电机控制系统研究管理论文

1、电机控制系统研究管理论文摘要：设计了一种步进电机控制系统。该系统通过运动控制卡产生脉冲和方向信号。用MicrosoftVisualBasic编辑界面程序。调用控制卡中的运动函数库，动态改变脉冲频率，控制电机的转向和转速，从而在开环控制状态下实现对步进电机的控制。既提高了实时性和快速性，又方便实用。 关键词：步进电机；运动控制卡；开环控制 1引言 运动控制系统的上位控制方案一般有单片机系统、专业运动控制PLC、专用控制系统和“PC运动控制卡”。采用单片机系统实现运动控制，成本较低，但开发难度较大，周期长。这种方案一般适用于产品批量较大、控制系统功能简单、有单片机系统开发经验的用户。许多品牌的PL

2、C都可选配定位控制模块，有些PLC的CPU单元本身就具有运动控制功能，如松下公司的FP0。这种方案一般适用于运动过程比较简单、运动轨迹固定的设备，如送料器、自动焊机等。专用控制系统一般是针对专用设备或专用行业，比如西门子公司的车床数控系统和铣床数控系统等。“PC运动控制卡”的方案随着PC的普及用得越来越多，将是运动控制系统的主要发展趋势。这种方案可充分利用计算机资源，用于运动过程、机械轨迹都比较复杂，而且柔性比较强的机器设备，比如目前很热门的开放式数控系统大多采用这种方案。 本文介绍的控制系统采用的就是“PC运动控制卡”方案，这是本文的主要内容。 2系统组成及硬件介绍 图1示出本系统的硬件组成

3、框图。其中采用德国百格拉三相混合式步进电机(VRDM3910/LHA)及其配套驱动器(D921)。控制卡是成都步进机电有限公司生产的MPC02型运动控制卡。 2.1驱动器面板及其功能设置 图2是D921型驱动器的面板配置及功能。 功能选择：STEP1、STEP2设置电机每转步数； 所有输入信号均为光耦输入。 2.2运动控制卡的结构 MPC02型运动控制卡的结构如图3所示。 该卡插在PC的PCI扩展槽内使用；MPC02卡完成运动控制的所有细节，包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位信号的检测等。它采用先进的专用控制集成电路，具有梯形及S形升降速度曲线。使用68芯SISC接口，外接

4、线可采用屏蔽线缆，以提高控制卡的抗干扰能力。其信号接口定义如下： 脉冲量信号：脉冲/方向(编号1728)；编码器反馈(3552)；光隔电源(29、30)。 开关量信号：限位(55、56、60、61、65、66)；减速(53、54、58、59、63、64)；原点(57、62、67)；伺服使能(9、11、13)；偏差清零(10、12、14)；外部报警(68)；通用输入(3134)；通用输出(18)；光隔电源(15、16)。 3运动控制系统的软件 3.1控制卡的软件 在函数库中使用的单位和函数返回值通常约定如下。 3.1.1单位 1)位移或距离的单位为P(Pulse)，即脉冲数； 2)速度的单位是P

5、/S(Pulse/sec)，即脉冲/秒； 3)加速度和减速度的单位是P/s2(Pulse/s2)，即脉冲/秒2。 3.1.2函数返回值 运动库中的大多数函数是整型函数，它们的返回意义如下： 0函数执行正确；1函数执行错误。 在函数库中使用的函数有如下几种：控制卡和轴设置函数、独立运动和插补运动函数、制动函数、位置和状态的设置及查询函数、I/O口操作函数、错误代码函数和一些其他函数。这些函数实现的运动有如下六种基本类型，如图4所示。 把带有升/降速控制的运动函数称为快速(fast)运动函数，比如fast_pmove、fast_vmove和fast_hmove，把常速运动函数称为常速(con)运动

6、函数，如con_pmove、con_vmove和con_hmove。 3.2软件程序： 运动参数设定包括轴号、初速度、最高速度、加速度和移动距离等；运动控制程序包括急停、缓停、清零、常速和快速等；控制效果显示包括位置和速度等。程序如下： 4结束语 以专用运动控制电路为主控的运动控制卡的运动控制功能由硬件电路实现，集成度高，可靠性比较好。它只需从微机接收控制命令，然后自己完成与运动有关的控制，几乎不占用微机的CPU时间，使用非常方便，不仅可以大大缩短研制和开发周期，而且还能实现更完善的运动控制系统，能够满足对步进电机的控制要求。4 1、最灵梦想是一个天真的词，实现梦想是个残酷的词。21.3.13

7、.1.202111:0211:02:443月-2111:022、只有收获，才能检验耕耘的好处；只有贡献，方可衡量人生的价值。二二一二二一年三月一日2021年3月1日星期一3、不要放弃，你要配的上自己的野心，也不要辜负了所受的苦难。11:023.1.202111:023.1.202111:0211:02:443.1.202111:023.1.20214、找一个理由，否认忧伤，笑容就会灿烂到无所不在。3.1.20213.1.202111:0211:0211:02:4411:02:445、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。三月 21星期一, 三月 1, 20213/1/20216、只要

8、努力抬起你的双脚，胜利将属于你。11时2分11时2分1-3月-213.1.20217、青春如此华美，却在烟火在散场。21.3.121.3.121.3.1。2021年3月1日星期一二二一二二一年三月一日8、真正没有资格谈明天的人，是那个不懂得珍惜今日的人。11:0211:02:443.1.2021星期一, 三月 1, 20211、你始终不属于我，属于我的只是我自己。21.3.13.1.202111:0211:02:443月-2111:022、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年三月一日2021年3月1日星期一3、你是唯一的，你是十分独特的，你就是你生命中的第

9、一名。11:023.1.202111:023.1.202111:0211:02:443.1.202111:023.1.20214、要跟成功者有同样的结果，就必须采取同样的行动。3.1.20213.1.202111:0211:0211:02:4411:02:445、我们的生命，就是以不断出发的姿势得到重生。三月 21星期一, 三月 1, 20213/1/20216、只要站起来的次数比倒下去的次数多，那就是成功。11时2分11时2分1-3月-213.1.20217、自知之明是最难得的知识。21.3.121.3.121.3.1。2021年3月1日星期一二二一二二一年三月一日8、勇气通往天堂，怯懦通往

10、地狱。11:0211:02:443.1.2021星期一, 三月 1, 20211、最灵繁的人也看不见自己的背脊。21.3.13.1.202111:0211:02:443月-2111:022、最困难的事情就是认识自己。二二一二二一年三月一日2021年3月1日星期一3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。11:023.1.202111:023.1.202111:0211:02:443.1.202111:023.1.20214、与肝胆人共事，无字句处读书。3.1.20213.1.202111:0211:0211:02:4411:02:445、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。三月 21星期一, 三月 1, 20213/1/2021