。

关键词：步进电机 Zynq 梯形加减速细分驱动反馈控制

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基于FPGA的雕刻机32位运动控制器设计

基于FPGA的雕刻机32位运动控制器设计

作者：陈嵘内蒙古大学

学位级别：硕士

应用于雕刻机领域的运动控制器目前主要有ARM与FPGA两芯片协同工作或在FPGA内嵌入IP核完成运动控制两类。两芯片协同工作会增加通信时延,影响系统工作性能且成本较高;使用现成的IP核需要向FPGA芯片生产公司付费获授权,且对FPGA芯片资源... 详细信息

应用于雕刻机领域的运动控制器目前主要有ARM与FPGA两芯片协同工作或在FPGA内嵌入IP核完成运动控制两类。两芯片协同工作会增加通信时延,影响系统工作性能且成本较高;使用现成的IP核需要向FPGA芯片生产公司付费获授权,且对FPGA芯片资源要求较高。本文针对雕刻机的运动控制,采用QuartusⅡ开发软件设计了一种基于FPGA的单芯片32位运动控制器。芯片内集成自主设计的32位CPU软核和三轴的逐点比较插补算法、梯形加减速算法。自主设计的32位CPU软核无需付费授权,采用MIPS指令集架构和五级哈佛流水线系统,能够实现取指、译码、执行、访存、回访整体流程,以及逻辑、移位、加载等7类指令。通过Modelsim仿真验证,本设计实现了CPU软核功能和五级流水线,且输出进给脉冲驱动的刀具运动轨迹贴合目标位置,梯形加减速速度模块仿真中速度曲线呈明显的阶梯型变化。本运动控制器在实际使用中可修剪和扩展,节约设计成本和时间,有效提高设计效率。

关键词： FPGA 运动控制器 32位CPU 逐点比较法梯形加减速

基于ARM的柔版印刷调压系统的运动控制器设计

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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基于ARM的柔版印刷调压系统的运动控制器设计

作者：刘佳伟西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着制造业技术的不断发展,绿色无污染的智能化机械设备受到了越来越多的重视。在目前的印刷领域中,有“绿色印刷”之称的柔版印刷技术在国外得到了广泛的应用并逐渐成熟。但在国内柔印技术仍处于发展阶段,现投入使用的高端柔版印刷机... 详细信息

随着制造业技术的不断发展,绿色无污染的智能化机械设备受到了越来越多的重视。在目前的印刷领域中,有“绿色印刷”之称的柔版印刷技术在国外得到了广泛的应用并逐渐成熟。但在国内柔印技术仍处于发展阶段,现投入使用的高端柔版印刷机仍大量使用国外的设备,因此对柔版印刷技术的研究对实现柔版印刷机国产化具有重要的作用。柔版印刷机的关键技术之一就是柔版印刷系统的压力调节,本文主要对柔版印刷调压系统的运动控制器进行了研究设计。本文以实际工厂项目的应用需求为背景,设计了一个以台达HMI为人机交互平台,以ARM芯片为核心的运动控制器,以FPGA芯片为核心的扩展接口电路板,以步进电机驱动器、步进电机、光栅尺为执行反馈部件的柔版印刷调压控制系统。针对该系统的硬件电路,设计了通信电路、电机驱动器脉冲信号发送电路、光栅尺信号接收电路等,并完成了硬件电路的焊接和调试。针对该系统的软件功能,采用模块化的程序设计方法,完成了RS422和CAN通信协议的设计,各类数据解析函数以及运动控制函数的设计。同时利用Dopsoft软件设计了人机交互界面,用于控制系统的运动参数。在控制器运动控制算法的设计中,依据步进电机的矩频特性,设计了基于数字采样插补算法的梯形加减速算法,来保证步进电机能够正常平稳按照预定轨迹运行,并在此基础上设计了闭环控制算法,使得步进电机可以在规定阶段完成闭环控制,实现对步进电机位置的精确控制。同时在运动过程中,设计了交叉耦合同步控制算法来控制同轴两侧电机的位置偏差,保证了系统同轴电机之间的同步性能。最后结合步进电机的数学模型,利用Matlab和Simulink工具对本文所设计的运动控制算法进行仿真,依据仿真曲线验证了算法的可行性。在实验室环境下,利用设计好的硬件和软件,搭建了系统测试平台。由于实验室的资源有限,仅能实现一色带电机的硬件连接,所以为了对八色系统的通信稳定性进行测试,需要将其余七色ARM从运动控制器收发脉冲模块的程序修改为自闭环和自反馈的模式,从而实现模拟八色系统。通过对系统各模块功能的测试,分析实验结果后,验证了本文设计的运动控制器软件和硬件的可行性。

关键词：柔版印刷 ARM 运动控制器梯形加减速同步控制闭环控制