精密数控分度转台的控制系统设计
数控机床控制系统设计
数控机床控制系统设计数控机床控制系统是现代机械加工中的重要设备，不仅减轻了人工操作的负担，还能够实现高效精确加工。
本文将从数控机床控制系统的设计原理、控制器的分类以及系统设计中需要考虑的因素等各方面进行详细阐述。
一、数控机床控制系统设计原理数控机床是一种以计算机控制的工具设备。
数控机床的工作原理是通过加工程序与自动化机床相连接，由计算机系统对机床运动进行控制。
数控机床的加工程序是一种由G代码和M 代码组成的程序，G代码主要用于控制机床的直线运动和圆弧运动、刀具半径、零点位置等，M代码则是用于控制机床的主轴转速、冷却液开关等控制信号。
基本上数控机床可以实现加工各种形状的物件，而且加工精度高，生产效率高。
二、控制器的分类数控机床控制器根据其构成和结构可以大致分为以下几个类型：1、点位控制器（P控制器）：点位控制器可以控制每一个轴单独移动到预定的位置后，马上停止这一轴的运动，使其它轴继续运动。
2、直线插补控制器（L控制器）：直线插补控制器是比点位控制器更为先进的控制器，它不仅在每个轴位置上进行控制，还可以控制各轴在不同的位置上同时启动或同时停止。
3、圆弧插补控制器（C控制器）：圆弧插补控制器是对圆弧运动进行控制的控制器。
它可以自动地计算和控制机床在坐标平面或变位平面上的转折点、曲线半径以及运动方向等，圆心和半径的计算完全由控制器来完成。
4、模态控制器（M控制器）：模态控制器是负责管理机床程序重复执行的控制器。
它只需输入一次程序，就可以重复地使用该程序。
换言之，它可以使用多个程序段，从而实现切换各种不同加工方式，同时还可以根据不同的工件要求随时更改程序的具体内容。
三、系统设计中需要考虑的因素在设计数控机床控制系统时，需要考虑如下因素：1、系统稳定性：稳定性是数控机床控制系统设计的重要指标，必须保证系统在加工过程中不会出现任何一个运动轴的失控。
系统设计时需要合理选用现代控制技术，同时要对硬件和软件进行完整测试，保证系统的稳定性。
精密控制系统的设计与应用
精密控制系统的设计与应用一、引言精密控制系统是现代化技术的重要组成部分之一，具有广泛的应用。
它采用先进的控制算法和敏感的传感器设计，能够实现对复杂系统的高效控制。
本文将介绍精密控制系统的设计和应用。
二、精密控制系统的概述精密控制系统是一种高性能控制系统，其主要特点是具有较高的精度和灵敏度。
它通常由控制器、执行机构和传感器组成。
控制器采用先进的算法，对执行机构进行高效控制，实现对系统的高精度控制。
而传感器负责检测系统状态，并将状态信息传递给控制器。
三、精密控制系统的设计1. 控制算法设计控制算法是精密控制系统的核心。
常见的控制算法有PID控制算法、自适应控制算法、最优控制算法等。
其中，PID控制算法是应用最为广泛的一种控制算法。
在PID控制算法中，根据系统偏差、变化率和积分误差三个参数对控制器进行调节，以达到对系统的稳定控制。
2. 传感器设计传感器是精密控制系统中的另一个重要部分，一般有光电传感器、压力传感器、温度传感器等。
传感器负责传递系统状态信息，需要具有高精度、高灵敏度和高稳定性等特点。
传感器的选择应根据具体的应用需求，确定其检测参数和性能指标。
3. 执行机构设计执行机构是控制系统中的另一个重要部分，对于不同类型的系统，其执行机构类型不同。
一般来说，精密控制系统中的执行机构要求具有高精度、高灵敏度和高可靠性等特点。
常见的执行机构有电动机、气动元件、液压元件等。
四、精密控制系统的应用精密控制系统在工业自动化、飞行控制、仪器仪表、医疗器械等领域都有广泛的应用。
1. 工业自动化在工业生产设备中，精密控制系统能够确保生产设备的高精度控制，提高生产质量和效率。
比如，精密机床控制系统能够实现对零件的高精度加工；焊接机器人控制系统能够实现对焊接路径的精确控制。
2. 飞行控制在飞行器中，精密控制系统能够实现对飞行器飞行姿态的精确控制和纠正，以确保飞行安全。
比如，飞行器姿态控制系统能够通过控制器和传感器的联动，对飞行器进行高精度控制。
数控冲床分度工作台的设计
摘要数控机床是采用数字控制技术对机床各移动部件相对运动进行控制的机床，它是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备。
数控回转工作台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的重要部件，其作用时按照控制装置的信号或指令作回转分度或连续回转进给运动，以使数控机床能完成指定的加工工序。
其外形和分度工作台十分相似，但其内部结构却具有数控进给驱动机构的许多特点。
合理设计数控分度工作台系统的结构，它是按照数控系统的指令，在需要分度时将工作台连同工件回转一定的角度。
分度时也可以采用手动分度，分度工作台一般只能回转规定的角度。
这在设计时要注意角度的计算，以使数控分度工作台工作时要回到规定的角度。
数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件。
要完成工作台系统部件的结设构设计及总图和零件图；完成小型数控冲转塔式旋转模系统的设计计算。
关键词数控机床；数控回转工作台；数控分度工作台数；控冲转塔式旋转模系统目录绪论 (3)第一章：数控回转工作台的原理与应用 (4)1.1 数控回转工作的原理 (4)1.1.1 设计准则 (5)1.1.2 主要技术参数 (5)1.1.3 本章小结 (5)数控回转工作台的结构设计 (6)1.1.4 传动方案的确定 (6)1.1.5齿轮传动的设计 (8)1.1.6 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算 (9)1.1.7 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (10)1.1.8 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (12)1.1.9 轴的校核与计算 (13)1.2.0 弯矩组合图 (14)1.2.1 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)1.2.2 齿轮上键的选择及校核 (14)1.2.3轴承的选用 (15)1.2.4本章小结 (16)第二章数控分度工作台 (17)2.1.1总体方案的设计 (17)2.1.2机械部分的设计 (18)2.1.3蜗杆蜗轮的配合 (20)2.1.4角接触球轴承的选择 (20)2.1.5控制面板的布局及按钮的功能设计 (21)2.1.6控制系统的设计 (22)2.1.7驱动电路的设计 (24)第三章旋转模系统的设计 (26)3.1 旋转模系统的结构 (26)3.1.1 旋转模工作过程 (27)3.1.2 电机选择 (28)3.2 转塔的设计 (29)3.2.1 转塔的材料和工艺 (29)3.2.2 链传动的零件和材料 (30)3.2.3滚子链传动的计算 (31)3.2.4 轴承的选择 (32)3.2.5转塔的定位 (33)3.3自转模的设计 (33)3.3.1蜗轮蜗杆的设计计算 (34)3.3.2 蜗轮蜗杆的材料及特性 (34)3.3.3蜗轮蜗杆的计算 (34)3.3.4 轴承的选择 (39)3.3.5 键的选择 (40)3.3.6 联轴器的选择 (40)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1 绪论毕业设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
高精度数控加工设备控制系统设计与应用
高精度数控加工设备控制系统设计与应用随着科技的飞速发展和应用，数控加工设备已经成为制造业中不可或缺的一部分。
而高精度数控加工设备则是以其精度更高、生产效率更高等特点，日益受到制造业的青睐。
而这些设备则需要配备相应的控制系统才能发挥其最大作用。
本文将就高精度数控加工设备控制系统的设计与应用进行探讨。
一、高精度数控加工设备的特点高精度数控加工设备主要是依靠计算机进行控制的，它们具有很高的精度、生产效率和稳定性等特点。
其中最为突出的就是它的精度更高。
高精度数控加工设备一般可以控制到微米级别。
同时，高精度数控加工设备还具有很高的稳定性和可靠性，这就使得它们在加工过程中的误差更小，加工效率更高。
二、高精度数控加工设备控制系统的设计高精度数控加工设备控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计硬件设计主要包括控制器、电机驱动器和传感器等方面。
其中控制器是整个系统的核心设备，其主要功能是接收来自计算机的指令，并将其转换成电信号，再通过电机驱动器将电信号变成机械运动。
而电机驱动器则是用来控制电机的转速和方向。
而传感器则是用来检测机床位置和运动状态等信息的。
软件设计软件设计则是整个系统的灵魂，在整个加工过程中起到了关键作用。
软件设计主要包括三个方向：机床控制系统、NC程序编译与执行以及数据传输。
机床控制系统是整个控制系统的核心部分，控制机床的运动，完成加工的任务。
NC程序编译与执行则是将CAD绘图转化为机器代码控制数控机床完成加工过程。
数据传输则是将CAD所绘制的三维模型转换为机器代码控制数控机床完成加工过程，并将加工过程的结果输送回数控机床控制器、计算机和外设中，使其能进行处理或下一步操作。
三、高精度数控加工设备控制系统的应用高精度数控加工设备控制系统的应用非常广泛，它们可以应用在各种领域，如航空航天、医疗、电子、汽车等等。
其中最为重要的应该是航空航天领域。
由于飞机的零部件需要精度高、质量好、可靠性强、节省时间和人力等特点，所以需要高精度数控加工设备进行制造。
数控车床XY轴工作台和控制系统设计
数控车床XY轴工作台和控制系统设计数控车床是一种通过编程控制刀具在工件表面上进行切削操作的机床。
其中，XY轴工作台和控制系统是数控车床的核心组成部分。
在设计这些部分时，需要考虑机床的精度、稳定性、速度和可编程性等方面。
首先，设计XY轴工作台时需要考虑其机械结构和精度。
机床的工作台需要具备足够的刚性和稳定性，以确保在切削过程中不产生振动和变形。
同时，工作台的导轨和丝杆等传动装置需要具备高精度和低摩擦系数，以保证工件加工的精度和表面质量。
其次，控制系统的设计是数控车床的关键。
控制系统包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面，需要选择适合的数控装置、电机和传感器等，以便实现高精度的位置控制。
在软件方面，需要开发编程界面和运动控制算法，以便实现工件加工的自动化和高效率。
在设计控制系统时，需要考虑以下几个关键问题。
首先是编程界面的设计，即操作人员与机床之间的交互方式。
常见的编程界面有G代码和M代码等，操作人员可以通过这些代码来描述加工过程的具体要求。
其次是运动控制算法的设计，即根据编程要求计算出各个轴的运动轨迹和速度。
在运动控制过程中，需要考虑工件表面的曲率和加工精度的要求，以便实现高品质的加工效果。
最后是运动控制的实时性要求，即在短时间内对运动轨迹和速度进行精确控制。
这对硬件设备和软件算法的性能提出了较高的要求。
总结起来，数控车床的XY轴工作台和控制系统的设计是一项复杂而关键的任务。
在设计过程中，需要考虑机床的精度、稳定性、速度和可编程性等方面。
同时，需要选择适合的数控装置、电机和传感器等硬件设备，并开发编程界面和运动控制算法等软件。
通过合理的设计和选择，可以实现数控车床的高效加工和高品质加工。
精密数控分度转台的控制系统设计
YANG J-i sen, WAN W en- lue, ZHENG Fang-yan, ZHANG T ian-heng ( Engineerin g R esearch Center ofM echan ical T esting T echnology and E qu ipmen t, M in istry of E du cation, Chongq ing Un iversity of T echnology, Chongq in g 400050, Ch ina)
后, 每个驱动器脉冲当量 为 P D = 01009b, 分度转 台的 蜗轮 与蜗 杆传动比 Z = 180, 因此, 每个驱动脉冲当量 $P 为:
$P = PD /Z = 01 000 05b( 01 2d的分度精度要求。一次分度定位所输出
的脉冲总数为
N = S /$P
存储器主要用 来保存 控制 系统的 指令 参 数, 如电 机转 速、 控制精度和分度参数等。 考虑到 微处理 器自带 I2 C 总线接 口, 选用 I2 C 总 线接 口的 EEPROM 芯片 24AA 128, 其存 储 容量 为 128 K B, 能够较好地 满足系 统的 存储要 求。微处 理器 通过 I2 C 接收与之相连。 2. 3. 3 数据接收
采用迈威科技的rs232速度分段参数表332变速控制97分段分段一分段二分段三分段四分段五分段六分段七起始频率hzf0f1f2f3f4f5f6结束频率hzf1f2f3f4f5f6f7在定时器的中断服务程序中对所输出的脉冲进行总的累tms1t2t3t4t5t6t7fhz1f2f3f4f5f6f7加计数并和各分段判断点进行比较以此来判断当前处于哪一个速度分段从而进行相应的频率控制控制方案如图4所示
数控分度工作台设计概述
数控分度工作台设计概述数控分度工作台是一种机械设备，它主要用于旋转工件，以及固定工件的位置，保证在任何时候工件的相对位置不变，从而进行加工。
在现代机械加工领域，数控分度工作台是不可或缺的设备之一，它具有精度高、能耗低、效率高等优点，在加工各种金属材料的零部件时有着广泛的应用。
在设计数控分度工作台的过程中，需要考虑以下几个方面的因素：1.机床类型与性能数控分度工作台通常是结合机床使用的，因此需要考虑机床的类型与性能对工作台的影响。
例如，机床的转速和加速度会影响到分度工作台旋转的准确度和稳定性。
因此，在设计工作台时，需要仔细考虑机床的性能参数，并确保工作台能够适应这些参数。
2.分度角度和分度精度数控分度工作台主要的功能就是实现大角度的旋转与小角度的分度旋转。
因此，在设计时需要仔细确定分度角度，并考虑如何实现分度精度，以保证加工零件的精度。
3.驱动方式数控分度工作台的驱动方式通常是由电机驱动，控制器控制。
但是，不同的驱动方式将会对加工效果产生不同的影响，因此需要仔细选择适合的驱动方式来完成加工。
4.结构与外形设计数控分度工作台的结构与外形设计需要考虑到实际加工过程中的需求。
例如，需要考虑加工件的大小、重量以及加工方式，以确保工作台能够适应各种加工需要。
在实际设计中，可能会遇到许多问题，需要经过详细的分析和研究才能得出最终的结果。
如在设计旋转平台时，需要考虑到工作台摆动时的平衡问题，此外，还需要考虑到工作台的材料和集合的环境，以保证其在使用中的稳定性和可靠性。
另外，需要考虑到工作台的维护和使用，以确保工作台能够保持良好的工作状态。
总体来说，数控分度工作台的设计需要考虑到多方面的因素，包括机床性能、分度角度、驱动方式、结构与外形等。
在设计时需要仔细研究每个方面的因素，以确保最终的设计结果能够满足加工的需求。
尤其需要注意对各个工序的应用要求的不同，以便在工作中能够根据实际需要进行调整和优化，以达到更好的加工效果。
数控机床分度工作台设计
摘要本文以数控机床为应用平台，通过研究分度工作台的基本原理，结合液压、数控技术，液压原理，机械传动及工程力学等等知识，对机床工作台进行了设计，来实现对尺寸较大、精度要求较高零件进行圆周面分度加工和工艺处理。
本文设计出了主要应用于数控镗床和加工中心的液压数控机床分度工作台，为了提高工作台精度和刚度，稳定性，本设计中工作台采用齿盘式分度装置。
它的传动部分主要有：液压马达、齿轮齿条传动、齿轮传动、端齿盘传动及液压传动装置。
其余部分主要由工作台端面、中心轴、液压系统、微动开关、支架和底座及箱体等部分组成。
它能承受很大的外载，定位刚度好，精度保持性好，可提高加工效率，能够由数控系统控制使工作台自动完成分度并定位夹紧。
此工作台采用端齿盘夹紧装置，定位精度高具有正确对中的能力，啮合时不需要再找中心，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。
它具有高互换性和高耐磨性，经济效益好，今后会在数控机床上得到广泛的应用。
关键词：分度工作台；液压马达；液压缸；数控ABSTRACTPneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something,aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of analysed.Keywords Mincing machine can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.Key word:pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Four degrees of freedom.目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)目录 (iii)1 绪论 (1)1.1课题的来源与研究的目的与意义 (1)1.2分度台的方案分析 (1)1.2.1 结构分析 (2)1.2.2 机械结构总体方案与布局 (5)1.2.3 分度台工作原理 (7)1.3课题研究的内容 (9)1.3.1 Solidworks设计基础 (12)1.3.2 草图绘制 (13)1.3.3 基准特征，参考几何体的创建 (15)1.3.4 拉伸、旋转、扫描和放样特征建 (16)1.3.5 工程图的设计 (17)1.3.6 装配设计 (17)2 机械结构的设计 (18)2.1 轴承的设计 (18)2.2 传动齿轮的选型计算 (18)2.3 液压缸的选型计算 (19)2.4 传动轴的设计计算 (19)3 分度台各部分强度的校核 (20)3.1轴承强度的校核 (21)3.2传动轴强度的校核 (21)3.3 齿轮强度的校核 (21)4 分度工作台的PLC设计 (22)4.1 PLC的定义 (23)4.2 PLC的选择 (23)4.3分度工作台PLC控制系统接线图和流程图的确定 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录一 (28)附录二 (37)1绪论机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0 引言 时栅位移传感器 作为一种新型的绝对 式角位移 传感器, 采
用了 / 用时间测空间 0的时栅测量理论 [ 1] , 成本低、测量精度 高, 达到 ? 01 8d, 具有广泛市 场应用前 景。融合 时栅角 位移传 感器 为一体的时栅分度转 台, 可以实现 高精度分度 定位。时栅 分度 转台在实际应用的过 程中发现: 虽然 时栅分度转 台实现了 数字 化显示, 但是转动还 是依 靠转台 本身 的手轮 进行 转动 定位, 工 作效率不高。而且由于时栅分度转台的 定位精度 高 (分 辨率为 01 2d, 精度达到 ? 112d), 在人 工定 位过程 中很 不容易 实现 一次 性精确地定位, 经常 要反 复多次, 严 重影响 了时 栅分 度转 台的 工作性能。因此, 研制一套时栅分度转 台的自动 分度定位 控制 系统具有十分重要的 意义, 不仅可以 提高时栅分 度转台的 工作 性能, 而且可以进一步扩大其市场应用范围。 1 系统结构与控制模型
微处理器通过串行 接口 ( UART 0)与 分度 转台进 行数 据传 送, 采用 SP3232EEA 作为串行接 口电平 转换芯 片, 连 接微 处理 器的串行接 口引脚 P010和 P011。采用迈威科技的 R S- 232全 信号串口无源隔离保 护器作为隔离保护 器, 提高 系统的抗 干扰
能力。 3 电机控制
显示选用 6. 4寸 的真彩液 晶产品, 分 辨率为 640 @ 480, 显
96
Instrum ent T echn ique and Sensor
Ju l12010
图 2 驱动电路 示颜色达到 256色。微 处理 器通 过 I /O 接 口方 式与 液晶 控制 器相连, P0115~ P0122 作为 数 据 线, P01 13 作 为选 通 控 制 线, P01 11和 P01 12 分 别 作 为 写 信 号 与 读 信 号 控 制 线, P11 21 ~ P11 23作为控制寄存 器地 址线。由 于 LCD 控制 器的 工作 电压 为 + 5 V, 而微处理器的 I /O 引脚输出电平为 + 313 V, 因此用总 线驱动芯片 74LS245进行 电平 转换。显 示缓存 采用 SRAM, 将 显示缓存配置 为双层 叠加 显示 模式。将不 需要 经常 更新 的背 景内容放到底层, 而将需要实时更 新的显示内 容放到 顶层。简 化控制方式, 提高显示效率。 2. 2 电机驱动
根据设计目标要 求, 该控制系统的 主要能够 通过键盘 输入 运动方向、定位精度 和转 动角位 移等 控制指 令, 使分 度转 台按 照指令运动。分度 转台 中嵌入 的时 栅角位 移传 感器 实时 地检
基金项目: 国家自然科学基金项目 ( 50805150 ); 重庆市 科技攻关 重大项 目 ( CSTC2006AA 3010) 收稿日期: 2010 - 03- 11 收修改稿日期: 2010- 03- 31
Abstract: The high precision tim e grating rotary table was used in the m ach in ing index ing. But it is genera lly d ifficu lt to use the tim e g rating wo rktable to index accura tely by turn ing the handwheel of rota ry tab le in second scale, and it is necessary to adjust and index in the pro cess. It has g rea t in fluence on the wo rk effic iency. Fo r so lv ing the prob lem, one tim e grating N C ro tary table system was designed and deve loped w ith the high advanced em bedded pro cessor ARM. The step mo tor is the driv ing equ ipm ent, and the angu lar m easuring data from the h igh precision tim e g rating sensor embedded in the ro tary tab le w as used as the feed contro l inform ation to construct one closed- loop contro l system. T he control algor ithm of segm entation contro l and successive approx im ation w as used to index h igh precision and high speed in the c losed- loop contro l sy stem. T he applica tion con fo rm s that the index ing prec-i sion of the contro l system reaches ? 2d. K ey word s: tim e g ra ting; ARM; index tab le; em bedded; c losed- loop contro l
度定位精度达到 ? 2d。
关键词: 时栅; ARM; 分度转台; 嵌入式; 闭环控制
中图分类号: TP393
文献标识码: A
文章编号: 1002- 1841( 2010) 07- 0095- 04
D esign of Control System for H igh Precision T im e G rating NC R otary Table
测分度转台的绝 对角 位移, 并反 馈给控 制系 统, 从而构 成一 个 全闭环控制系统, 保证分度转台能够精 确定位到 指定的目 标位 置, 其控制原理与控制模型如图 1所示。
图 1 系统结构与控制模型 2 硬件电路设计
为了满足低功耗、智 能化 的设计 要求, 整 个系 统以 高性 能 32位嵌入式 ARM 处理器 LPC2138为核心 [2- 3] , 设 计了 LCD 驱 动模块、电机驱动模块、键盘驱动 模块、存 储器模块 和一个 带光 电隔离的 RS- 232串行接口模块, 如图 2所示。 2. 1 LCD
总共分为 7个速度分段, 控制模型如图 3所示。
图 3 电机速度控制模型 图 3( a) 中, f0 为电机驱动 脉冲的 起始频率 , 也 是速度 分段 一的起始频率, f1 为速度 分段 一的结 束频 率, 也是 速度 分段 二 的起始频率。微处理器的脉宽调 制器产生的 驱动脉 冲, 其 宽度 和占空比可以 分别通 过寄 存器配 置进 行任意 控制。对 于三 段
YANG J-i sen, WAN W en- lue, ZHENG Fang-yan, ZHANG T ian-heng ( Engineerin g R esearch Center ofM echan ical T esting T echnology and E qu ipmen t, M in istry of E du cation, Chongq ing Un iversity of T echnology, Chongq in g 400050, Ch ina)
由于步进电机的 转动 角位 移与控 制脉 冲数成 线性 比例 关
系, 电机的转速与脉 冲频 率也成 正比。因 此, 可以 利用 微控 制 器的脉宽调制器 ( PWM )产生变频的 驱动脉 冲进行 电机位 移和 速度的驱动控制。
3. 1 脉冲当量与 驱动脉冲数 所选步进电机的步距角为 118b, 经过 驱动器 200倍 细分之
准确分度定位。针对该问 题, 利用高性价比的 ARM 嵌入式处理器 , 设计开发了一套基于时栅分度转台的自动分度定 位控
制系统。该系统采用步进 电机作为驱动装置, 利用转台中嵌入 的高精度时 栅角位移 传感器的角 位移测 量数据作 为反馈,
构成闭环控制, 采用分段控制、逐步逼近的控制算法, 达到高速、高精度分度定位的目的。实际应用表明: 该控制系统 的分
20 10 年 第 7期
仪表技术与 传感器
Instrum ent T echn ique and Sensor
20 10 N o17
精密数分度转台的控制系统设计
杨继森, 万文略, 郑方燕, 张天恒
(重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心 , 重庆 400050)
摘要: 融合了时栅传感器测量技术的高精度时栅分度转台, 在实际应用过程中出现了因定位精度高, 人工很难一 次性
后, 每个驱动器脉冲当量 为 P D = 01009b, 分度转 台的 蜗轮 与蜗 杆传动比 Z = 180, 因此, 每个驱动脉冲当量 $P 为:
$P = PD /Z = 01 000 05b( 01 18d)
( 1)
足够满足系统 ? 2d的分度精度要求。一次分度定位所输出
的脉冲总数为
N = S /$P
存储器主要用 来保存 控制 系统的 指令 参 数, 如电 机转 速、 控制精度和分度参数等。 考虑到 微处理 器自带 I2 C 总线接 口, 选用 I2 C 总 线接 口的 EEPROM 芯片 24AA 128, 其存 储 容量 为 128 K B, 能够较好地 满足系 统的 存储要 求。微处 理器 通过 I2 C 接收与之相连。 2. 3. 3 数据接收