plc畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告含文獻(xiàn)綜述外文翻譯-文庫吧
2025-03-12 23:40 本頁面
【正文】 開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯；第13周—第16周 開始機(jī)械機(jī)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，電機(jī)傳動(dòng)控制設(shè)計(jì)；第8學(xué)期 第1 周—第3周 PLC硬件及程序設(shè)計(jì)、觸摸屏設(shè)計(jì)；第 4周—第6周 完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，檢查修改；第 7周—第7周 整理設(shè)計(jì)，上交材料；第 8周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查；第 9周 準(zhǔn)備答辯材料，答辯。文獻(xiàn)綜述多軸控制系統(tǒng)的研究1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于數(shù)控加工業(yè)、汽車制造業(yè)和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，各國著名公司和企業(yè)都對多軸運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行了研發(fā)與應(yīng)用，如中國計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所的藍(lán)天數(shù)控系列，美國DELFA TAU公司的PMAC多軸控制卡，基于美國AD公司數(shù)字信號(hào)處理器的GT 400系列控制器，日本三菱MELDAS系列控制器等。每個(gè)控制器都有以下幾個(gè)關(guān)鍵的組成部份:(1)上位機(jī)與下位機(jī)。上位機(jī)，也就是所說的主機(jī)，及其系統(tǒng)軟件與編程語言系統(tǒng)。比如，PMAC是在WINDOWS系統(tǒng)軟件下，使用執(zhí)行軟件PEWIN。 藍(lán)天數(shù)控是在LINUX系統(tǒng)下，用G代碼編譯文件。這兩種操作系統(tǒng)，前者因其使用的普遍性，廣泛應(yīng)用于個(gè)人PC中，后者因其源代碼的開放性，在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)使用廣泛。下位機(jī)，一般是8位單片機(jī)或16位微機(jī)，接收上位機(jī)的指令與數(shù)據(jù)，經(jīng)過固化在芯片里的控制程序計(jì)算后，再通過接口把控制量輸出，進(jìn)行伺服控制。同時(shí)，也可檢測接口信息，并上傳給上位機(jī)。(2)規(guī)劃插補(bǔ)與控制算法。軌跡規(guī)劃在機(jī)械手的設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)的加工中，占有重要的地位。軌跡規(guī)劃，是指根據(jù)任務(wù)的要求，計(jì)算出預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡。機(jī)器人軌跡規(guī)劃屬于機(jī)器人低層規(guī)劃，是在機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，討論笛卡爾坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軌跡規(guī)劃方法。在機(jī)床加工中，軌跡規(guī)劃主要是對機(jī)床的速度進(jìn)行規(guī)劃。這些工作根據(jù)復(fù)雜程度與運(yùn)算時(shí)間，在上位機(jī)或者下位機(jī)中執(zhí)行，但一般放在上位機(jī)中進(jìn)行計(jì)算，利用其強(qiáng)大的硬件和軟件資源，提高計(jì)算的速度和精度?？刂扑惴ㄊ侵冈谒欧刂葡到y(tǒng)中，糾正目標(biāo)值與檢測值之間誤差的方法。其中，PID控制算法是根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和靜態(tài)性能指標(biāo)，對誤差進(jìn)行校正的一種典型且成熟的控制算法。 (3)通訊與傳感。通訊，在控制器中主要指上、下位機(jī)之間的信息交換，通訊的接口可以是串行的形式，比如RS232或RS485，也可以是總線的形式，比如CAN總線或ISA總線等。傳感，采集外界的信息，供系統(tǒng)分析。傳感器分為內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài)傳感器兩大類。內(nèi)部狀態(tài)傳感器用于檢測各運(yùn)動(dòng)軸的位置、速度等變量，為下位機(jī)的伺服控制提供反饋信息，常用的內(nèi)部傳感器為光電編碼盤、電位計(jì)、測速發(fā)電機(jī)等。外部狀態(tài)傳感器用于檢測機(jī)器人與周圍環(huán)境間的狀態(tài)變量，如距離、接觸情況等。外部傳感器在復(fù)雜系統(tǒng)控制中起到重要作用，比如在多軸控制器中，利用力傳感器采集的接觸力信息，參與控制量的調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軸的力/位混合控制，增加控制器的應(yīng)用范圍。2．研究方向[1]位置控制是可編程序邏輯控制器(PLC)的重要應(yīng)用。針對多軸控制的需求 ,提出通過軟件方式，采用軸組間切換處理實(shí)現(xiàn)多伺服軸控制的原理，并給出從命令代碼下發(fā)到各種運(yùn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)的基本過程，并指出其應(yīng)用范圍和實(shí)際意義。PLC作為工業(yè)環(huán)境的主要控制器，在生產(chǎn)實(shí)際中大量應(yīng)用，其范圍涵蓋了順序及其他邏輯控制、過程控制、,形成分布式遠(yuǎn)程控制模式；各種小型PLC系統(tǒng)在針對具體設(shè)備控制方面，也都提供了極其豐富的功能,包括實(shí)數(shù)運(yùn)算、高速脈沖處理、位置控制、脈沖直接輸出(PLS)、脈寬調(diào)制脈沖輸出(PWM)、。[2]PMAC(Programmable MultiAxis Controller)是美國 DeltaTau公司生產(chǎn)的 系列運(yùn)動(dòng)控制器。用Motorola的DSP56000系列芯片作為CPU，最多可實(shí)現(xiàn)8軸的伺服控制。具有良好的硬件開放性和軟件開放性。PMAC 支持多種工作平臺(tái)，允許在 PC、STD、VME、PCI 等不同總線上運(yùn)行，方便了用戶選擇主機(jī)類型；有模擬和數(shù)字兩種伺服接口,能與步進(jìn)電機(jī)、 直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)等多種電機(jī)連接，并可對不同的電機(jī)提供，相應(yīng)的控制信號(hào)；可接受各種檢測元件的反饋信息，包括測速發(fā)電機(jī)、光電編碼器、光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器等；提供串行方式、并行方式和雙端口 RAM 方式與 PC 機(jī)進(jìn)行雙向通信；絕大部分地址向用戶開放，包括電機(jī)信息、坐標(biāo)信息及各種保護(hù)信息，這些硬件的開放性使用戶可以很方便地根據(jù)自己的需要進(jìn)行硬件設(shè)備的搭建。[4]在自動(dòng)運(yùn)動(dòng)定位控制中如果控制精度要求較高，而且多數(shù)還有運(yùn)動(dòng)速度要求，一般采用伺服控制系統(tǒng)及用全功能的數(shù)控定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精確定位。以上控制系統(tǒng)雖然功能完善、控制精度高，但一般價(jià)格比較昂貴，系統(tǒng)維護(hù)比較復(fù)雜，且數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤功能對于目標(biāo)定位來說也十分多余。如果用步進(jìn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)伺服控制系統(tǒng)及數(shù)控定位系統(tǒng)的功能，完成快速、高精度的自動(dòng)定位控制，不僅可以大幅降低系統(tǒng)成本，更重要的是可以大大提高自動(dòng)精確定位的應(yīng)用面，對提高一般設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是十分有意義的。用PLC控制的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)又分兩種情況，一種是用PLC的專用運(yùn)動(dòng)控制及運(yùn)動(dòng)定位模塊，另一種是直接利用PLC的高速脈沖輸出指令PTO/PWM進(jìn)行控制。前一種方法要增加專用運(yùn)動(dòng)定位模塊，提高了控制成本，因此沒有太多的改進(jìn)必要；而后一種方法如果能滿足一般運(yùn)動(dòng)定位控制需要,就能進(jìn)一步降低成本擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)定位應(yīng)用面。因此本文只探討第二種PLC控制運(yùn)動(dòng)定位方法，在
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