【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第二類(lèi)就是閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖 即為整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的組成，與開(kāi)環(huán)相比最明顯的區(qū)別就是多了反饋。這就說(shuō)明閉環(huán)中必須對(duì)比一下輸出和輸入的信號(hào)。并且可以發(fā)現(xiàn)誤差主要產(chǎn)生于輸出和開(kāi)始輸入間，然后我們要對(duì)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(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) GT 系列運(yùn)動(dòng)控制器 GT系列運(yùn)動(dòng)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(shì)就是可以同時(shí)控制四個(gè)軸，并且可以實(shí)現(xiàn)兩軸、三軸的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，且具有比較精確的控制計(jì)算能力。 因?yàn)槲覀円?VC 中使用控制器的函數(shù)庫(kù)，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(diǎn)動(dòng)規(guī)則而且能實(shí)現(xiàn)不止一個(gè)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(guò)的一種功能，那就是我們可以自己任意的編寫(xiě)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(wèn)題，并且它還可以減少我們自己編程時(shí)所產(chǎn)生的錯(cuò)誤，而且程序的調(diào)用也很簡(jiǎn)單。 圖 運(yùn)動(dòng)控制器及控制系統(tǒng)的組成 9 圖 GT 系列運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用 圖 GT400SV 運(yùn)動(dòng)控制卡 GT 系列運(yùn)動(dòng)控制器的大體構(gòu)造，如圖 所示 : 圖 運(yùn)動(dòng)控制器連接器與分線板置示意 圖 如下面的圖標(biāo) 是各個(gè)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(xiě)界面，包括初始化、單軸運(yùn)動(dòng)、兩軸聯(lián)動(dòng)、三軸聯(lián)動(dòng)，并在最后編寫(xiě)一個(gè)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(gè)界面的適當(dāng)位置。這時(shí)就可以讓驅(qū)動(dòng)器工作了，伺服驅(qū)動(dòng)器被激活后就能夠處理消息，此時(shí)電機(jī)就能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)候 XYZW平臺(tái)就可以移動(dòng)了。因?yàn)槲?們編定了一個(gè)自定義軌跡，為了讓這個(gè)軌跡能夠顯示出來(lái)，我們還要找一個(gè)特殊的設(shè)備來(lái)讓記錄筆的軌跡路線顯示。 圖 GT 系列運(yùn)動(dòng)控制器 圖 四關(guān)節(jié)機(jī)械手 11 GT 系列運(yùn)動(dòng)控制器的原理 我們從幾個(gè)方面來(lái)介紹 GT 運(yùn)動(dòng)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(lái)具體分析。 如圖 我們?cè)趫D的左下角可以看見(jiàn)三個(gè)選項(xiàng)，點(diǎn)擊最左邊的ClassView 按鈕，我們可以看到圖上面出現(xiàn)了幾個(gè)選項(xiàng)，在 CAboutDlg 的下面就是我們所需要的 CGTCard，這個(gè)類(lèi) 是有固高科技生產(chǎn)的，如果在 這一編程軟件中插入這個(gè)類(lèi)，那么我們就可以通過(guò)調(diào)用這個(gè)類(lèi)來(lái)完成許多我們想實(shí)現(xiàn)的功能，雖然表面上看不出來(lái)這個(gè)類(lèi)有多強(qiáng)大，但是下面我們就會(huì)知道它有多強(qiáng)大了。 CGTCard 在類(lèi)中所在的位置 如圖 我們點(diǎn)擊 CGTCard 旁邊的加號(hào)會(huì)看見(jiàn)它突然生成許多個(gè)小項(xiàng)，這每一個(gè)小項(xiàng)其實(shí)都代表一個(gè)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(gè)功能，而且調(diào)用的時(shí)候不需要我們自己編寫(xiě)程序，非常方便、快捷。 CGTCard 中包含的各個(gè)項(xiàng) 12 如圖 雙擊 CGTCard 下的任意一個(gè)選項(xiàng)，我們會(huì)在右邊的空白頁(yè)上看到一連串的程序，分析每個(gè)程序里的內(nèi)容我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)程序里所表達(dá)的意思就是為了完成我們所點(diǎn)擊的那個(gè)選項(xiàng)，所以當(dāng)我們想完成某一選項(xiàng)時(shí)，直接調(diào)用就好了，因?yàn)?CGTCard 這個(gè)高達(dá)上的產(chǎn)品已經(jīng)替我們把程序給編好了。 圖 每個(gè)項(xiàng)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?yàn)樵O(shè)備在未使用之前有些東西的設(shè)置是本來(lái)就定好的，我們就不需要再重新設(shè)定，所以卡在安裝時(shí)也是如此，并且卡上可以安放一個(gè)槽。 ②卡和計(jì)算機(jī)按照規(guī)定連接起來(lái)，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以參考說(shuō)明書(shū)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(kāi)的，因?yàn)榭ǖ闹匾?，所以要輕輕的對(duì)它，在與計(jì)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(shí)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(huì)出現(xiàn)意外。 ③控 制器驅(qū)動(dòng)通訊，安裝之前要先觀察設(shè)備，仔細(xì)審核說(shuō)明書(shū)按要求把它放在正確的位置，以免出現(xiàn)程序無(wú)法運(yùn)作這一錯(cuò)誤，通常情況下我們可以通過(guò)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(gè)設(shè)備相連接，然后把程序打開(kāi)，看他運(yùn)作起來(lái)是不是有問(wèn)題，沒(méi)有問(wèn)題那就說(shuō)明連接正確，反之就要重新檢測(cè)，找出問(wèn)題的所在并且對(duì)癥下藥。 ⑤把驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線相連接，當(dāng)然連接他們必須在卡和驅(qū)動(dòng)器的前面而且需確認(rèn)電機(jī)不存在負(fù)載，且是沒(méi)有危險(xiǎn)的，然后按照規(guī)定逐一相連，連接完之后就是檢測(cè)了，若運(yùn)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?yàn)槎丝诤徒泳€比較多，連接時(shí)要認(rèn)真、細(xì)心的逐一對(duì)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(dòng)器、系統(tǒng)輸入 /輸出和端子板連接起來(lái) 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(hào)示意圖 14 圖 驅(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(guò)一步步的升級(jí)改造，不過(guò)在這里也必須要說(shuō)它的這種改變也得益于科技在近段時(shí)間的飛速提高。軟件的變化最大的一點(diǎn)應(yīng)該就是 MFC appwizard 了吧，他的中文意思也可以稱(chēng) 作可視化編程，可視化即能夠看得見(jiàn)而不像以前的那些軟件要靠自己去想?，F(xiàn)在有了它我們就不需要絞盡腦汁似的去考慮這個(gè)那個(gè)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(lái)看吧。首先打開(kāi) 這個(gè)軟件，我們看見(jiàn)的就是下面的這個(gè)界面，通過(guò)這個(gè)界面我們可以看見(jiàn)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(xiàng)。 圖 初始界面圖 其實(shí)如果你們只是覺(jué)得這個(gè)界面上只有這幾個(gè)選項(xiàng)那就大錯(cuò)特錯(cuò)了，在這每個(gè)選項(xiàng)的下面又會(huì)細(xì)分成很多個(gè)不同的選項(xiàng)，為了完成這次的畢設(shè)任 務(wù)，我選擇的是第一個(gè)即文件欄下的新建，此時(shí)我們可以看見(jiàn)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(lái)的的頁(yè)面上我們可以看見(jiàn)許多的選項(xiàng)，最上面有四個(gè)選項(xiàng)，然后它們的下面依次分為許多不同的選項(xiàng)，前面我們已經(jīng)介紹了要用 MFC appwizard(exe)，所以我們點(diǎn)擊第二個(gè)選項(xiàng)即工程然后從上向下數(shù)第十一個(gè)就是我們所需要的但是這時(shí)候如果直接點(diǎn)擊右下方的確定是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，我們還需要添加一個(gè)工程名稱(chēng)，也就是給自己的界面取個(gè)名字，這時(shí)候我們?cè)冱c(diǎn)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(jiàn) 下面的界面了，這時(shí)候我們有三個(gè)不同的選擇，然后考慮到我們?cè)O(shè)計(jì)的是界面，所以就選擇第三個(gè)選項(xiàng)即對(duì)話框，然后選擇完成按鈕。 圖 MFC 選擇界面 這時(shí)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(guò)改進(jìn)后 中的 MFC appwizard 不僅方便、簡(jiǎn)單而且比較人工智能。從下面的圖中這時(shí)候我們可以看見(jiàn)一個(gè)方框旁邊還有一個(gè)單獨(dú)存在的叫做控件的欄。其實(shí)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(gè)都 圖 MFC appwizard 工作界面 代表一種指令，通 過(guò)他們我們就可以很輕松的來(lái)選擇所需要的按鍵，并且它們的大小還有名稱(chēng)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^(guò)右邊的控件，我們可以看見(jiàn)最左邊還有三個(gè)不同的按鍵，每 17 一個(gè)按鍵名稱(chēng)不同所以前面的圖標(biāo)也各不相同，從左到右依次是類(lèi)、資源和文件。從名稱(chēng)就可以看出它們的意思不同所以作用也不相同。第一個(gè)主要是包含著一些函數(shù)和改變的量。第二個(gè)顧名思義當(dāng)然是把很多的東西存放在里面比如我們寫(xiě)好的界面等。最后一個(gè)顯然就是編輯時(shí)所產(chǎn)生的文件。如果你以為這個(gè)程序只是可以布置界面那么簡(jiǎn)單而已，那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了，它不僅可以布 置界面還有一個(gè)更重要的作用，從軟件的名稱(chēng)我們就應(yīng)該知道了，那當(dāng)然就是編程啊，下面我們會(huì)逐一介紹編程這一塊的。 各軸回原點(diǎn)的原理和程序 X、 Y、 Z、 W 四個(gè)軸，每個(gè)軸都是獨(dú)立的互相都影響不到對(duì)方，因?yàn)槲业慕缑胬锩嬗袉蝹€(gè)的軸的回到起始點(diǎn)和所有的軸都回到起始點(diǎn)這兩種。雖然同是都是回到起始點(diǎn)，不過(guò)這兩者之間還是有一定差異的。但是 X、Y、 Z、 W 這四個(gè)軸的單個(gè)軸的回到起始點(diǎn)之間還是有聯(lián)系的。當(dāng)然既然