xy步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧資料
2025-07-27 15:44本頁(yè)面
【正文】 ”按鈕按下以后，調(diào)用程序中的huiling（）函數(shù)，其中包括GT_Open()打開(kāi)運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)備，GT_Reset()復(fù)位運(yùn)動(dòng)控制器，GT_SetSmplTm(200)設(shè)置控制周期為200ms，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)控設(shè)備的初始化。下圖為原位圖（）和輪廓提取后的位圖（）比較： 原位圖 輪廓提取后的位圖 輪廓繪制圖像數(shù)據(jù)處理及在提取出圖形輪廓之后，進(jìn)行圖形繪制，在這個(gè)過(guò)程中同樣存在兩種方法，“四鄰域法”和“八鄰域法” 第4章 設(shè)計(jì)方案及具體實(shí)施 總體設(shè)計(jì)方案本次機(jī)電系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)所采用的 GT運(yùn)動(dòng)控制器的硬件示意圖如圖 ： 采用GT系列運(yùn)動(dòng)控制器組成的控制系統(tǒng)框圖由于VC++可視化編程較為困難，因此本小組采用單界面的簡(jiǎn)易形式實(shí)現(xiàn)所有功能。相比較四鄰域法而言，八鄰域法的優(yōu)點(diǎn)在于它不會(huì)丟失圖像輪廓上的點(diǎn)，而且對(duì)于VC的算法編程上比較容易實(shí)現(xiàn)。圖像二值化以后，將所有位圖點(diǎn)的灰度二維矩陣記錄下來(lái)，輪廓提取時(shí)，逐點(diǎn)掃描灰度，當(dāng)遇到第一個(gè)黑點(diǎn)時(shí)停住，判斷該點(diǎn)周圍八點(diǎn)是否都為黑點(diǎn)，若是，則該點(diǎn)不是輪廓點(diǎn)，故設(shè)置其為白點(diǎn)。在這三種提取輪廓的方法中，四鄰域法從本像素點(diǎn)出發(fā)從它的上、下、左、右四個(gè)方向?qū)ふ沂欠袢渴呛谏狞c(diǎn)，如果是則認(rèn)為這個(gè)點(diǎn)在圖形的內(nèi)部，標(biāo)記后清除，這種方法雖然會(huì)丟失圖形輪廓上的一些點(diǎn)，但它的算法比較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。對(duì)圖形進(jìn)行二值化處理之后，便可以提取輪廓了。這樣灰度圖象便變成了黑白的二值圖像。使灰度圖象二值化的方法很多，這里采取了一種比較簡(jiǎn)單的二值化方法。此后，運(yùn)用三種顏色值，計(jì)算出灰度值，其算法為 rr=gg=bb=(R+G+B)/3，使彩色圖像生成灰度圖象。Hff00)/256 B=(COLANDamp。從 Col值分解出 R、G、B使用 AND運(yùn)算符，得出 R=COLANDamp。在對(duì)彩色圖像的處理中，首先要對(duì)彩色位圖顏色值進(jìn)行分解。 圖像的二值化輪廓提取圖形輪廓提取是要從黑白的圖片中提取出運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)軌跡 ,是可以脫離控制器單單由程序?qū)崿F(xiàn)的過(guò)程。調(diào)用函數(shù)庫(kù)中 GT_LnXY()可以實(shí)現(xiàn)兩維直線插補(bǔ)（以終點(diǎn)為輸入?yún)?shù)），調(diào)用 GT_ArcXY()可以實(shí)現(xiàn) XY平面圓弧插補(bǔ)（以圓心位置和角度為輸入?yún)?shù)），調(diào)用 GT_ArcXYP()可以實(shí)現(xiàn) XY平面圓弧插補(bǔ)（以終點(diǎn)位置和半徑為輸入?yún)?shù)），這樣便可實(shí)現(xiàn)雙軸聯(lián)動(dòng)下直線和圓弧的繪制。GT運(yùn)動(dòng)控制器提供了兩種多軸聯(lián)動(dòng)的方式即多維直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)和多平面圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。其合成速度和合成加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：合成速度： V=Vx2+VY2+VZ2+VA2合成加速度： Acc=Accx2+AccY2+AccZ2+AccA2在 GT運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù)中可以通過(guò)調(diào)用 GT_SetSynVel(double Vel)來(lái)設(shè)置軌跡段的合成運(yùn)動(dòng)速度，調(diào)用 GT_SetSynAcc(double Accel)來(lái)設(shè)置坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)中軌跡段的合成加速度。這種映射關(guān)系能夠簡(jiǎn)單地描述成下面的計(jì)算公式： Axis _ N = Cx x + Cy y + Cz z + Ca a + C 由于所用的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)僅限于兩軸，因此上式中 Cz，Ca為零。運(yùn)動(dòng)控制器根據(jù)坐標(biāo)映射關(guān)系，控制各軸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過(guò)調(diào)用 GT_MapAxis() 命令可以將在坐標(biāo)系內(nèi)描述的運(yùn)動(dòng)通過(guò)映射關(guān)系映射到相應(yīng)的軸上。 多軸運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制器可以實(shí)現(xiàn)兩種軌跡的雙軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)：直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)。其換算關(guān)系為：平臺(tái)向前運(yùn)動(dòng) 10000Pulse相當(dāng)于運(yùn)動(dòng) 4mm。編程中，調(diào)用庫(kù)函數(shù)中 GT_PrflT()函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)梯形曲線運(yùn)動(dòng)模式，另外還需進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置： GT_SetAcc() 設(shè)置當(dāng)前軸的加速度，GT_SetVel() 設(shè)置當(dāng)前軸的最大速度，GT_SetPos() 設(shè)置當(dāng)前軸的目標(biāo)位置。在本次課程設(shè)計(jì)中會(huì)使用 S曲線模式和梯形曲線模式。 運(yùn)動(dòng)控制軸的初始化對(duì)運(yùn)動(dòng)控制軸的初始化則需要用 GT_ClrSts()函數(shù)清除當(dāng)前軸不正確狀態(tài)，用 GT_StepPulse()函數(shù)設(shè)置輸出正負(fù)脈沖信號(hào)，用 GT_AxisOn()函數(shù)開(kāi)啟當(dāng)前軸的驅(qū)動(dòng)使能（詳細(xì)的軸初始化源程序見(jiàn)源程序） 單軸運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)的初始化完成以后，便可以通過(guò)調(diào)用庫(kù)函數(shù)的單軸運(yùn)動(dòng)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)控器的單軸運(yùn)動(dòng)。在此用到了函數(shù)庫(kù)中的 GT_LmtSns(LmtSense)來(lái)對(duì)限位開(kāi)關(guān)有效電平進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)動(dòng)控制器默認(rèn)的限位開(kāi)關(guān)為常閉開(kāi)關(guān)。運(yùn)動(dòng)控制器通過(guò)兩個(gè)（正向、負(fù)向）限位開(kāi)關(guān)自動(dòng)地設(shè)定控制軸的運(yùn)動(dòng)范圍。在本次設(shè)計(jì)中，始終采用 200毫秒的控制周期。運(yùn)動(dòng)控制器再控制周期內(nèi)要完成必要的計(jì)算，控制周期不能太小，因此設(shè)定的范圍為 48—。（詳細(xì)
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