基于嵌入式運動控制器的四軸纏繞機控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、具有眾多優(yōu)點和優(yōu)良性能的復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、工業(yè)、建筑領(lǐng)域。纏繞機是生產(chǎn)復(fù)合材料制品的核心設(shè)備。四軸纏繞機可實現(xiàn)多種形狀的軸對稱回轉(zhuǎn)體纏繞，因此獲得廣泛應(yīng)用。目前，現(xiàn)有纏繞機控制系統(tǒng)多是基于PCI或ISA總線的運動控制卡加工控機結(jié)構(gòu)，采用多軸插補的控制方式實現(xiàn)纏繞機各運動軸的同步控制，且纏繞制品單一、控制系統(tǒng)開放性差、無軌跡輸出功能。因此迫切需要研發(fā)可靠性高、開放性好、同步控制精度高的新型四軸纏繞機控制系統(tǒng)。
　　本

2、文建立了回轉(zhuǎn)體的數(shù)學(xué)模型，采用微分幾何理論分析了測地線纏繞規(guī)律，給出了回轉(zhuǎn)體圓柱段、橢圓封頭的測地線微分方程，并使用龍格-庫塔法求解微分方程。然后聯(lián)立過落紗點的懸線方程和絲嘴運動平面方程，再結(jié)合給定的約束條件求解絲嘴的運動軌跡和芯模的轉(zhuǎn)角。研制了基于嵌入式運動控制器的四軸纏繞機控制系統(tǒng)，采用“研華工控機+Euro205X嵌入式運動控制器”的上下位機結(jié)構(gòu)，工控機和Euro205X之間使用基于Modbus RTU協(xié)議的串口通訊。本控制系統(tǒng)的

3、上位機軟件采用VC++開發(fā)，下位機控制程序采用Trio Basic語言編寫。上位機完成人機交互，工藝參數(shù)設(shè)定及計算，線型的設(shè)計，運動軌跡的生成等功能，并輸出軌跡坐標點的信息和G代碼;下位機嵌入式運動控制器主要完成上位機傳送下來的運動軌跡和IO信號的處理。采用電子凸輪控制方式控制小車、伸臂、紗梳跟隨主軸同步協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)四軸纏繞機的縱向纏繞和環(huán)向纏繞。
　　實際運行表明:嵌入式運動控制器可脫離上位機運行，提高了系統(tǒng)的可靠性;G代碼輸