基于ARM的銑床數(shù)控系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、隨著計算機技術和微電子技術的飛速發(fā)展，數(shù)控技術也不斷的發(fā)展和提高，并完成了NC向CNC(computer Numerical Control，計算機數(shù)字控制技術)的轉(zhuǎn)變。 本文從數(shù)控技術的發(fā)展概況出發(fā)，分析了現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的技術特征和發(fā)展趨勢，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)的基礎上，總結(jié)了數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢、技術特點。并結(jié)合現(xiàn)代制造技術綜合實驗中心的數(shù)控銑床(以下簡稱銑床)技術改造項目，提出了課題研究的

2、研究背景、目的、意義。在此基礎上，選取PC+ARM模型方案建立了銑床數(shù)控系統(tǒng)硬件原型，重點設計了數(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，最后研究了伺服進給傳動系統(tǒng)非線性因素對半閉環(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)的硬件實驗平臺。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(通用PC)進行通信。設計并開發(fā)了數(shù)控裝置的輸入輸出

3、接口電路，對伺服系統(tǒng)進行了配線和參數(shù)設置。 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計了控制軟件的各個功能模塊，主要包括譯碼模塊設計、預處理模塊設計(主要是刀補處理)、通信模塊設計、加減速控制模塊以及插補運算等模塊設計。 最后，進行了伺服進給傳動系統(tǒng)的研究。針對伺服進給傳動系統(tǒng)的非線性因素對系統(tǒng)定位精度的影響做了相關的研究，并基于MATLAB建立了伺服進給傳動系統(tǒng)的動力學仿真模型，在分析了仿真結(jié)果的基礎