基于Visual C++的运动控制系统开发
六自由度模块化机器人控制系统设计
六自由度模块化机器人控制系统设计王殿君;嵇钟辉;刘淑晶;相臣;彭文祥【摘要】针对开放式系统在控制机器人方面的特点，使用PMAC （Programmable multiple-axis controller）运动控制器，基于Visual C++6.0平台开发了一种六自由度模块化机器人控制系统。
采用PMAC运动控制器为下位机，完成了硬件系统的设计和搭建，在PC上位机上基于MFC设计了机器人控制软件，实现空间运动学计算、示教等功能。
机器人示教实验及定位实验表明，应用PC+PMAC的控制系统可以较好地实现机器人稳定工作，其最大定位误差为0.8392mm，定位精度比较高，这可以较好地满足机器人的工作要求。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P107-109,113)【关键词】模块化;六自由度机器人;PMAC;控制系统【作者】王殿君;嵇钟辉;刘淑晶;相臣;彭文祥【作者单位】北京石油化工学院机械工程学院，北京 102617;北京石油化工学院机械工程学院，北京 102617;北京石油化工学院机械工程学院，北京 102617;北京石油化工学院机械工程学院，北京 102617;北京石油化工学院机械工程学院，北京 102617【正文语种】中文【中图分类】TP242.60 引言目前机器人常用的控制方式主要有主从式、分布式、集中式。
主从式控制方式是由一级计算机和二级计算机组合控制的，主要应用于机器人的远程控制。
分布式控制方式可以有效的提高控制器的工作速度和控制性能，但是这也给控制系统设计增大了难度。
而集中式的控制方式简单、灵活，可以实现任务的实时集中控制等特点，被广泛应用于机器人控制。
集中式控制方式目前主要有专用式控制方式、开放式控制方式。
专用式控制方式专用、集成度高，但不开放、功能可扩展性和可移植性不高，不利于二次开发。
开放式的控制方式以其具有很好的实时性、稳定性、可扩展性等优点成为当下机器人控制的常用方法。
基于PLCopen的数控机械控制器研究与开发
Ｄｏｉ：１ ０．３９６ｃｌ／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－０１ ３４．２０１ ６１１
３１—３；ＰＬＣｏｐｅｎ；运动控制
８
文献标识码：Ａ文章缩号；１ ００９—０１３４（２０１ ３）ｏｌ（下）一００６３—０５ ３．０１（下）．１
０引言
“数控一代机械产品”的发展规划，通过在 各行业中推广应用成熟的数字控制技术和装置来
程语言。ＴｗｉｎＣＡＴ
Ｓｃｏｐｅ
Ｖｉｅｗ贝１］是ＴｗｉｎＣＡＴ的附
己的控制需求选取相应的功能块，并设置相应的 输入／输出变量即可。
功能块对轴的作用机理如图４所示。轴数据变
加软件，是一种图形化输出分析工具，可对本地
１６４１
第３５卷第１期２０１３－０１（下）
万方数据
量Ａｘｉｓ，作为公共的数据电缆联系并贯穿于整个 控制方案的始终，各个功能块根据自身的控制功 能，完成对单轴数据结构体中控制信息和反馈信 息的处理，最后在ＴｗｉｎＣＡＴ的任务调度下，以及 经过必要的数据变换，完成对电机的控制。多轴 和轴组功能块的控制作用是在单轴功能块作用机 理的基础上实施的。
ＰＬＣ
３１—３工业控制编程语言标准和ＰＬＣｏｐｅｎ运动控制规范，开发了完整的 ｏｐｅｎ运动控制库，并以此为基础研究没计了几种典型的数控机械，最后对ＰＬＣｏｐｅｎ，Ｌ亟动
６１ １
控制库和数控机械功能库进行了实验验证，从而实现了一套简单、高效、通用、灵活、完整的 数控机械运动控制解决方案。 关键词：数控一代；数控机械；ＩＥＣ
开始
图３运动控制功能块软件模型
图４运动控制功能块对轴的作用机理
本文ＰＬＣｏｐｅｎ运动控制库开发，主要分为五大 模块，如图５所示：电源开／关管理模块、功能块
参数配置和状态管理模块、运动控制信息管理模 块、错误信息管理和复位模块以及运动控制执行
VISSIM简介
VSI公司简介
目前，通过全球超过10万的科学家和设计工 程师的使用，VisSim已经证明了自己的价值，它 的应用跨越了多个领域多个行业，有航空航天、 动力和气能、高精度运动控制、过程控制，HVAC （采暖、通风和空调）、交通运输、通讯、机械 电子、电动机控制、导弹制导系统以及闭合回路 控制等各方面。全球拥有12，500多个注册用户。 其中包括ABB、波音、杜邦、本田、NASA、摩托罗 拉、通用电气、惠普、大众电器、东芝、沃尔沃 等国际知名企业。
VISSIM主要功能
通讯系统设计仿真平台
信道失真的衰落和回声：VISSIM /COMM包括多种预定义的通道 模型，支持固定和移动的服务方案。衰落，多径，带限高斯噪声模型 包括： AWGN信道（实数和复数，标量和矢量） 二元对称 杰克斯移动 Rummler和标准的多路径 传输损耗 米/瑞利衰落 Saleh-Valenzuela （实数和复数） 行波管放大器（计算和查表） 您可以修改VISSIM /COMM模块参数，以满足其特定的系统。您还 可以创建，形成新的模块或开发使用内置VISSIM模块向导的定制模块 定制机型。
VISSIM的主要特点
雷赛运动控制卡说明书【详细版】
首先，请确保运动控制卡已经插入到你的计算机插槽中，已安装好驱动程序，并用演示软件确认硬件系统工作正常。
安装好VB软件，但在开始编写运动控制软件前，需要做下面几项工作：1 ：建立自己的工作目录，如：d:\vbMotion（此目录名可以自己指定）。
2 ：将DMC5480.bas文件拷贝到该目录下（此文件在软件CD的module目录下可以找到）。
3 ：运行VB，并建立一个工程，然后保存此新建的工程在vbMotion目录中然后按下述步骤，将运动函数库链接到你的工程项目中：1：在VB编译器的“工程（P）”菜单中选择“添加模块”；2 选择“现存”；3 选择“DMC5480.bas”；4 选择“确定”。
5 当您将运动函数链接到你的工程项目中后，就可以象调用其它API函数一样直接调用运动函数，每个函数的具体功能，请参考软件手册中的“运动函数说明”，当然还可以打开模块文件DMC5480.bas了解每个函数的具体定义。
确保DMC5480运动控制卡已经插入到你的计算机插槽中，安装好驱动程序，演示软件和VC软件，在调用DMC5480运动函数之前，需要做下面几项工作：1. 启动演示软件，进行运动控制卡控制功能的简单测试，如：单轴定长运动等，以确定DMC5480运动控制卡软硬件安装正常。
2. 运行VC，并建立一工程，将工程命名为vcMotion(注：此工程名可以自己指定)；3. 将DMC5480.lib和DMC5480.h文件拷贝到该目录下（此文件在module目录下）；4. 将运动函数链接到你的工程项目中，将DMC5480.lib加入到工程中；5. 在调用运动函数的文件头部代码中加入#include “DMC5480.h”语句。
在编程过程中，可以参阅运动函数编程实例，可以通过网站下载，只要您将控制卡及其驱动软件安装好，即可直接运行这些源代码。
使用雷赛运动控制卡的设备控制系统结构如图3-1所示：图1 基于雷赛运动控制卡的设备控制系统结构从上面的结构图可以看出，控制系统的工作原理可以简单描述为：1. 操作员的操作信息通过操作界面（包括显示屏和键盘）传递给系统控制软件；2. 系统控制软件将操作信息转化为运动参数并根据这些参数调用DLL库中运动函数；3. 运动函数调用雷赛运动控制卡驱动程序发出控制指令给控制卡；4. 雷赛运动控制卡再根据控制指令发出相应的驱动信号（如脉冲、方向信号）给驱动器及电机、读取编码器数据、读/写通用输入/输出口。
机电一体化实验报告
机电一体化实验报告一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师XX 年1月12日实验一机电一体化系统的组成实验目的：以XY简易数控工作台为例，说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。
实验设备：1台式PC机一台1标准XY工作台一套1运动控制卡一块1游标卡尺一把实验内容：XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统，是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件，XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成，其之间的关系如图1、1所示。
工作原理大致为：运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令，进行规划处理（插补运算），转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式（速度脉冲和方向信号）发给驱动器，由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机，步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。
实验步骤：（1）在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块，并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。
①运动控制卡：运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡，通俗地讲我们可以把它看成一个单片机，有自己的算法，可以通过VC、VB、labview. BCB等语言实现其功能，数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。
②DC24V开关电源：对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。
③步进电机及其驱动器：步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动；步进电机通过驱动器细分，可减小步距角，从而提髙步进电机的精确率，实现脉冲分配和功率驱动放大，此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。
④XY向运动平台：分别传输X、Y两个方向的运动。
⑤光栅尺：光栅尺是一种位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。
经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。
⑥霍尔限位开关：用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。
基于C#语言的GTS控制卡入门手册(1)
图 6 端子板电源连接图 3）端子板与驱动器连接 一般情况下，伺服驱动器的 C1 接口用屏蔽电缆连接到轴通道 CN1~CN8。
（a）包装盒标签
（b）板卡上的标签
（c）端子板标签 图 1 运动控制器的型号 请戴上配备的防静电手套从产品包装箱取出运动控制卡，然后插入到计算机 机箱中 PCI 插槽，在这之前请确认计算机关闭电源。插好之后，用螺丝将 GTS 卡 转接板固定在机箱上。
1.2 安装运动控制器驱动程序
1）GTS 卡安装好之后，启动计算机，点击“我的电脑”—“属性”—“设
图 4 驱动安装成功提示
1.3 硬件之间的连接
1）运动控制器与段子板的连接
关闭计算机电源，取出产品附带的屏蔽电缆（4 轴卡 1 条，8 轴卡 2 条）。以 4 轴卡为例，屏蔽电缆一端连接控制卡，一端连接端子板（注意：运动控制卡接 口、屏蔽电缆线和端子板都带有标识“CN17”，需要更换时要避免带电插拔）， 如图 5 所示连接。
第 1 章 控制卡和端子板型号识别以及硬件连接 1.1 认识运动控制卡和硬件安装
运动控制器包含两个部件：运动控制卡和端子板。从包装盒侧面标签处可以 知道 GTS 卡和端子板的型号，还可以通过 GTS 卡和端子板上的标签得知型号。 如 图 1 所 示VB-LASER ； 端 子 板 型 号 为 GT2-400-ACC2-VB-G-A。
图 29
在 private void button5_click(object sender,EventArgs e) { } 中输入以下代码，如图 30
VISSIM简介ppt课件
VISSIM主要功能
➢ 系统建模与动态仿真
加快仿真速度：使用VisSim/C-Code（单独提供），用户可生成
在任何支持ANSI C编译器平台上编译和运行的代码。相比对应的模块 图形，由此产生的可执行文件最快可运行到高于正常速率五倍的运行 速度，其尤为适用于高采样率系统。
查看仿真结果：为查看执行仿真后模型性能VisSim为用户提供了
由的进行软件之间的数据和图形交换。
7
VISSIM主要功能
对于动态控制系统， VisSim 的算法和解决方 案具有更快、更准确、适应性更强的优点。同时 针对飞速发展的通信行业及嵌入式系统的运用， Visual Solutions 在 VisSim 软件基础上开发了 点到点物理层验证工具和嵌入式控制系统开发工 具，完美的解决了通信系统和嵌入式控制系统开 发过程中的设计验证问题。这可使用户拥有更低 廉的成本和更短的产品上市时间。
执行模式：用户通常从VisSim的图形用户界面运行仿真，但如果
用户需要查看仿真结果，可在批处理方式中对其进行运行。用户还有
以下几种执行模式选择：▪ 标准模式：对模型进行说明性的仿真。▪
快速模式：模型中的组件被转换成为可执行的代码，并作为VisSim生
成的DLL纳入模型之中（需要VisSim/C-Code）。
编码器和射频组件：对于需要编码的设计，VISSIM /COMM支持常
规的编码技术（卷积，里德 - 所罗门，网格为基础的），以及更先 进的方法，如UMTS或LTE Turbo码。此外，设计要求的射频元器件的 建模，VISSIM /COMM提供了放大器，混频器，分路器，衰减器，耦合 器和交换机，包括噪声系数和非线性效应im/Comm C-Code：将通信模块翻译成为满足ANSI C代码。为了翻 译成为标准VisSim模块您亦需要VisSim/C-Code。
LabVIEW在运动控制系统实验平台的应用和实现_苏仔见
中图分类号： TP 273
文献标志码： A
文章编号： 1006 － 7167（ 2011） 10 － 0038 － 02
Realization of Motion Control System Experimental Platform Based on LabVIEW
SU Zi-jian， NI Pan， XU Shao-lun （ School of Electronic Information and Electrical Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China）
图 1 运动控制系统框图
1 传统运动控制系统平台
原有的运动控制系统平台的硬件组成包括触摸 屏、PLC、伺服驱 动 器、伺 服 电 机。 实 验 平 台 主 要 基 于 PLC，通过 CANopen 实现伺服电机的控制。HMI 实现 是基于施奈德的 XBT GT2330 来实现，通信方式同样 采用 Modbus 控制总线实现与 Twido PLC 的通信。系 统框图如图 2 所示。PLC 采用施奈德公司生产的一体 型 TWDLCAE40DRF。通信端口 为 EIA RS-485，最 大 波特率 为 19． 2kb / s，支 持 Modbus RTU 主 / 从 通 信 和 Modbus ASCII 通信［6］。伺服驱动器采用施奈德的交 流伺 服 驱 动 装 置 LXM05A，LXM05A 的 通 信 端 口 为 RJ45 接口，协议采用 Modbus 现场总线与上位机进行 通信［7］。由上级 PLC 控制系统来设定、监控给定值， 下级采用 Schneider Electric 伺服电机。
与探索，2008，27（ 9） ： 136-137． ［12］ 冯其红，赵修太，孙仁远． 加强示范中心内涵建设 全面提高实验