【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第二類就是閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖 即為整個閉環(huán)系統(tǒng)的組成，與開環(huán)相比最明顯的區(qū)別就是多了反饋。這就說明閉環(huán)中必須對比一下輸出和輸入的信號。并且可以發(fā)現(xiàn)誤差主要產(chǎn)生于輸出和開始輸入間，然后我們要對比誤差并且改變其中的一些東西，盡量讓誤差變小并最終在之前我們規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。閉環(huán)雖然多了反饋，但是它的穩(wěn)定性也提高了很多。 8 圖 典型的閉環(huán)運動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) GT 系列運動控制器 GT系列運動控制器是我這次畢設(shè)使用的主要的控制器，它由固高科技生產(chǎn)。這款 控制器與以往控制器相比最大的優(yōu)勢就是可以同時控制四個軸，并且可以實現(xiàn)兩軸、三軸的協(xié)調(diào)運動，且具有比較精確的控制計算能力。 因為我們要在 VC 中使用控制器的函數(shù)庫，所有就要分為 ISA 卡和 PCI卡兩種，本次畢設(shè)我選的是后者，它不僅具有曲線和點動規(guī)則而且能實現(xiàn)不止一個軸的直線或者圓弧的插補(bǔ)。 不僅如此 GT 系列控制器還具有前面我們介紹過的一種功能，那就是我們可以自己任意的編寫所需要的比較特殊的界面，而且不用顧慮界面的格式等一些問題，并且它還可以減少我們自己編程時所產(chǎn)生的錯誤，而且程序的調(diào)用也很簡單。 圖 運動控制器及控制系統(tǒng)的組成 9 圖 GT 系列運動控制器應(yīng)用 圖 GT400SV 運動控制卡 GT 系列運動控制器的大體構(gòu)造，如圖 所示 : 圖 運動控制器連接器與分線板置示意 圖 如下面的圖標(biāo) 是各個連接器和分線板之間的功能介紹： 10 表 連接器和分線板的功能介紹 四關(guān)節(jié)機(jī)械手 在 Microsoft Visual C++ 中的 MFC appwizard 中編寫界面，包括初始化、單軸運動、兩軸聯(lián)動、三軸聯(lián)動，并在最后編寫一個自定義軌跡，然后調(diào)用 GTCard 里面的程序并把它們插入在每個界面的適當(dāng)位置。這時就可以讓驅(qū)動器工作了，伺服驅(qū)動器被激活后就能夠處理消息，此時電機(jī)就能順利運轉(zhuǎn)，電機(jī)運轉(zhuǎn)帶動絲杠轉(zhuǎn)動，這時候 XYZW平臺就可以移動了。因為我 們編定了一個自定義軌跡，為了讓這個軌跡能夠顯示出來，我們還要找一個特殊的設(shè)備來讓記錄筆的軌跡路線顯示。 圖 GT 系列運動控制器 圖 四關(guān)節(jié)機(jī)械手 11 GT 系列運動控制器的原理 我們從幾個方面來介紹 GT 運動控制卡，下面分別從位置、作用、和使用的前提條件包括導(dǎo)線間的連接等方面來具體分析。 如圖 我們在圖的左下角可以看見三個選項，點擊最左邊的ClassView 按鈕，我們可以看到圖上面出現(xiàn)了幾個選項，在 CAboutDlg 的下面就是我們所需要的 CGTCard，這個類 是有固高科技生產(chǎn)的，如果在 這一編程軟件中插入這個類，那么我們就可以通過調(diào)用這個類來完成許多我們想實現(xiàn)的功能，雖然表面上看不出來這個類有多強(qiáng)大，但是下面我們就會知道它有多強(qiáng)大了。 CGTCard 在類中所在的位置 如圖 我們點擊 CGTCard 旁邊的加號會看見它突然生成許多個小項，這每一個小項其實都代表一個不同的操作指令，在 里插入了它之后我們就可以隨心所欲地調(diào)用里面的任何一個功能，而且調(diào)用的時候不需要我們自己編寫程序，非常方便、快捷。 CGTCard 中包含的各個項 12 如圖 雙擊 CGTCard 下的任意一個選項，我們會在右邊的空白頁上看到一連串的程序，分析每個程序里的內(nèi)容我們就會發(fā)現(xiàn)，其實程序里所表達(dá)的意思就是為了完成我們所點擊的那個選項，所以當(dāng)我們想完成某一選項時，直接調(diào)用就好了，因為 CGTCard 這個高達(dá)上的產(chǎn)品已經(jīng)替我們把程序給編好了。 圖 每個項所表達(dá)的意義 安裝步驟 ①我們必須提前把條件設(shè)定好這樣的話才可能讓主機(jī)和控制卡的 聯(lián)接是良好的，比如卡的基地址要提前設(shè)定。因為設(shè)備在未使用之前有些東西的設(shè)置是本來就定好的，我們就不需要再重新設(shè)定，所以卡在安裝時也是如此，并且卡上可以安放一個槽。 ②卡和計算機(jī)按照規(guī)定連接起來，當(dāng)出現(xiàn)問題時，可以參考說明書的要求循序漸進(jìn)，不能急于求成，而且連接好線之后還要檢查一下電源是否是斷開的，因為卡的重要性，所以要輕輕的對它，在與計算機(jī)連接前要和金屬放在一起，以免出現(xiàn)不必要因素使卡損毀，更嚴(yán)重的后果有可能同時損毀電腦，所以在安裝前要做好準(zhǔn)備，等一切齊全之后再重新檢查設(shè)備，這樣才能保證不會出現(xiàn)意外。 ③控 制器驅(qū)動通訊，安裝之前要先觀察設(shè)備，仔細(xì)審核說明書按要求把它放在正確的位置，以免出現(xiàn)程序無法運作這一錯誤，通常情況下我們可以通過學(xué)習(xí)網(wǎng)上的視頻等條件順利安裝好它。 ④把主機(jī)與上述第三個設(shè)備相連接，然后把程序打開，看他運作起來是不是有問題，沒有問題那就說明連接正確，反之就要重新檢測，找出問題的所在并且對癥下藥。 ⑤把驅(qū)動器和電機(jī)通過導(dǎo)線相連接，當(dāng)然連接他們必須在卡和驅(qū)動器的前面而且需確認(rèn)電機(jī)不存在負(fù)載，且是沒有危險的，然后按照規(guī)定逐一相連，連接完之后就是檢測了，若運行正常則進(jìn)行下一步。 ⑥把電腦的電源閉合，然 后再把卡和端子板相連，因為端口和接線比較多，連接時要認(rèn)真、細(xì)心的逐一對應(yīng)連接并且連接完畢后再次檢查，以免發(fā)生意外。 13 圖 卡和端子板連接圖 ⑦把驅(qū)動器、系統(tǒng)輸入 /輸出和端子板連接起來 ⑴ 連接端子板和電源 圖 連接端子和電源示意圖 ⑵ 特定的輸入、輸出相連的方法 圖 特定輸入輸出信號示意圖 14 圖 驅(qū)動器速度控制方式接線 圖 編碼器與端子板連接示意圖 圖 模擬輸入連接法 15 第三章 運動控制系統(tǒng)界面的制作及程序的編制 V C++編程 V C++介紹 Microsoft Visual C++ 是本次我畢設(shè)用的主要的編程的軟件，它的功能相比于其他的軟件應(yīng)該算是很強(qiáng)大的。當(dāng)然這也是經(jīng)過一步步的升級改造，不過在這里也必須要說它的這種改變也得益于科技在近段時間的飛速提高。軟件的變化最大的一點應(yīng)該就是 MFC appwizard 了吧，他的中文意思也可以稱 作可視化編程，可視化即能夠看得見而不像以前的那些軟件要靠自己去想。現(xiàn)在有了它我們就不需要絞盡腦汁似的去考慮這個那個了。既然要介紹它的功能與結(jié)構(gòu)，那就從我畢設(shè)的第一步一直向下來看吧。首先打開 這個軟件，我們看見的就是下面的這個界面，通過這個界面我們可以看見它的最上面一排有文件、編輯、查看、插入、工程、組建、工具、窗口、幫助等選項。 圖 初始界面圖 其實如果你們只是覺得這個界面上只有這幾個選項那就大錯特錯了，在這每個選項的下面又會細(xì)分成很多個不同的選項，為了完成這次的畢設(shè)任 務(wù)，我選擇的是第一個即文件欄下的新建，此時我們可以看見與上面的圖相比，下面的圖已經(jīng)發(fā)生了改變，在新彈出來的的頁面上我們可以看見許多的選項，最上面有四個選項，然后它們的下面依次分為許多不同的選項，前面我們已經(jīng)介紹了要用 MFC appwizard(exe)，所以我們點擊第二個選項即工程然后從上向下數(shù)第十一個就是我們所需要的但是這時候如果直接點擊右下方的確定是無法實現(xiàn)的，我們還需要添加一個工程名稱，也就是給自己的界面取個名字，這時候我們再點擊確定它才能起作用。 16 圖 新建欄下的界面圖 然后就能看見 下面的界面了，這時候我們有三個不同的選擇，然后考慮到我們設(shè)計的是界面，所以就選擇第三個選項即對話框，然后選擇完成按鈕。 圖 MFC 選擇界面 這時候就進(jìn)入了我們所需要的界面，從上面的介紹可以看出在經(jīng)過改進(jìn)后 中的 MFC appwizard 不僅方便、簡單而且比較人工智能。從下面的圖中這時候我們可以看見一個方框旁邊還有一個單獨存在的叫做控件的欄。其實這就是我們編輯界面所需要的背景和一些按鍵，右邊的那些按鍵，每一個都 圖 MFC appwizard 工作界面 代表一種指令，通 過他們我們就可以很輕松的來選擇所需要的按鍵，并且它們的大小還有名稱我們都可以修改，有了它們真的可以減少許多不必要的操作?？催^右邊的控件，我們可以看見最左邊還有三個不同的按鍵，每 17 一個按鍵名稱不同所以前面的圖標(biāo)也各不相同，從左到右依次是類、資源和文件。從名稱就可以看出它們的意思不同所以作用也不相同。第一個主要是包含著一些函數(shù)和改變的量。第二個顧名思義當(dāng)然是把很多的東西存放在里面比如我們寫好的界面等。最后一個顯然就是編輯時所產(chǎn)生的文件。如果你以為這個程序只是可以布置界面那么簡單而已，那你就大錯特錯了，它不僅可以布 置界面還有一個更重要的作用，從軟件的名稱我們就應(yīng)該知道了，那當(dāng)然就是編程啊，下面我們會逐一介紹編程這一塊的。 各軸回原點的原理和程序 X、 Y、 Z、 W 四個軸，每個軸都是獨立的互相都影響不到對方，因為我的界面里面有單個的軸的回到起始點和所有的軸都回到起始點這兩種。雖然同是都是回到起始點，不過這兩者之間還是有一定差異的。但是 X、Y、 Z、 W 這四個軸的單個軸的回到起始點之間還是有聯(lián)系的。當(dāng)然既然