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多轴电机调控装置的预设

时间:2012/6/14 22:47:23  作者:中国电机网  来源:www.jinandianjin.cn  查看:175  评论:0
内容摘要:    CPU通过数据总线向计数器n写入相应计数值,并且可通过与控制总线相连的计数器Gate端启停该计数器。另外,PCMC卡上的所有计数器连接到同一个时钟源,以保证计数器之间的精确同步。  PCMC的步进电机控制原理分析由于步进电机控制参数的确定与其所拖动的机械系统机构密切相关...
 

  CPU通过数据总线向计数器n写入相应计数值,并且可通过与控制总线相连的计数器Gate端启停该计数器。另外,PCMC卡上的所有计数器连接到同一个时钟源,以保证计数器之间的精确同步。

  PCMC的步进电机控制原理分析由于步进电机控制参数的确定与其所拖动的机械系统机构密切相关,因此必须依据机械系统的负载大小、转动惯量以及电机的矩频特性,确定步进电机的启动速度、最高速度和加速度。步进电机的位置及速度由脉冲控制,脉冲的个数控制电机的转动角度,而脉冲的频率高低则控制电机转动速度的快慢。由此可知,要精确控制电机,就必须精确计算驱动电机的脉冲数及产生脉冲的频率。

  电子花样机3轴运动协同配合模型如前所述,基于PCMC卡可以完成对单个电机的精确控制。但是,由于在多维协同运动系统中,各维之间存在高精度的时空配合关系,因此,要将EPMCC平台应用于该类系统,还需要进一步研究相应的多维协同运动控制算法。

  轴协同控制方法在电子花样机机电系统中,伺服电机放大器完成对电机位置、速度的闭环控制,加减速过程快,上层控制简单;步进电机因其特殊的矩频特性需要一个较长的加减速过程,其控制比伺服电机复杂。所以,3轴协同控制的实现须参考步进电机的控制过程。作为电机运动的直接控制单元,PCMC卡上的计数器0每隔定时周期t产生一次中断。

  软件体系结构软件系统中主要由Parse和TimeInt模块完成协同控制任务。Parse是主应用程序中一个非实时模块,其功能是根据各轴加减速特性,将由缝制数据及协同控制模型衍生的3轴协同运动数据转化为MV向量组,通过实时FIFO0(/dev/rtf0)将其发送到实时模块TimeInt。TimeInt作为实时任务运行在RTLinux空间,是PCMC计数器0溢出中断的中断处理例程。该模块从实时FIFO0中读取一个MV向量,并将各数据元的值设置到相应的计数器中,完成对各轴运动量和运动速率的控制。

  结束语多维协同运动控制系统采用嵌入式平台PCMC的架构,替代了传统采用的PC+运动控制卡的方式。同时以嵌入实时软件完成了原来需要由专业硬件才能完成的功能,这不仅节省了硬件成本,也提高了控制算法的灵活性。系统软件充分利用嵌入式操作系统所提供的丰富资源,这也使得控制系统具有更强的智能化、人性化特点。目前该系统已经应用于新型电子花样机的研发,经过配置和扩展,该系统还可以进一步推广到系列化的缝制设备及其它数控设备中。

  

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