【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計XY 工作臺微型 計算機(jī)控制試驗 系統(tǒng)XY worktable microputer control experiment system學(xué)生姓名所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化所在班級申請學(xué)位 工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師 職稱副 指 導(dǎo) 教 師 職稱答辯時間 2022 年 6 月 10 日目 錄目 錄設(shè)計總說明 ............................................................................................................................IINTRODUCTION ...............................................................................................................II1 緒論 ...............................................................................................................................12 X—Y 工作臺的設(shè)計 ......................................................................................................1 設(shè)計要求 ....................................................................................................1 設(shè)計任務(wù) ....................................................................................................2 設(shè)計參數(shù)的確定 ........................................................................................2 方案的分析、比較、論證 ........................................................................2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)總體方案方框圖 ................................................................2 傳動比的確定 ............................................................................................3 初選伺服電機(jī) ............................................................................................3 絲杠的選型及計算 ....................................................................................4 計算絲杠承受的質(zhì)量 ................................................................................4 計算銑削力 ................................................................................................4 滾珠絲杠螺母副的選型和校核 ................................................................5 導(dǎo)軌的選型及計算 ....................................................................................9 初選導(dǎo)軌型號及估算導(dǎo)軌長度 ................................................................9 計算滾動導(dǎo)軌副的距離額定壽命 ......................................................10L 伺服電機(jī)的驗算 ......................................................................................11 傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算 ..................................................................11 驗算矩頻特性 ..........................................................................................123 伺服電機(jī)控制原理 .....................................................................................................14 交流伺服電機(jī)介紹 ..................................................................................14 交流伺服電機(jī)的控制模式 ......................................................................14 位置控制模式（Pr02=0） ......................................................................14 速度控制模式（Pr02=1） ......................................................................15 轉(zhuǎn)矩控制模式（Pr02=2） ......................................................................15 伺服電機(jī)的 PID 調(diào)節(jié)方案 ......................................................................154 運動控制卡控制原理 .................................................................................................18 DSP 芯片 TMS320LF2407 介紹 .................................................................18 PCI 總線與 DSP 通訊電路 .......................................................................19 PCI 總線接口電路 ...................................................................................20目 錄 PCIDSP 通訊電路 ...................................................................................20 參數(shù)曲線的時間分割插補算法 ..............................................................21 時間分割插補原理 .................................................................................22 參數(shù)曲線自適應(yīng)插補算法 ......................................................................22 DMC3000 控制卡中的固化函數(shù) ...............................................................255 硬件連接 .....................................................................................................................276 PC 端控制軟件設(shè)計 ....................................................................................................28 主界面簡介 ..............................................................................................28 參數(shù)設(shè)定界面 ..........................................................................................28 NC 代碼格式 .............................................................................................28 程序基本操作 ..........................................................................................28 NC 代碼的讀取 .........................................................................................29 插補過程 ..................................................................................................31 直線插補 ..................................................................................................31 逆圓插補 ..................................................................................................35 順圓插補 ..................................................................................................37 運動卡固化函數(shù)調(diào)用 ..............................................................................40鳴 謝 ..................................................................................................................................42參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................43設(shè)計總說明設(shè)計總說明本設(shè)計結(jié)合機(jī)電一體化課程教學(xué)環(huán)節(jié)需要，設(shè)計用微型計算機(jī)作為控制系統(tǒng)的 XY工作臺。通過論述 XY 工作臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制電路接口設(shè)計,闡述了機(jī)電一體化設(shè) VB 軟件設(shè)計了一個實驗系統(tǒng)的控制界面，使操作更簡便。本設(shè)計采用的雷賽 DMC3000 運動控制卡以 DSP 芯片 TMS320LF2407 作為處理器，基于 PCI 總線開發(fā)了多軸開放式運動控制器，并采用 PCI 9052 和 ISP1581 作為接口芯片構(gòu)建 PCDSP 通訊電路，利用 CPLD 器件 EPM7128 構(gòu)建兩路 QEP 信號處理電路并輔助完成譯碼等功能，接口卡負(fù)責(zé)完成控制卡與外部器件的互聯(lián)并進(jìn)行光電隔離和電平轉(zhuǎn)換。PC 端控制軟件完成與上位機(jī)的通訊，調(diào)用 DSP 內(nèi)部嵌入的許多控制算法，包括基于前饋補償?shù)?PID 控制算法、參數(shù)曲線的自適應(yīng)時間分割插補算法、直線/圓弧插補算法等。同時，控制軟件還調(diào)用 DSP 提供的豐富的動態(tài)鏈接庫函數(shù)供用戶調(diào)用，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了測試軟件。實驗和仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)設(shè)計合理，具有實時性好，跟隨誤差小，加工精確度高等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：XY 工作臺；微型計算機(jī)；運動控制卡ABSTRACTIINTRODUCTIONOriginally design bining electro