试析基于pc+运动控制卡的开放式伺服运动控制系统开发研究

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1、南京工业大学硕士学位论文基于PC+运动控制卡的开放式伺服运动控制系统开发研究姓名：耿宏涛申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：舒志兵200805摘要随着自动化控制技术的飞速发展，为实现计算机控制设备的高精、高速轨迹运动，伺服电机控制装置(步进、交流、直流)已越来越多地应用于各种工业自动化场合。传统的运动控制已不能满足各种机电一体化设备的需要，采用开放式运动控制体系结构已成为机电设备的一种趋势。国内外运动控制的现状使我们迫切需要在这一领域开发出真正适合我国技术应用水平的产品。本文围绕开放式运动控

2、制系统的应用，利用运动控制卡、永磁同步电机(PMSM)及其驱动器和两相混合式步进电机及其驱动器构建了一种三维开放式运动控制平台，并结合运动控制卡的DLL模块在vC++环境下进行了二次开发。首先，对PMSM的数学模型、等效电路及其矢量控制进行深入分析，并给出了PMSM的fd=0矢量控制方式的实现方法以及PWM电流控制方案。深入分析基于矢量控制控制的PMSM位置伺服系统电流滞环控制方案，为了实现高性能的位置伺服电流环控制，对比了常规电流滞环控制和三角波载波比较方式的PwM电流滞环控制。通过仿真分析得出采用常规电

3、流滞环控制对系统的整体性能影响比较大，而采用三角波载波比较方式的电流滞环控制容易获得良好的控制效果。然后，本文围绕开放式伺服运动控制系统的应用，利用运动控制卡、永磁同步电机(PMsM)及其驱动器和两相混合式步进电机及其驱动器构建了一种三维开放式运动控制平台。在设计时，X轴、Y轴使用PMSM及其驱动器构成闭环位置控制系统，Z轴则使用两相混合式步进电机及其驱动器构成开环位置控制系统，并将这两种系统混合在一起与上位伺服／步进运动控制卡构成开放式运动控制系统，该系统可以成功移植到数控雕刻机上。最后，结合ADT850

4、卡提供的DLL模块，在VCH6．O环境下，利用MFC开发运动控制系统界面软件。详细介绍了运动控制卡二次开发的要点和MFC与运动控制卡DLL模块的调用过程，通过复杂运动控制轨迹的编程实现和运动控制轨迹的动态显示两个实例说明运动控制系统软件开发的过程及关键技术，并介绍了三维雕刻软件M限Carve的开发过程和在数控雕刻机上的实际应用。关键词：运动控制开放体系结构永磁同步电机两相混合式步进电机微软基础类ABSTRACTAlongwimmeautomationcon协oltechnology．sf缸tdeVelopm

5、cnt，meservomotor00n臼．0lequipm∞t(Stepp％AC，DC)is印pliedmorc舭dmo陀in∞chinduStrialautom撕0nare毛t0酬izecomputercon昀l。qllipment．slli曲p确sion锄dhigllspeedmotioncon咖1．1he删itionalmotioncon仃olc觚notbeablet0meettlleneedfor铋chkindofint9酬ionofm葩Mne叮equipmeIlts．The髑eofop既motio

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