基于单片机的脉冲式运动控制器的开发与研究.pdf

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1、机械设计与审l造第8期114MachineryDesign&Manufacture2011年8月文章编号：1001—3997(201I)08—0I14—02基于单片机的脉冲式运动控制器的开发与研究术韩军常瑞丽(内蒙古科技大学机械工程学院，包头014010)(内蒙古科技大学信息工程学院，包头014010)ResearchanddevelopmentofmotioncontrollerofpulsestypebasedonSCMHANJun．CHANGRui—li(MechanicalEngineeringSchoo1．UniversityofScienceandTec

2、hnologyinnerMongolia，Baotou014010，China)(2InformationEngineeringSchool，UniversityofScienceandTechnologyInnerMongolia，Baotou014010，China)【摘要】运动控制器作为机电一体化的核心，在工业生产中得到了广泛的应用，在科技进步的同时，市场需求决定了高性能、低成本的运动控制器将具有广阔的发展前景。在分析数控系统组成的基础上，以具有DSP功能的16位单片机SPCEO61A作为核心处理器，以松下数字式交流伺服电机及配套驱动器为控制对象，设计了一款经

3、济实用的脉冲式多轴运动控制器。结合单片机外围定时计数器，通过脉冲方式对电机进行控制，可同时对四轴伺服电机或步进电机进行控制。试验结果表明该系统电路设计合理、结构简单、运行稳定可靠、性价比高，可用于数控机床、机器人、自动导航小车等领域。关键词：运动控制器；倍频电路；数控系统；电机控制【Abstract】Beingacoremachineryandelectronic，motioncontrolleriswidelyusedinindustrialproduction．Withthedevelopment0厂scienceandtechnology，motioncont

4、rollerwith恸performanceandlowcostisforeseenwithbrightprospectbecauseofmarket．Demands．BasedontheanalysisofNC,system,aneconomicalandpracticalmulti-axismotioncontrollerofpulsestypeisdesignedinwhichSPCE061A，a16-bitMCUwithfunctiono{DSPshallbeasthecoreCPU，andPanasonicdistalservomotorsandthema

5、tcheddriversshallbeasthecontrolobjects．Combiningperipheraltimers,four-axialsen)omotororstep—permotorcanbecontrolledsimuhaneouslybysendingpulse．Theexperimentalresuhhasprovedthatthecircuitsdesignisreasonable，thestructureissimpleandtheoperationisstableandreliablewithhighcostpeformance．Thi

6、smotioncontrollercanbeappliedinfieldssuch∞CNC．robotsandautopilottrolley．etc．Keywords：Motioncontroller；Frequencydoublingcircuit；Numericalcontrolsystem；Motorcon-itrol●●nh'、r、1●1n-1、舢¨，-t●舢i1中图分类号：TH16，TP332．1+2文献标识码：A．1—刖—舌——32K}'LASH、2KSRAM、32位可编程多功能I／O端口、14个中断源和2个外部时钟源输入。本运动控制器可通过发脉冲的方

7、式同在工业生产中，电机的控制过程一般由运动控制器实现。运时对四台伺服电机或步进电机进行控制，其中串口通讯电路用于动控制器作为执行机构的大脑，在整个系统中处于核心地位，其对电机的运行状况进行监控，I／O扩展电路用于伺服使能、电机转从存储器中取出或接受输入设备送来的指令及数据，经过逻辑电向、报警等信号的输入输出；32位的计数电路对电机反馈回来的路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息信号进行计数，PROBE接口用于下载凋试程序。和指令，控制机床各部分协调工作。用户只有通过和它的信息交互才能实现插补运算，如直线圆弧插补、刀具补偿、故障诊断等功串口通讯—