1、第14講第3章 數(shù)字控制技術(shù)（五）3.3 多軸步進(jìn)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)（二） 3.3.5 步進(jìn)電機(jī)控制程序 3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 3.4 第3章小結(jié)1步進(jìn)電機(jī)走步控制程序 什么是走步程序？ 用ADX和ADY分別表示x軸和y軸步進(jìn)電機(jī)輸出字表的取數(shù)地址指針。且用ZF=1、2、3、4分別表示+x、-x、+y、-y走步方向。 在流程圖的第一個(gè)判斷中，ZF通過對(duì)Fm的判斷來賦值。因此，這個(gè)程序還要和插補(bǔ)計(jì)算程序結(jié)合起來看。3.3.5 步進(jìn)電機(jī)控制程序3.3.5 步進(jìn)電機(jī)控制程序2.步進(jìn)電機(jī)速度控制程序注意兩點(diǎn)： 速度往往和輸出字的輸送的頻率有關(guān)； 調(diào)速過程總是有加速問題。內(nèi)容： 按正序或反序取輸出字可

2、控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，輸出字更換得越快，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高 ； 控制延時(shí)的時(shí)間常數(shù)，即可達(dá)到調(diào)速的目的； Ti為相鄰兩次走步的時(shí)間間隔，Vi為進(jìn)給一步后速度，a為加速度。3.3.5 步進(jìn)電機(jī)控制程序返回3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例-三軸步進(jìn)電機(jī)控制1.數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及主要部件開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)，關(guān)鍵在于數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件功能模塊的功能設(shè)計(jì)。選用工控機(jī)作為系統(tǒng)平臺(tái)，采用“IPC+多軸運(yùn)動(dòng)控制器”的典型結(jié)構(gòu)搭建控制平臺(tái)，數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成如所示。 3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例-三軸步進(jìn)電機(jī)控制1.數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及主要部件（1）工業(yè)控制機(jī)（IPC）工控機(jī)主要完成系統(tǒng)管理、人機(jī)交互、

3、動(dòng)態(tài)顯示、工作空間軌跡規(guī)劃、插補(bǔ)計(jì)算、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算、邏輯控制及各單元間通訊等任務(wù)。 本系統(tǒng)采用研華PCI總線插槽的工控機(jī)。（2）運(yùn)動(dòng)控制卡PCI-1240是一款基于PCI總線技術(shù)的4軸步進(jìn)脈沖型伺服運(yùn)動(dòng)控制卡，應(yīng)用于常規(guī)的精確運(yùn)動(dòng)控制，它簡(jiǎn)化了步進(jìn)和脈沖伺服運(yùn)動(dòng)控制，可以顯著的提高電機(jī)的運(yùn)動(dòng)性能。提供例程Windows DDL驅(qū)動(dòng)程序, 提供PCI-1240運(yùn)動(dòng)應(yīng)用配置工具程序, 完成配置和診斷. 軟件系統(tǒng)是基于開放式數(shù)控系統(tǒng)思想，以Windows XP為系統(tǒng)平臺(tái)，采用VC+語言開發(fā)的。在對(duì)CNC系統(tǒng)功能全面理解的基礎(chǔ)上，建立CNC內(nèi)核的體系結(jié)構(gòu)模型，劃分各功能模塊，在此基礎(chǔ)上采用面向?qū)ο蟮木幊?/p>

4、技術(shù)，將各功能模塊封裝。各模塊按CNC的內(nèi)部工作原理編程，分模塊組合設(shè)計(jì)構(gòu)成整體系統(tǒng)。采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可靠性強(qiáng)，各模塊出現(xiàn)故障可單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)的需求有所更改時(shí)，只需修改或增減相應(yīng)的功能模塊，就可重新組合得到新的數(shù)控系統(tǒng)。3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例-三軸步進(jìn)電機(jī)控制2. 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及主要功能模塊 3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例-三軸步進(jìn)電機(jī)控制2.數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及主要功能模塊 3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例-三軸步進(jìn)電機(jī)控制2.數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及主要功能模塊（1）多任務(wù)操作模塊 它是開放式數(shù)控系統(tǒng)中的核心管理模塊。監(jiān)控各任務(wù)的狀態(tài)，決定任務(wù)獲得CPU的優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)調(diào)度

5、策略改變?nèi)蝿?wù)的狀態(tài)，或讓其運(yùn)行，或讓其等待，對(duì)系統(tǒng)中的各任務(wù)模塊進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和管理，協(xié)調(diào)各模塊的高效運(yùn)行，并輔助完成各進(jìn)程間的通訊和信息交換。本系統(tǒng)所有軟件模塊均受操作模塊的管理。（2）人機(jī)接口模塊（包括參數(shù)管理和動(dòng)態(tài)顯示） 提供整個(gè)系統(tǒng)的操作框架和人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)各種工作模式的選擇、管理程序運(yùn)行所需參數(shù)的設(shè)置及數(shù)據(jù)處理時(shí)的人機(jī)交互信息交流等，可完成實(shí)驗(yàn)方案的基本功能和軟件的管理工作，并提供進(jìn)入其他模塊的入口。3.3.6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例-三軸步進(jìn)電機(jī)控制2.數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及主要功能模塊（3）軌跡插補(bǔ)模塊 這是數(shù)控系統(tǒng)的核心模塊。其任務(wù)是根據(jù)希望軌跡和插補(bǔ)策略，進(jìn)行實(shí)時(shí)插補(bǔ)，并將各軸的運(yùn)動(dòng)指令送給位置控制模塊，控制運(yùn)動(dòng)的速度和加速度。 （4）運(yùn)動(dòng)學(xué)算法模塊主要為伺服驅(qū)動(dòng)提供位置逆解、速度逆解和加速度逆解算法，為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)仿真及精度補(bǔ)償提供正解算法。（5）位置控制模塊（包括速度、方向、位置控制）該模塊是數(shù)控系統(tǒng)的另一核心模塊，將插補(bǔ)運(yùn)算的結(jié)果實(shí)時(shí)的發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制卡，完成高精度位置控制，按指定的路徑和速度運(yùn)動(dòng)。（6）運(yùn)動(dòng)仿真模塊動(dòng)態(tài)顯示模塊等輔助功能模塊可使得操作人員掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警顯示等信息，使操作者隨時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。返回本章主要介紹了數(shù)字控制技術(shù)、逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、以及多軸步進(jìn)驅(qū)動(dòng)