国家级精品课程《计算机控制技术》主讲教师:吴贺荣主讲教师:吴贺荣青岛大学一实验目的1.了解步进电机的工作原理与步进电机驱动器的使用。2.掌握二轴运动控制卡的应用。3.掌握逐点比较法插补的计算原理4.掌握用VC++进行插补程序设计的方法。实验二X-Y运动平台数控实验二实验仪器1.研华工控机。2.X-Y运动平台(含步进电机驱动器)。3.PCI-1220U二轴运动控制板卡。4.24V直流稳压电源。1.X-Y运动平台控制系统结构图X-Y运动平台控制系统属入PC+运动控制卡开放式多轴运动控制系统,由工控机(或计算机)、研华PCI-1220U运动控制卡、步进电机驱动器和X-Y运动平台构成,如图1、图2所示。三实验原理工控机机负责人机交互、系统监督管理、软、硬件参数设置、运动轨迹规划、插补运算的实现及控制系统的实时监控等方面的工作;运动控制卡将运动控制的底层软件和硬件集成在一起,可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,同时配备内容丰富、功能强大的运动函数库,库函数包括S型、T型加速,直线插补和圆弧插补,多轴联动函数等,使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能,这些功能能通过计算机方便地调用;步进电机驱动器能把运动控制卡发来的脉冲信号进行功率放大,驱动步进电机转动;X-Y运动平台为一个由2台步进电机带动的同步带式绘图机构,可以完成各种复杂的平面轨迹与图形。工控机(VisualStudioC++)运动控制卡驱动器步进电机XY工作台驱动器步进电机图1X-Y运动平台控制系统结构图2步进电机的基本工作原理步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的机电执行元件,每当一个脉冲信号施加于电机的控制绕组时,其转轴就转过一个固定的角度(步距角),顺序连续地发给脉冲,则电机轴一步接一步地运转。3逐点比较法直线插补和圆弧插补的计算原理:插补计算就是数控系统根据输入的基本数据,通过计算,将工件的轮廓或运动轨迹描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。数控系统常用的插补计算方法有:逐点比较法,数字积分法,时间分割法,样条插补法等。本实验采用逐点比较法。逐点比较法插补,就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较一次,决定下一步的进给方向。(1)逐点比较法直线插补从坐标原点出发,当Fm≧0时,沿+X方向走一步,当Fm<0,沿+Y方向走一步,当两方向所走的步数与终点坐标(Xe,Ye)相等时,停止插补。第一象限直线插...