CM35系列运动控制系统说明书-

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运动控制卡设计步骤

运动控制卡开发四步曲 1使用黑金开发板实现脉冲控制的运动控制卡 运动控制器第一步:实现简单脉冲控制系统 方式、 占空比 可编程 脉冲输 出 1.1使用Quartus II软件建立SOPC工程,按照上图建立添加所需CPU及外设。 1.2使用Nios II建立UC-OS-II工程。 1.3在UC-OS-II中建立一个任务,用于收发以太网数据,跟上位机通讯。 1.4在Quartus II中加入编码器解析模块,将来自编码器的AB信号转化成位置和速度,并支持总线读写,最高编码器脉冲频率20M。 1.5在Quartus II中加入脉冲输出模块,实现CPU发出的脉冲速度和脉冲数,最高输出脉冲频率8M。 1.6在Nios II中规划速度曲线,周期200us输出一个脉冲速度。 1.7连接驱动器和电机进行调试。 1.8加入缓冲控制。 1.9加入高速捕获功能。 1.10加入回零功能。

2使用DSP开发板+黑金开发板实现脉冲控制的运动控制卡 运动控制器第二步:DSP+FPGA脉冲控制系统 方式、 占空比 可编程 脉冲输 出 电压保护 2.1在第一步的系统中,增加与DSP通信的模块。 2.2Nios II中接收到上位运动指令之后,发出中断信号给DSP,DSP读取运动数据。 2.3DSP读取位置信号,规划出速度曲线输出到FPGA输出脉冲。 3. 连接驱动器和电机进行调试。 3使用DSP开发板+黑金开发板实现速度控制的运动控制卡

运动控制器第三步:DSP+FPGA 速度控制系统 8路模 拟量输出 3.1在第二步的基础上,在DSP 中增加位置环调节算法,输出速度曲线到FPGA ,FPGA 控制DA 输出模拟量。 3.2连接驱动器和电机进行调试。 4实现速度控+脉冲制的运动控制卡 电压保护 运动控制器第四步:DSP+FPGA 速度控制运动控制器 8路模 拟量输出 16方式、占空比可编程脉冲输出 线驱动器

【VIP专享】运动控制系统课程设计报告

《运动控制系统》课程设计报告 时间 2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博 __ 学号 41151093 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______

摘 要 本课程设计从直流电动机原理入手,建立V-M双闭环直流调速系统,设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构,其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电,触发器采用KJ004触发电路,系统无静差;符合电流超调量σi≤5%;空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能,且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。 关键词:双闭环;直流调速;无静差;仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words:double closed loop;DC speed control system;without the static poor;simulation

简易单轴运动控制器使用说明书

简易单轴运动控制器使用说明书 该款简易单轴运动控制器SAMC(Simple Axis Motion Controller)不需编程,提供多种运动方式:单向单次、往返单次、单向连续、往返连续,自动回原点等,参数设置合理简单,工作中实时显示位置状态,适用于单轴步进电机的各种场合控制应用,如自动送料、自动冲床、自动剪板机、器件编带、商标印刷、切标机、切带机、化妆品封尾等。 一、性能指标: 1.输出脉冲频率:20KHz。 2.位置最大设置值999900脉冲。 3.速度最小设置值100Hz、加速度最小设置值100Hz/s。 二、电气特性: 1.工作电源:DC24V。 2.输入检测口:5V开关信号(IO1\IO2\IO3\IO4,TTL电平)。 3.输出控制口:P+、P-、D+、D-、E+、E-都是差分输出,当用作单端时,可利用Vcc(+5V)与P+、D+、E+配合使用。 三、使用操作说明 控制器底端有六个按键,分别是MODE、SET、SHIFT、UP、RUN、STOP分别表示模式、设定、移位、上加、运行、停止。控制器通电(24V)以后,数码管全部显示零。1.位移设定 按下MODE键,则显示1,表示位移设定模式,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁(位移、速度、加速度的设置值规定都是100的整数倍,所以位移、速度、加速度都是从百位开始设置),每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT 键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当位移值设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的位移值成功被CPU读取。位移初始默认值是40000。 2.最大速度设定 再次按下MODE键,则显示2,表示最大速度设定模式,最大速度表示位移进给过程中最大进给速度,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当最大速度设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的最大速度成功被CPU读取。最大速度初始默认值是4000。 3.加速度设定 再次按下MODE键,则显示3,表示加速度设定模式,该值表示位移进给过程中电机按此加速度加速到最大速度或者减速到零,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当加速度设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的加速度成功被CPU读取。最大加速度初始默认值是4000。 4. 两次运行间隔时间设定 再次按下MODE键,则显示4,表示两次运行间隔时间设定模式,如需进入该模式,则按下SET键,此时个位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1(1表示两次运行过程中间隔时间是1秒,如果该位不设置则默认为1秒),如果两次运行中间间隔时间较长、则按下SHIFT键,设置十位,设置完成后再次按下SET键,此时设定的连续运行停留时间被CPU读取。注:最大停留时间最大是99秒。

运动控制系统基本要求

11级电气工程与自动化专业《运动控制系统》基本要求(2014-05-23) 第一章 绪论 了解本课程的研究内容。 第二章 (转速单)闭环控制的直流调速系统 1、 了解V (SCR )--M 、PWM--M 两种主电路方案及其特点(2.1节、P16、P97--98、笔记); 2、 他励(或永磁)直流电动机三种数学模型及转换,解耦模型中I do ~U d 环节的处理(P27--28、笔记); 3、 稳态性能指标中D 、S 间关系及适用范围(2.2.1节、P29--30、笔记); 4、 转速单闭环直流调速系统组成原理、特点及适用范围(P2 5、笔记); 5、 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统的组成原理、特点(笔记、2.5.2节)。 第三章 转速、电流反馈控制的直流调速系统 1、 双闭环直流调速系统的组成原理(主要指:V —M 不可逆调速系统、PWM-M 调速系统)、特点,符合实际的系统数学模型,静(稳)态参数的整定及计算(P60、P59--6 2、笔记); 2、 ASR 、ACR 的作用(P65); 3、 典1、典2系统的特点、适用范围、参数整定依据(3.3.2节、笔记); 4、 基于工程设计法的ASR 、ACR 调节器参数整定方法(P77--78、3.3.3节、例3-1、3-2、笔记); 5、 理解ASR 退饱和时的(阶跃响应)转速超调量等时域指标算式(P86--88、笔记); 6、 系统分别在正常恒流动态、稳态阶段,及机械堵转故障、转速反馈断开故障下的(新稳态)物理量计算; 7、 M 、T 、M/T 三种数字测速方法及特点(2.4.2节、笔记); 8、 了解了解M/T 数字测速的技术实现方法、系统控制器的技术实现方法(P82-85、笔记)。 第四章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统 1、 PWM--M 可逆直流调速系统组成原理及特点(4.1节,笔记) 2、 V (SCR )--M 可逆主电路中的环流概念、类型、特点(P103--104、笔记); 3、 常用的晶闸管-直流电动机可逆调速系统组成原理及特点(4.2.2节,图4-1 4、图4-1 5、4.2.3节)。 第五章 基于稳态模型的异步电动机调速系统 1、 异步电动机定子调压调速的机械特性簇与特点,转速闭环调压调速系统组成原理及适用范围(5.1--5.2节); 2、 软起动器的作用及适用条件(5.2.4节); 3、 异步电动机变压变频调速的基本协调控制关系(一点两段)及其依据(5.3.1节); 4、 异步电动机四种协调控制的特点,各自的机械特性簇、特点及比较(5.3.2节--5.3.3节、笔记); 5、 SPWM 、CFPWM 、SVPWM 变频调速器组成原理与特点,及其中各环节的作用(5.4节); 6、 了解基于转差频率控制的转速闭环变频变压调速系统的基本原理(5.6节)。 第六章 基于动态模型的异步电动机调速系统 1、 交流电动机坐标变换的作用,矢量控制(VC )的基本思想、特点(6.6、6.7、笔记); 2、 异步电动机VC 系统的一般组成原理(图6-20); 3、 了解各种具体的VC 系统组成方案,理解转子磁链直接与间接定向控制的区别(6.6. 4、6.6.6节、笔记); 4、 异步电动机直接转矩控制(DTC )系统的基本原理及特点(6.7.3节),DTC 与VC 的比较(6.8节)。 第七章 绕线转子异步电动机双馈调速系统 1、 绕线转子异步电动机次同步串级调速主电路及其工作原理,()S f β=公式及特点(7.2.1节、笔记); 2、 绕线转子异步电动机双闭环次同步串级调速系统组成原理;起动、停车操作步骤;(7.5、7.6、7.4.3节、笔记)。 第八章 同步电动机变压变频调速系统 1、 正弦波永磁同步电动机(PMSM )矢量控制系统组成原理,0sd i =时的转矩公式(8.4.3节); 2、 具有位置、速度闭环的正弦波永磁同步电动机(伺服)矢量控制系统组成原理(图8-26、27扩展、笔记)。 第九章 伺服系统 1、 位置伺服系统的典型结构(开环、半闭环、闭环、混合闭环)及特点(笔记、9.1.2); 2、 位置伺服系统的三种运行方式、位置伺服系统的三种方案;(笔记、9.3.2--9.3.4) 3、 数字伺服系统中电子齿轮的作用(笔记); 4、 数字式位置、速度伺服系统的指令形式(笔记)。 *** 考试须知---要点提示: (1)无证件者不能考试;(2)未交卷者中途不得离场;(3)严禁带手机到座位,操作手机者按作弊论处。 附:答疑地点(2-216)、时间:(1)2014-6-6,13:00--15:00;(2)2014-6-7,8:00--11:00,13:00--15:00。

《运动控制系统》

单项选择题 1、直流电动机转速单闭环调速系统中,()环节是一阶惯性环节。 1.测速反馈环节 2.电力电子器件 3.比例放大器 4.直流电动机 2、交—交变频调速系统适用的调频范围为()。 1.1/3fN~ fN 2.1/3fN~ 1/2fN 3.1/2fN~ fN 4.0~fN 3、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程中,当系统处于转速调节阶段,ASR处于()工作状态。 1.饱和 2.不饱和 3.退饱和 4.不定 4、转速电流双闭环调速系统中,不属于电流环结构图的简化的是()。 1.忽略反电动势的动态影响 2.小惯性环节近似处理

3.电流环降阶处理 4.等效成单位负反馈系统 5、 SPWM逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后,而获得一系列()的脉冲波形。 1.等幅不等宽 2.等宽不等幅 3.等幅等宽 4.不等宽不等幅 6、 典型Ⅱ型系统对称最佳整定方法一般取中频宽h为()。 1. 3 2. 4 3. 5 4. 6 7、 带有比例调节器的单闭环直流调速系统,如果转速的反馈值与给定值相等,则调节器的输出 1.零 2.大于零的定值 3.小于零的定值 4.保持原先的值不变 8、采用旋转编码器的数字测速方法不包括()。 1.M法

2.T法 3.M/T法 4.F法 9、Ⅱ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为()。 1.0 2.固定值 3.∞ 4.取值不固定 10、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于( )。 1.无静差调速系统 2.有静差调速系统 3.双闭环调速系统 4.交流调速系统 11、对于变电阻调速,当总电阻R越大,机械特性越()。 1.软 2.硬 3.大 4.小 12、 PWM变频器中,()控制方式可在异步电动机内部空间形成圆形旋转磁场。 1.消除指定次数谐波的PWM(SHEPWM) 2.电流滞环跟踪控制(CHBPWM)

运动控制道题精简版

精心整理 二、填空题 1.PWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。 2.反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。 3.静态环流可以分为直流平均环流和瞬时脉动环流。 4.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为电压型和电流型。 5.直流电动机电枢的电流由负载决定。 20.V-M系统中,采用三相整流电路,为抑制电流脉动,可采用的主要措施是设置平波电抗器. 21.在单闭环调速系统中,为了限制全压启动和堵转电流过大,通常采用电流截止负反馈。22.在无静差的直流调速系统中,I部分的作用是__消除稳态误差____。 23.在α=β配合控制的直流可逆调速系统中,存在的是瞬时脉动环流,可用串接环流电抗器抑制。24.调速系统的稳态性能指标有调速范围、静差率。 25.某直流调速系统电动机的额定转速为n =1430r/min,额定速降为115r/min,要求静差率s≤30%, N 则系统允许的最大调速范围为。

26.转速、电流双闭环调速系统当中,两个调节器采用串联联接,其中转速反馈极性为负、电流反馈极性为负。 27.转速、电流双闭环系统,采用PI调节器,稳态运行时,转速n取决于给定电压、ASR的输出量取决于负载电流。 28.下图为单闭环转速控制系统。 (1)图中V是晶闸管整流器; 是平波电抗器,它的作用是抑制电流脉动和保证最小续流电流; (2)图中L d 37.在两组晶闸管反并联的可逆调速系统中,反转用正组晶闸管实现回馈制动的。 38、交流异步电动机调压调速工作时,其最大转矩随电机电压的降低而降低。 39、恒压频比控制方式是指给异步电动机供电的电压和之频率比为常数。 40、异步电动机变压变频调速控制特性曲线中,基频以下调速称为恒转矩调速,基频以上调速称为恒功率调速。 42、转速、电流双闭环直流调速系统中,对负载变化起抗扰作用的是转速调节器。 43、对于调速系统,最主要的抗扰性能是抗负载扰动和抗电网电压的性能。 44、在调速系统中常用的抗扰性能指标为动态降落和恢复时间。

维宏维鸿四轴真四轴联动雕刻机运动控制卡说明书word版本

1.1维鸿系统的安装 在安装新的维鸿前,请删除旧版本的维鸿。删除的方法请参考程序卸载一节。维鸿系统包括软件和运动控制卡两部分。所以,系统的安装也分为两个阶段:软件安装和运动控制卡的安装。 总体上,请您在安装完软件之后再安装运动控制卡,这样运动控制卡的驱动 程序就不需要单独安装。所以简单以说,可以分为这样几个步骤: (1)安装维鸿软件,待安装程序提示关闭计算机后,关闭计算机。 (2)关闭计算机后,安装运动控制卡。 (3)重新启动计算机,进入Windows操作系统后,略微等待一会,待Windows 自动完 成配置,整个安装工作就算完成了。 (4)运行维鸿系统。 下面详细介绍其中的关键步骤。 维鸿软件安装 请按照下面的步骤安装软件: (1)打开计算机电源,启动计算机,系统自动运行进入Windows操作系统。 如果你还没有安装Windows操作系统,请首先安装该操作系统。 (2)Windows操作系统启动后,注意请关闭其他正在运行的程序。 (3)解压维鸿V2.0免安装包,打开里面的dotNetFrameWork文件夹,安装 dotNetFx40_Full_x86_x64.exe (4)打开维鸿V2.0文件夹,右键创建桌面快捷方式

(5)双击打开桌面快捷键方式,运行维鸿。 NcStuHio.... 维鸿软件驱动安装 USB 设备驱动支持XP 、win7或win8等32位操作系统,任何一个小的错误 都有可能安装驱动失败。 1. 将USB 数据线连接到电脑任意 USB 接口,若出现新硬件向导信息提示 中选“是,仅这一次(I ) ”选项,点击“下一步”。在出现新硬件向导信息提示 中选“从列表或指定位置安装(高级)”选项,点击“下一步”。 X Nc^tudi^.exe 二 NcStudia.txe.config 话 ” Ncituclio.ini ,INcstudi? 」Ncitudisoooooao 込 Noiijdll Ncuixllljcorifiig O public.dat X WHDJcc 空 2y U S B Ds vAtkr .d 11 2015-S^I 14:21 创建日! S9J KB 36D 云盘 嵯(H) WifilVlerge 康用360im 占用 梔用3讯動删住 隹角北0时本旦云査棗 梅用何勰右歸理 口上传到百度云 雄到任务栏(K) 附刹[幵冏菓鱼(U) 瓯以前旳龄S 盘送對㈣ 蛊切⑴ 复制(0 IW) 创建快捷方式(S) 892 KE Figurdti... 1 KB 1 KB 73 KB 2 KG 4展 1,243 KB Team Viewer 辫 传惑初 Q 压宿izi p p E d)艾彳牟宝 邮件阳牛人 ■ ,DVD RW 3動髓 ?

运动控制系统课程设计报告

《运动控制系统》课程设计报告 时间2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博__ 学号 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______

摘要 本课程设计从直流电动机原理入手,建立V-M双闭环直流调速系统,设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构,其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电,触发器采用KJ004触发电路,系统无静差;符合电流超调量σi≤5%;空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能,且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。 关键词:双闭环;直流调速;无静差;仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words:double closed loop;DC speed control system;without the static poor;simulation

双轴运动控制器操作手册

双轴运动控制器操作手册 目录 一 与外部驱动器及IO(输入输出)接线图 (3) 二 用户管理操作 (4) 三 系统参数设置 (5) 四 IO(输入输出)设置 (6) 五 系统自检操作 (8) 六 手动操作 (9) 七 编程操作 (11) 八 自动执行 (13) 九 指令详解 (14) 十 电子齿轮计算及公式 (15) 十一 编程案例 (17)

十二 常见问题及处理 (19)

一与外部驱动器及IO(输入输出)接线图 1.控制器与步进驱动器或伺服驱动器的连接(红色线为1号线) 2.IO(外部开关及继电器)的接线图(红色线为1号线) 注:因输入采用低电平有效,若选用光电开关,则需要选择NPN型。

二 用户管理操作 注意:所有重要参数只有用户登录以后才可修改保存。防止他人随意更改参数,影响加工质量。 从主画面进入参数设置,并进入用户管理,进行密码输入。 输入用户密码,按确认键,若输入正确,则提示“用户登陆成功”,否则提示“密码错误,请重新输入”。用户密码出厂值为“123456”。 用户登录成功后,则可进行加工参数的修改保存。否则加工参数不可修改保存。若进入此界面后,提示“用户已登录!”,表示用户登录成功。 然后直接按退出按键,对系统参数及IO 设置进行编辑,编辑完成,再次进入用户管理,并选择用户退出,按确认键,当前参数设置里的内容全部不可更改。若需要修改,再次进入用户管理进行登录。 注:用户密码可以修改。但是必须要记忆下新设的密码,否则加工参数将不可修改保存。

三系统参数设置 从主界面的参数设置里进入系统参数,通过移动光标,对光标所在位置进行数据修改。共分4屏,按“上页”“下页”键切换。 控制参数修改完毕可进入速度参数界面进行速度的参数修改,共2屏,修改方式同上。 修改完成后,按参数保存进入参数保存界面,按确认键对当前修改完成的数据进行保存。若保存成功则提示“参数保存成功”。

运动控制卡概述

运动控制卡概述 ? ?主要特点 ?SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器 功能介绍: 高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心,控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动,可脱离PC机独立工作。 ●G代码编程 采用ISO国标标准G代码编程,易学易用。既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码,也可以在PC机上编程,然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。 ●示教编程 可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教,编写简单的轨迹控制程序,不需要学习任何编程语言。 ●USB通讯口和U盘接口 支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数,也可用U盘拷贝程序。

●程序存储功能 程序存储器容量达32M,G代码程序最长可达5000行。 ●直线、圆弧插补及连续插补功能 具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。应用场合: 电子产品自动化加工、装配、测试 半导体、LCD自动加工、检测 激光切割、雕铣、打标设备 机器视觉及测量自动化 生物医学取样和处理设备 工业机器人 专用数控机床 特点: ■不需要PC机就可以独立工作 ■不需要学习VB、VC语言就可以编程 ■32位CPU, 60MHz, Rev1.0 ■脉冲输出速度最大达8MHz ■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲 ■2-4轴直线插补 ■2轴圆弧插补 ■多轴连续插补 ■2种回零方式 ■梯型和S型速度曲线可编程

■多轴同步启动/停止 ■每轴提供限位、回零信号 ■每轴提供标准伺服电机控制信号 ■通用16位数字输入信号,有光电隔离 ■通用24位数字输出信号 ■提供文本显示器、触摸屏接口 技术规格: 运动控制参数 运动控制I/O 接口信号 通用数字 I/O 通用数字输入口 通用数字输出口 28路,光电隔离 28路,光电隔离,集电极开路输出 通讯接口协议

运动控制系统课程教学大纲

《运动控制系统》课程教学大纲 大纲执笔人:大纲审核人: 课程编号:0808000555 英文名称:Motion control system 学分:4 总学时:64。其中,讲授54 学时,实验 10 学时,上机 0 学时,实训 0 学时。 适用专业: 自动化 先修课程:自动控制原理、现代控制理论基础、电力电子技术 一、课程性质与教学目的 《运动控制系统》是一门讲授交、直流电动机控制理论和控制规律,以提高电能利用效率及运动控制品质的一门专业主干课程,是自动化专业的一门必修课。其目的是使学生了解并掌握各类交、直流电动机控制系统的基本结构、工作原理和性能指标,着重培养学生对运动控制系统的综合分析能力和工程设计能力,从而掌握现代交、直流电动机的控制理论和系统设计方法,为今后从事专业工作打下扎实的基础。 二、基本要求 本课程秉承理论与实际相结合的理念,应用自动控制理论解决运动控制系统的分析和设计问题,以转矩和磁链(或磁通)控制规律为主线,由简入繁、由低及高地循序深入,论述系统的静、动态性能。通过本课程的学习,要求学生能够了解运动控制系统的定义、结构及其分类,理解运动控制的必要性,掌握单、双闭环直流电动机调速系统、VVVF变频器、交流异步电动机矢量控制系统、正弦波永磁同步电动机调速系统、位置控制系统等的结构与原理、分析与设计方法。 三、重点与难点 1. 课程重点 (1)直流调速系统:以直流电动机为对象组成的运动控制系统,转速单闭环调速系统,转速、电流双闭环控制调速系统的基本组成和控制规律,静态、动态性能分析,直流调速系统的工程设计方法,直流调速系统的数字控制方法。 (2)交流调速系统:异步电动机的稳态模型及基于稳态模型的交流调速系统,异步电动机的动态模型及基于动态模型的高性能交流调速系统,同步电动机变频调速系统。 2、课程难点 (1)双闭环直流调速系统:通过双闭环直流调速系统静、动态模型研究及性能分析,对转速与电流环的典型系统校正,推导PI 控制规律与工程计算方法。 (2)空间电压矢量PWM:从稳态和动态、时域和空间等方面论述矢量、标量、相量的区别与联系,各自的表现形式,基本特征与物理意义。 (3)异步电动机动态数学模型:依据旋转磁场产生原理,论述时间和空间变量的相对关系,讨论静止与旋转(或交变)的关系与转化,理解在各种坐标系下的数学模型。通过计算机数字仿真,分析比较各种物理量在不同坐标系的表现形式和相互间的联系。 (4)矢量控制系统:着重论述按转子磁链定向,定子电流转矩分量和励磁分量的解耦,等效

运动控制卡C程序示例

2. VC 编程示例 2.1 准备工作 (1) 新建一个项目,保存为“ VCExample.dsw ”; (2) 根据前面讲述的方法,将静态库“ 8840.lib ”加载到项目中; 2.2 运动控制模块 (1) 在项目中添加一个新类,头文件保存为“ CtrlCard.h ”,源文件保存为“ CtrlCard.cpp ”; (2) 在运动控制模块中首先自定义运动控制卡初始化函数,对需要封装到初始化函数中的库函数进行初始化; (3) 继续自定义相关的运动控制函数, 如:速度设定函数,单轴运动函数,差补运动函数等; (4) 头文件“ CtrlCard.h ”代码如下: # ifndef __ADT8840__CARD__ # define __ADT8840__CARD__ 运动控制模块 为了简单、方便、快捷地开发出通用性好、可扩展性强、维护方便的应用系统,我们在控制卡函数库的 基础上将所有库函数进行了分类封装。下面的示例使用一块运动控制卡 ****************************************************** #define MAXAXIS 4 //最大轴数 class CCtrlCard { public: int Setup_HardStop(int value, int logic); int Setup_Stop1Mode(int axis, int value, int logic); (设置stop1 信号方式) int Setup_Stop0Mode(int axis, int value, int logic); (设置stop0 信号方式) int Setup_LimitMode(int axis, int value1, int value2, int logic); (设置限位信号方式) int Setup_PulseMode(int axis, int value); (设置脉冲输出方式) int Setup_Pos(int axis, long pos, int mode); (设置位置计数器) int Write_Output(int number, int value); (输出单点函数) int Read_Input(int number, int &value); (读入点) int Get_CurrentInf(int axis, long &LogPos, long &ActPos, long &Speed); (获取运动信息) int Get_Status(int axis, int &value, int mode); (获取轴的驱动状态) int StopRun(int axis, int mode); (停止轴驱动) int Interp_Move4(long value1, long value2, long value3, long value4); (四轴差补函数) int Interp_Move3(int axis1, int axis2, int axis3, long value1, long value2, long value3); (三轴差补函数) int Interp_Move2(int axis1, int axis2, long value1, long value2); (双轴差补函数) int Axis_Pmove(int axis ,long value); (单轴驱动函数) int Axis_Cmove(int axis ,long value); (单轴连续驱动函数) int Setup_Speed(int axis ,long startv ,long speed ,long add ); (设置速度模块) int Init_Board(int dec_num); (函数初始化) (设置速度模块) CCtrlCard(); (定义了一个同名的无参数的构造函数) int Result; // 返回值 }; #endif

运动控制系统实验指导书分解

运动控制系统 实验指导书 赵黎明、王雁编 广东海洋大学信息学院自动化系

直流调速 实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 一.实验目的 1.研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2.研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3.学习反馈控制系统的调试技术。 二.预习要求 1.了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2.弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三.实验线路及原理 见图6-7。 四.实验设备及仪表 1.MCL系列教学实验台主控制屏。 2.MCL—18组件(适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件(适合MCL—Ⅲ)。 3.MCL—33(A)组件或MCL—53组件。 4.MEL-11挂箱 5.MEL—03三相可调电阻(或自配滑线变阻器)。 6.电机导轨及测速发电机、直流发电机M01(或电机导轨及测功机、MEL—13组件)。 7.直流电动机M03。 8.双踪示波器。 五.注意事项 1.直流电动机工作前,必须先加上直流激磁。 2.接入ASR构成转速负反馈时,为了防止振荡,可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底,使调节器放大倍数最小,同时,ASR的“5”、“6”端接入可调电容(预置7μF)。 3.测取静特性时,须注意主电路电流不许超过电机的额定值(1A)。 4.三相主电源连线时需注意,不可换错相序。 5.电源开关闭合时,过流保护发光二极管可能会亮,只需按下对应的复位开关SB1

即可正常工作。 6.系统开环连接时,不允许突加给定信号U g起动电机。 7.起动电机时,需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底,以免带负载起动。 8.改变接线时,必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮,同时使系统的给定为零。 9.双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接,故在使用时,必须使两探头的地线同电位(只用一根地线即可),以免造成短路事故。 六.实验内容 1.移相触发电路的调试(主电路未通电) (a)用示波器观察MCL—33(或MCL—53,以下同)的双脉冲观察孔,应有双脉冲,且间隔均匀,幅值相同;观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形,应有幅值为1V~2V 的双脉冲。 (b)触发电路输出脉冲应在30°~90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如:使ASR输出为0V,调节偏移电压,实现α=90°;再保持偏移电压不变,调节ASR的限幅电位器RP1,使α=30°。 2.求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a.断开ASR的“3”至U ct的连接线,G(给定)直接加至U ct,且Ug调至零,直流电机励磁电源开关闭合。 b.合上主控制屏的绿色按钮开关,调节三相调压器的输出,使U uv、Uvw、Uwu=200V。 注:如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ,无三相调压器,直接合上主电源。以下均同。 c.调节给定电压U g,使直流电机空载转速n0=1500转/分,调节测功机加载旋钮(或直流发电机负载电阻),在空载至额定负载的范围内测取7~8点,读取整流装置输出电压U d 3.带转速负反馈有静差工作的系统静特性 a.断开G(给定)和U ct的连接线,ASR的输出接至U ct,把ASR的“5”、“6”点短接。 b.合上主控制屏的绿色按钮开关,调节U uv,U vw,U wu为200伏。 c.调节给定电压U g至2V,调整转速变换器RP电位器,使被测电动机空载转速n0=1500转/分,调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3,使电机稳定运行。 调节测功机加载旋钮(或直流发电机负载电阻),在空载至额定负载范围内测取7~8

运动控制系统课程设计-说明书讲解

天津职业技术师范大学课程设计题目:X-Y数控机床运动控制系统设计 学生姓名: 班级: 学院:机械工程学院 指导老师: 2015年1月19日

目录 一、总体方案设计 (1) 1.1 设计任务 (3) 1.2 总体方案确定 (3) 二、机械系统设计 (4) 2.1、工作台外形尺寸及重量估算 (4) 2.2、滚动导轨的参数确定 (4) 2.3、滚珠丝杠的设计计算 (5) 2.4、步进电机的选用 (7) 2.5、确定齿轮传动比 (8) 2.6、确定齿轮模数及有关尺寸 (8) 2.7、步进电机惯性负载的计算 (9) 3.1 CPU板 (10) 3.2 驱动系统 (11) 参考文献 (14)

一、总体方案设计 1.1 设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工,重复定位精度为±0.01mm,定位精度为0.025mm。 设计参数如下:负载重量G=150N;台面尺寸C×B×H=100mm×120mm×12mm;底座外形尺寸C1×B1×H1=210mm×220mm×140mm;最大长度L=288mm;工作台加工范围X=55mm,Y=30mm;工作台最大快移速度为2m/min。 1.2 总体方案确定 (1)系统的运动方式与伺服系统 由于工件在移动的过程中没有进行切削,故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构,降低成本,采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。 (2)计算机系统 本设计采用了美国PMAC运动控制卡pmac(program multiple axises controller)是美国delta tau公司生产制造的多轴运动控制卡,是世界上功能最强,计算速度最快,质量可靠的运动控制产品。 (3)X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性,又要求结构紧凑,所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙,采用预加负荷的结构。 由于工作台的运动载荷不大,因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差,从而提高运动平稳性,减小振动。 考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取,为达到分辨率的要求,需采用齿轮降速传动。 图1-1 系统总体框图

运动控制系统 复习知识点总结

1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。(运动控制系统框图) 2. 运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目的是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。因此,转矩控制是运动控制的根本问题。 第1章可控直流电源-电动机系统内容提要 相控整流器-电动机调速系统 直流PWM变换器-电动机系统 调速系统性能指标 1相控整流器-电动机调速系统原理 2.晶闸管可控整流器的特点 (1)晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。(2)晶闸管的控制作用是毫秒级的,系统的动态性能得到了很大的改善。 晶闸管可控整流器的不足之处 晶闸管是单向导电的,给电机的可逆运行带来困难。 晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感,超过允许值时会损坏晶闸管。 在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。 3.V-M系统机械特 4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间,它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。 5.(1)直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类 (2)简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统 (3)有制动电流通路的不可 逆PWM-直流电动机系统 (4)桥式可逆PWM变换器 (5)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点 双极式控制方式的不足之处 (6)直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题 ”。(7)直流PWM调速系统的机械特性 6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表示(D的表达式) 当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率s。 D与s的相互约束关系 对系统的调速精度要求越高,即要求s越小,则可达到的D必定越小。 当要求的D越大时,则所能达到的调速精度就越低,即s越大,所以这是一对矛盾的指标。第二章闭环控制的直流调速系统 内容提要 ?转速单闭环直流调速系统 ?转速、电流双闭环直流调速系统 调节器的设计方法 1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率可分成两部分:一部分是机械轴上输出的机械功率;另一部分是与转差率成正比的转差功率。.异步电动机按调速性能分类第一类基于稳态模型,动

nMotion运动控制卡使用手册2.0

nMotion运动控制卡使用手册 nMotion控制卡特点: 支持Mach3所有版本,包括目前最新版本. 支持所有Windows版本,包括Windows8 USB无需驱动,所有Windows版本即插即用,支持热插。 USB总线采用高档芯片磁耦隔离,真正有价值的隔离,不同于一般控制卡的光耦隔离输入输出,做到了超可靠性,绝对保证电脑USB的安全。同时保证的超强的EMC抗干扰能力。 单芯片,系统更精减,比一般的又芯片处理方式稳定性高出不知多少倍。 双核超高速CPU(单核最高主频204MHz),运算处理能力有极大冗余。并保证实现4轴联动下500KHz的脉冲输出频率,6轴联动的脉冲输出频率最高达300KHz,可接伺服/步进。 运动控制缓冲大小可设,保证最快插补周期也能稳定运行,电脑运行负荷过重时也能平稳运行。 拥有16路输入口,输入接口更简单,端口干湿接点均可,接线更为简单,干接点方法只要外部接一个物理开关到地线即可,所有16路输入口都有信号指示,为低电平时指示灯亮,调试简单明了。 拥有8路输出口,单路输出驱动能力500mA,可直接驱动直流继电器 PWM调速输出端口,可设PWM频率,0~1000连续可调 拥有测速功能,主轴实际转速在Mach3界面中实时显示,测量精准稳定。 电路板由工程师精心打造,设计水平一目了然。 带有256字节NVRAM空间,可保存6个轴的座标值,下次上电无需找零点。

目录 nMotion运动控制卡使用手册 (1) nMotion控制卡特点: (1) 目录 (2) 外观及安装孔机械尺寸: (5) 1 Mach3的软件安装 (6) 1.1安装准备 (6) 1.2 USB电缆的准备 (6) 1.3运动控制卡的软件安装 (7) 2 Mach3的软件配置 (8) 3.运动控制卡的硬件安装 (11) 3.15轴输出信号 (11) 3.2 16个输入端子(Input Port)引脚位置图 (12) 3.3 8路控制输出端子引脚位置图: (13) 4. 引脚功能描述 (14) 4.1 5轴输出端子(Axis Output Port )引脚功能描述 (14) 4.2 16 个输入端子(Input Port)引脚功能描述 (14) 4.3 输出端子(Out Port)引脚功能描述: (15) 5 USB运动控制卡的接线图 (16) 5.1 X、Y、Z、A、B轴输出 (16) 5.2 输入端口 (18) 5.3 各类规格传感器的接线和配置方法 (19) 5.4 输出端口 (20) 6 外部倍率旋钮 (21) 7 主轴调速PWM模拟量输出 (23) 7.2 主轴调速模拟输出接口原理图 (26) 7.3 主轴输出接线图(通用变频器的接线图) (27) 8 主轴测速 (27) 8.1 nmotion控制卡配置对话框 (27) 8.2 主轴转速显示 (28)

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