第7章数字程序控制技术.pptVIP

1.位置偏差的计算图7.11圆弧插补的位置偏差计算第29页，共58页，星期日，2025年，2月5日对上述偏差值计算公式进行简化。第30页，共58页，星期日，2025年，2月5日2.终点判断方法圆弧插补的终点判断方法和直线插补类似，只是计算公式略有不同。3.圆弧插补计算过程由于圆弧插补计算过程中，每一步偏差Fm+1的计算不仅需要Fm，还需要运动点的坐标xm或ym，因此，插补过程比直线插补计算过程多一个环节，即要计算加工点瞬时坐标（动点坐标）值。这样，圆弧插补计算过程分为五个步骤，即：偏差判别、坐标进给、偏差计算、坐标计算、终点判断。第31页，共58页，星期日，2025年，2月5日4.四个象限的圆弧插补根据上述第一象限逆时针圆弧插补的基本过程，可以同理推导出其他三个象限的圆弧插补方法（顺圆弧和逆圆弧），每个象限的偏差计算公式和进给方式如表7.3所示；圆弧插补时偏差符号与进给方向关系如图7.12所示。第32页，共58页，星期日，2025年，2月5日图7.12圆弧插补时偏差符号与进给方向关系图第33页，共58页，星期日，2025年，2月5日5.圆弧插补举例【例7.2】设加工第一象限一条顺圆弧AB，起点为点A（4,3），终点为B（5,0），试列表进行插补计算，并作出走步的轨迹图，同时给出算法程序流程图。解：（1）根据起点和终点坐标，以及驱动设备的步长，可确定步长计数器初值设为Nxy=|xe-x0|+|ye-y0|=|5-4|+|0-3|=1+3=4，其中xe=5，ye=0；x0=4，y0=3；初始偏差值F0=0。第34页，共58页，星期日，2025年，2月5日（2）根据以上插补计算过程，可以画出此圆弧插补的走步轨迹图如图7.13所示。图7.13圆弧插补的走步轨迹图第35页，共58页，星期日，2025年，2月5日（3）根据圆弧插补的5个步骤：偏差判别、坐标进给、偏差计算、坐标计算、终点判断，下面做插补算法的程序流程图。其中，在计算机的内存中开辟八个单元： X0、Y0：存放起点横坐标x0、起点纵坐标y0； NXY：存放总步数Nxy； FM：存放加工点偏差Fm，其初值F0=0； RCI：存放圆弧种类值，RCI等于1、2、3、4和5、6、7、8分别代表顺圆弧CA1、CA2、CA3、CA4和逆圆弧IA1、IA2、IA3、IA4。RCI的值可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定； XM、YM：存放加工运动点横坐标xm和纵坐标ym，xm和ym的初值为x0和y0； ZF：存放走步方向标志，ZF=1、2、3、4分别代表走步方向为：+x、-x、+y、-y。此圆弧插补算法程序流程图如图7.14所示。第36页，共58页，星期日，2025年，2月5日第37页，共58页，星期日，2025年，2月5日7.3步进驱动数字程序控制技术步进电机是工业控制的主要驱动装置之一，它不仅可以直接接收计算机输出的数字信号，不需要进行数/模转换，而且其具有快速启停、角位移与控制脉冲间精确同步的特点，可以用于开环控制系统。只需利用适当的机械结构将角位移转变为位置、体积、流量等物理量的变化，便可实现对相应的工业对象进行控制。7.3.1步进电机的结构及工作原理步进电机又称脉冲电机，是靠脉冲来驱动的，给一个脉冲信号电机转一拍，是一种将电脉冲信号转换为角位移的机电式数模（D/A）转换器。其主要特点是：总移动步数决定于指令脉冲的总数；移动的速度则取决于指令脉冲的频率，但不能超过最高频率，否则电机的力矩减小，电机不能正常转动；移动的方向则取决于指令脉冲的相序。第38页，共58页，星期日，2025年，2月5日7.3.1.1步进电机的分类（1）步进电机按运动方式来分，可分为旋转运动式、直线运动式、平面运动式（印刷绕组式）和滚切运动式；（2）按工作原理来分，步进电机分为：反应式（磁阻式）、电磁式、永磁式、永磁感应式（混合式）步进电机；（3）按其工作方式来分，步进电机分为功率式和伺服式。（4）按结构来分，可分为：单段式（径向式）、多段式（轴向式）和印刷绕组式。（5）按相数来分，可分为：三相步进电机、四相步进电机、五相步进电机、六相步进电机等。（6）按使用频率来分，可分为：高频步进电机和低频步进电机。第39页，共58页，星期日，2025年，2月5日7.3.1.2三相反应式步进电机的基本结构下面以三相反应式步进电机为例介绍步进电机的基本结构：步进电机定子铁芯由硅钢片叠压而成，定子上有六个均匀分布的磁极，每两个为一对。定子绕组绕置在定子