基于ARM的銑床數(shù)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也不斷的發(fā)展和提高，并完成了NC向CNC(computer Numerical Control，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù))的轉(zhuǎn)變。 本文從數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況出發(fā)，分析了現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)特征和發(fā)展趨勢(shì)，在深入分析目前國內(nèi)外較流行的各種數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)特點(diǎn)。并結(jié)合現(xiàn)代制造技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)中心的數(shù)控銑床(以下簡(jiǎn)稱銑床)技術(shù)改造項(xiàng)目，提出了課題研究的

2、研究背景、目的、意義。在此基礎(chǔ)上，選取PC+ARM模型方案建立了銑床數(shù)控系統(tǒng)硬件原型，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了數(shù)控系統(tǒng)的軟件和硬件結(jié)構(gòu)，并采用面向?qū)ο蟮哪K化方法規(guī)劃了數(shù)控系統(tǒng)軟件的管理模塊和控制模塊，最后研究了伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)非線性因素對(duì)半閉環(huán)控制系統(tǒng)定位精度的影響問題。 首先，研究了數(shù)控系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本系統(tǒng)采用ARM微處理器LPC2131作為硬件系統(tǒng)的核心數(shù)控裝置，通過串口與上位機(jī)(通用PC)進(jìn)行通信。設(shè)計(jì)并開發(fā)了數(shù)控裝置的輸入輸出

3、接口電路，對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了配線和參數(shù)設(shè)置。 其次，研究了CNC系統(tǒng)的軟件總體結(jié)構(gòu)，并采用模塊化的方法設(shè)計(jì)了控制軟件的各個(gè)功能模塊，主要包括譯碼模塊設(shè)計(jì)、預(yù)處理模塊設(shè)計(jì)(主要是刀補(bǔ)處理)、通信模塊設(shè)計(jì)、加減速控制模塊以及插補(bǔ)運(yùn)算等模塊設(shè)計(jì)。 最后，進(jìn)行了伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的研究。針對(duì)伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性因素對(duì)系統(tǒng)定位精度的影響做了相關(guān)的研究，并基于MATLAB建立了伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真模型，在分析了仿真結(jié)果的基礎(chǔ)