基于虛軸法的多軸同步運動控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,許多原來由復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的運動控制,現(xiàn)在越來越多地采用電機直接驅(qū)動代替。多電機的同步控制越來越多地應(yīng)用于各種領(lǐng)域,特別是有著多個分散工作機構(gòu)的大型設(shè)備,只有保證多個電機之間按某種比例關(guān)系同步協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn),才能確保生產(chǎn)的正常進行。而系統(tǒng)同步性能的好壞,直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)和性能。因此,研究多軸的同步控制,提高其同步精度,對實際生產(chǎn)具有重要的意義。
　　 本文從實際需求出發(fā),由于大幅面絲網(wǎng)檢測裝置中運動梁的跨度非常大

2、,需用多電機的同步控制來實現(xiàn)大跨度運動梁兩側(cè)的同步驅(qū)動,因此對其中所涉及到的同步運動控制基本方式進行了系統(tǒng)的研究。針對常用的多電機同步控制策略的一些缺陷,本文運用了一種新的同步控制算法-虛軸法,并建立了與之相對應(yīng)的多電機同步運動控制數(shù)學模型,在MATLAB仿真中取得了很好的同步效果。
　　 此外,要實現(xiàn)電機的伺服控制,設(shè)計一套適用的運動控制器是關(guān)鍵。本文選用專用運動控制芯片LM628作為運動控制器的核心模塊,單片機作為主控制器,

3、構(gòu)成單軸的底層伺服控制器,并完成了與電機伺服控制相關(guān)的各個輔助功能模塊硬件電路設(shè)計。同時在整個控制系統(tǒng)中引入CAN總線技術(shù),還設(shè)計了一種CAN總線接口卡來實現(xiàn)CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能,保證整個控制網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點-PC機和從節(jié)點-單軸伺服運動控制模塊之間的通信。
　　 最后,對文中所涉及的同步運動控制系統(tǒng)各個軟件模塊進行了規(guī)劃,并編寫了虛軸法同步控制算法程序和運動控制器的底層驅(qū)動程序,以及其它相應(yīng)的子程序模塊。通過具體的試