畢業(yè)論文：基于運(yùn)動(dòng)控制卡的控制程序和界面設(shè)計(jì)

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）

題 目： 基于運(yùn)動(dòng)控制卡的控制程序和界面設(shè)計(jì)

系 別： 電氣與信息工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化
摘 要

運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展是制造自動(dòng)化技術(shù)前進(jìn)的旋律，是推動(dòng)新的產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)，隨著運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品的不斷改進(jìn)和完善，它越來(lái)越突顯出極重要的作用與地位，甚至在某些行業(yè)和領(lǐng)域還處于核心技術(shù)地位，正是這種獨(dú)特的作用使運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)近年來(lái)有了很大發(fā)展。
本文在對(duì)伺服控制、伺服電機(jī)的種類(lèi)做了簡(jiǎn)單介紹，討論了當(dāng)下常用的三種伺服電機(jī)控制系統(tǒng)后，重點(diǎn)探究了如何使用運(yùn)動(dòng)控制卡控制多軸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多軸的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。其后本文介紹了運(yùn)動(dòng)控制器的硬件組成，重點(diǎn)分析了運(yùn)動(dòng)控制卡的選型。接著論述了本文的重點(diǎn)部分：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。對(duì)MFC和運(yùn)動(dòng)控制器庫(kù)函數(shù)在程序中的運(yùn)用做了深入剖析。最后介紹了程序調(diào)試過(guò)程中遇到的一些難點(diǎn)以及通過(guò)本課題獲得的一些收獲。
關(guān)鍵詞：MFC；伺服電機(jī)；運(yùn)動(dòng)控制器

Abstract

The development of motion control technology is the forward melody of manufacturing automation technology. It is the key technology to promote a new industrial revolution .In recent years,With the development of motion control technology and the improvement of related products, it plays more and more important role,and in some industries and fields it even still lies in the core position of technology.It is the unique role of the motion control technology help it develop greatly in recent years.
This paper gives a brief introduction of servo control, servo motor and so on.After given a discussion of three kind of current and commonly used servo motor control system,i focus on how to use motion control card control muti a*is system and the realization of muti a*is coordinated motion.This paper introduces the subsequent motion controller hardware,i focus on the analysis of the motion control card selection. And then i discusses the key part of the paper,system software design.It focus on MFC and motion controller of functions library used in the program and do development to analyze.Finally it introduced some difficulties encountered int the program debugging process and some harvest gained through
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機(jī)通常有三種，步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)。控制方式也不太一樣。伺服系統(tǒng)通過(guò)功率放大裝置將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在數(shù)控系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服系統(tǒng)不同于普通電機(jī)，它接收到電信號(hào)后才進(jìn)行微小的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以精確的控制電機(jī)的角位移。
CNC系統(tǒng)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)的核心是可編程控制器（PLC）�？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，PLC），它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程�？删幊踢壿嬁刂破鲗�(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：電源、中央處理單元(CPU) 、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊。
可編程邏輯控制器工作過(guò)程分為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
PLC控制伺服電機(jī)的控制方法一種是使用模擬量控制伺服電機(jī)的速度或者扭矩，通過(guò)編碼器反饋回來(lái)伺服電機(jī)的位置，這是一種真正的全閉環(huán)控制，還有一種是通過(guò)plc的脈沖控制伺服電機(jī)，這樣的話電機(jī)就沒(méi)有位置反饋給plc，也就只能實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)控制，控制上就和步進(jìn)電機(jī)差不多了。

1.2.3 基于運(yùn)動(dòng)控制卡的控制系統(tǒng)
運(yùn)動(dòng)控制（MC）是自動(dòng)化的一個(gè)分支，它使用通稱為伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機(jī)或者是電機(jī)來(lái)控制機(jī)器的位置和/或速度。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專(zhuān)用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡(jiǎn)單，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制（GMC）。運(yùn)動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。
運(yùn)動(dòng)控制就是控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式：比如電動(dòng)機(jī)在由行程開(kāi)關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)物體向上運(yùn)行達(dá)到指定位置后又向下運(yùn)行，或者用時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會(huì)停一會(huì)再轉(zhuǎn)一會(huì)再停。運(yùn)動(dòng)控制（MC）是自動(dòng)化的一個(gè)分支，它使用通稱為伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機(jī)或者是電機(jī)來(lái)控制機(jī)器的位置和/或速度。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專(zhuān)用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡(jiǎn)單，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制（GMC）。運(yùn)動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。
一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器用以生成軌跡點(diǎn)（期望輸出）和閉合位置的反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個(gè)速度環(huán)。 一個(gè)驅(qū)動(dòng)或放大器用以將來(lái)自運(yùn)動(dòng)控制器的控制信號(hào)（通常是速度或扭矩信號(hào)）轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號(hào)。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動(dòng)可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。 一個(gè)執(zhí)行器如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機(jī)或電機(jī)用以輸出運(yùn)動(dòng)。 一個(gè)反饋傳感器如光電編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實(shí)現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。 眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動(dòng)形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。 通常，一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能包括：速度控制 點(diǎn)位控制（點(diǎn)到點(diǎn)）。有很多方法可以計(jì)算出一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，它們通�；谝粋�(gè)運(yùn)動(dòng)的速度曲線如三角速度曲線，梯形速度曲線或者S型速度曲線。 電子齒輪（或電子凸輪）。也就是從動(dòng)軸的位置在機(jī)械上跟隨一個(gè)主動(dòng)軸的位置變化。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是，一個(gè)系統(tǒng)包含兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，它們按照一個(gè)給定的相對(duì)角度關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。電子凸輪較之電子齒輪更復(fù)雜一些，它使得主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的隨動(dòng)關(guān)系曲線是一個(gè)函數(shù)。這個(gè)曲線可以是非線性的，但必須是一個(gè)函數(shù)關(guān)系。
運(yùn)動(dòng)控制器對(duì)伺服電機(jī)的控制功能是非常強(qiáng)大的，可以控制伺服電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制軸完成各種復(fù)雜而精確的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)控制器以單個(gè)電路同時(shí)控制4個(gè)伺服系統(tǒng)或步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng),可進(jìn)行各軸獨(dú)立的定位控制、速度控制,亦可在任意2軸或3軸中進(jìn)行圓弧、直線、位模式插補(bǔ)�？刂齐娐纺芘c8/16位數(shù)據(jù)總線接口,通過(guò)命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)等寄存器實(shí)現(xiàn)4軸3聯(lián)動(dòng)的位置、速度、加速度等的運(yùn)動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)現(xiàn)圓弧、直線、位模式3種模式的軌跡插補(bǔ),輸出脈沖頻率達(dá)到4MHz,每軸都有伺服反饋輸入端、4個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn),能獨(dú)立地設(shè)置為恒速、線性、非對(duì)稱S曲線加/減控制、非對(duì)稱梯形加/減速控制方式,并有2個(gè)32位的邏輯、實(shí)際位置計(jì)數(shù)器和狀態(tài)比較寄存器,實(shí)現(xiàn)位置的閉環(huán)控制,另外,運(yùn)動(dòng)控制器還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搜尋原位、輸入信號(hào)濾波器、同步動(dòng)作、輸出脈沖32位,圓弧/直線插補(bǔ)脈沖范圍32位、完成S曲線加/減速的非對(duì)稱、手動(dòng)設(shè)定模式、位置計(jì)算器的可變環(huán)形、Z相輸入的實(shí)位計(jì)數(shù)器的清除、實(shí)位計(jì)算器的增減反轉(zhuǎn)等功能。
1.2.4 三種控制方式的比較
采用PLC來(lái)控制伺服電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中的主要方法，這種方法可以實(shí)現(xiàn)的控制功能較多，而且穩(wěn)定可靠，控制成本低。采用單片機(jī)來(lái)控制伺服電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能單一并且控制方式復(fù)雜，只適合于教學(xué)中對(duì)單片機(jī)控制功能的研究。采用運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)控制伺服電機(jī)雖然成本比較高，但是運(yùn)動(dòng)控制器在控制伺服電機(jī)方面的功能非常強(qiáng)大，理論上講是最適合用來(lái)控制伺服電機(jī)的設(shè)備，很適合教學(xué)研究中來(lái)探究伺服電機(jī)的控制。
PLC系統(tǒng)作為控制裝置時(shí)，雖具有PLC系統(tǒng)的靈活性、一定的通用性，但是對(duì)于精度較高（如插補(bǔ)控制）、反應(yīng)靈敏的要求時(shí)難以做到或編程非常困難，而且成本可能較高。隨著技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)積累，運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)運(yùn)而生了，它把一些普遍性的、特殊的運(yùn)動(dòng)控制功能固化在其中（如插補(bǔ)指令），用戶只需組態(tài)、調(diào)用這些功能塊或指令，這樣減輕了編程難度，性能、成本等方面也有優(yōu)勢(shì)。
可以這樣理解：PLC的使用不局限于CNC，只是一種普通的運(yùn)動(dòng)控制裝置。運(yùn)動(dòng)控制器是一種特殊的PLC，專(zhuān)職用于運(yùn)動(dòng)控制。
綜上所述，為了更好地探究伺服電機(jī)的性能，為了找出更多的控制功能，我最終決定采用運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)控制伺服電機(jī)。

1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
通用運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要分支，在國(guó)外一直處于高速發(fā)展的階段，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。全球主流運(yùn)動(dòng)控制器大都是外國(guó)的一些知名廠家生產(chǎn)。通用運(yùn)動(dòng)控制器作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)自動(dòng)化控制類(lèi)產(chǎn)品，已經(jīng)被越來(lái)越多的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域接受，并且它已經(jīng)達(dá)到一個(gè)引人矚目的市場(chǎng)規(guī)模。根據(jù)近期國(guó)外的一份研究，世界運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)已超過(guò)40億美元，并且仍在高速增長(zhǎng)。運(yùn)動(dòng)控制器已經(jīng)從以單片機(jī)或微處理器作為核心的運(yùn)動(dòng)控制器和以專(zhuān)用芯片作為核心處理器的運(yùn)動(dòng)控制器，發(fā)展到了基于PC總線的以DSP和FPGA作為核心處理器的開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)也由面向傳統(tǒng)的數(shù)控加工行業(yè)專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)而發(fā)展為具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)、能結(jié)合具體應(yīng)用要求而快速重組的先進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)和嵌入式結(jié)構(gòu)的通用運(yùn)動(dòng)控制器逐步成為自動(dòng)化控制領(lǐng)域里的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。高速、高精度始終是運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)追求的目標(biāo)。充分利用DSP的計(jì)算能力，進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、高速實(shí)時(shí)多軸插補(bǔ)、誤差補(bǔ)償和更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算，使得運(yùn)動(dòng)控制精度更高、速度更快、運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)；充分利用DSP和FPGA技術(shù)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加開(kāi)放，根據(jù)用戶的應(yīng)用要求進(jìn)行客制化的重組，設(shè)計(jì)出個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)控制器將成為市場(chǎng)應(yīng)用的兩大方向。
我國(guó)在運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)有幾家公司涉足這個(gè)領(lǐng)域，但實(shí)際上，大多是在國(guó)內(nèi)推廣國(guó)外生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品，或者是在國(guó)外的技術(shù)上進(jìn)行一些修改。我所使用的運(yùn)動(dòng)控制器的生產(chǎn)廠家固高科技便是其中一家公司。另外，我國(guó)的科研工作者也成功研發(fā)了兩種數(shù)控平臺(tái)華中I型、藍(lán)天I型等4種基本系統(tǒng)，這些系統(tǒng)采用模塊化、嵌入式的軟硬件結(jié)構(gòu)。其中華中I型較具代表性，它采用工業(yè)PC機(jī)插接口卡的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行在DOS平臺(tái)上，具有較好的模塊化、層次化特征，具有一定的擴(kuò)展和伸縮性。但從整體來(lái)說(shuō)這些系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)，不是獨(dú)立的開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品。目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，市場(chǎng)對(duì)于先進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的需求越來(lái)越大。
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容和安排
本文的主要工作有一下幾部分，首先是要分析一下當(dāng)前存在的幾種控制伺服電機(jī)的方法，比較出它們?cè)诳刂扑欧姍C(jī)方面的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。然后決定采用哪種控制方式來(lái)研究伺服電機(jī)的控制。接著對(duì)選定的控制方法（采用運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)控制伺服電機(jī)）進(jìn)行深入了解，分析它的控制原理，以及它控制伺服電機(jī)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器的硬件部分做一些分析。然后了解運(yùn)動(dòng)控制器的軟件編程方法，學(xué)習(xí)如何使用運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)控制電機(jī)。具體研究?jī)?nèi)容如下：
（1）陳述了伺服電機(jī)的類(lèi)型以及伺服電機(jī)的幾種控制方式。然后具體分析一下當(dāng)前存在的三種伺服電機(jī)的控制設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、數(shù)控系統(tǒng)，比較它們的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)決定采用哪種方法來(lái)控制伺服電機(jī)。介紹了國(guó)內(nèi)外運(yùn)動(dòng)控制器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。
（2）具體分析了一下運(yùn)動(dòng)控制器控制伺服電機(jī)的硬件原理。然后對(duì)選擇的運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行了介紹。重點(diǎn)在于分析運(yùn)動(dòng)控制器的硬件部分。包括硬件部分的選型以及它們的工作原理。
（3）介紹本課題中的軟件設(shè)計(jì)部分，也是本課題中的核心部分。首先對(duì)采用哪種編程語(yǔ)言進(jìn)行了分析，確定了程序的框架。其次講了程序中窗口的設(shè)計(jì)。接著介紹了代碼中使用到的Windows程序設(shè)計(jì)中的一些方法，包括消息映射、條件編譯等。然后對(duì)程序中使用的運(yùn)動(dòng)控制器庫(kù)函數(shù)中的一些重要的功能函數(shù)作了介紹。最后講了一下在程序中類(lèi)的設(shè)計(jì)。
（4）介紹了程序調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決的方法。
（5）全文的總結(jié)和展望。對(duì)現(xiàn)有工作和成果做了總結(jié)，闡述了不足之處和改進(jìn)方案。對(duì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到收獲進(jìn)行了陳述。


第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 電機(jī)控制系統(tǒng)
現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)控制器的生產(chǎn)廠家很多，運(yùn)動(dòng)控制器的控功能也越來(lái)越強(qiáng)�？晒┪覀冞x擇的運(yùn)動(dòng)控制器種類(lèi)很多。實(shí)驗(yàn)室提供的是由固高科技生產(chǎn)的GT-400-SV-ISA-G運(yùn)動(dòng)控制器。
2.1.1 電機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成
一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器要有用以生成軌跡點(diǎn)（期望輸出）和閉合位置的反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合成一個(gè)速度環(huán)。 一個(gè)驅(qū)動(dòng)或放大器用以將來(lái)自運(yùn)動(dòng)控制器的控制信號(hào)（通常是速度或扭矩信號(hào)）轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號(hào)。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動(dòng)可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。 一個(gè)執(zhí)行器如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機(jī)或電機(jī)用以輸出運(yùn)動(dòng)。 一個(gè)反饋傳感器如光電編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實(shí)現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。 眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動(dòng)形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。 通常，一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能包括：速度控制 點(diǎn)位控制（點(diǎn)到點(diǎn)）。有很多方法可以計(jì)算出一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，它們通�；谝粋�(gè)運(yùn)動(dòng)的速度曲線如三角速度曲線，梯形速度曲線或者S型速度曲線。 電子齒輪（或電子凸輪）。也就是從動(dòng)軸的位置在機(jī)械上跟隨一個(gè)主動(dòng)軸的位置變化。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是，一個(gè)系統(tǒng)包含兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，它們按照一個(gè)給定的相對(duì)角度關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。電子凸輪較之電子齒輪更復(fù)雜一些，它使得主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的隨動(dòng)關(guān)系曲線是一個(gè)函數(shù)。這個(gè)曲線可以是非線性的，但必須是一個(gè)函數(shù)關(guān)系。


圖2.1 電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器系統(tǒng)原理框圖

本課題使用的運(yùn)動(dòng)控制器的型號(hào)是GT-400-SV-PCI-G
GT代表是固高科技的GT系列（其他系列還有例如GE系列、GO系列、GTS系列）。
400代表可控軸的數(shù)目（200:兩軸。300:3軸。400:4軸）。
SV代表輸出類(lèi)型（SV：模擬量或脈沖量。SP：脈沖量，有編碼器讀數(shù)功能。SG：高頻脈沖輸出(1MHZ)。SD:占空比可調(diào)脈沖輸出。SE：低頻脈沖輸出(256KHZ)）。
PCI代表總線類(lèi)型（ISA：ISA總線。PCI：PCI總線。）
G代表接口板類(lèi)型（G：標(biāo)準(zhǔn)型。A：A/D轉(zhuǎn)換型。R：驅(qū)動(dòng)繼電器型。O：定制型）
GT系列運(yùn)動(dòng)控制器硬件組成:
1、運(yùn)動(dòng)控制卡；
2、對(duì)于PCI總線卡，具有PCI插槽的IBM-PC或其兼容機(jī)
3、具有增量式編碼器的伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)；
4、驅(qū)動(dòng)器
5、驅(qū)動(dòng)器電源
6、-12V—+24V電源（用于接口板電源）；
7、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)、正負(fù)限位開(kāi)關(guān)（根據(jù)系統(tǒng)需要可選）；
伺服電機(jī)即可以選擇交流伺服電機(jī)也可以選擇直流伺服電機(jī)�？刂扑欧姍C(jī)時(shí)，控制器輸出+/-10V模擬電壓控制信號(hào)。選用伺服電機(jī)時(shí)，應(yīng)選配七相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器及配件。
對(duì)于控制步進(jìn)電機(jī)，運(yùn)動(dòng)控制器提供兩種不同的控制信號(hào)：正脈沖/負(fù)脈沖、脈沖/方向。這樣，控制器可以與目前任何類(lèi)型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器配套使用。在控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，控制模式為開(kāi)環(huán)控制，不需要編碼器。對(duì)于SP卡，可以讀取編碼器信號(hào)。采用見(jiàn)圖2.2。


圖2.2 GT系列運(yùn)動(dòng)控制器組成的控制系統(tǒng)典型連接

2.1.2 伺服電機(jī)的選型
對(duì)于軸運(yùn)動(dòng)用的電機(jī)，要求雖然不是特別高的，但是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)軸的高精度控制，這一點(diǎn)卻不是一般的電機(jī)可以勝任的。對(duì)于其的選擇，我們應(yīng)該考慮到以下幾點(diǎn)：
考慮電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定度，即要能很好的鎖定其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，這樣對(duì)于控制軸的運(yùn)動(dòng)就可以從動(dòng)力上得到了第一步的控制，所以需要考慮電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的線性平穩(wěn)度的問(wèn)題。這樣我們就得用閉環(huán)工作的電機(jī)，例如：直流伺服電機(jī)，直流無(wú)刷伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)，普通無(wú)刷電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)等。
考慮電機(jī)的轉(zhuǎn)速，要考慮軸的最高運(yùn)動(dòng)速度和低速的精確對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。
考慮軸運(yùn)動(dòng)提速快慢的問(wèn)題，即電機(jī)的扭矩和輪子直徑的問(wèn)題。
考慮伺服電機(jī)供電的問(wèn)題。
考慮到電機(jī)在軸上安裝的問(wèn)題。
考慮對(duì)電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的容易程度的問(wèn)題。
考慮到對(duì)電機(jī)及 ……（未完，全文共40851字，當(dāng)前僅顯示7348字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：基于運(yùn)動(dòng)控制卡的控制程序和界面設(shè)計(jì)》）