智能控制系统

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1、智能控制系统设计与实现目录一、构图：1二、各部分的实现：23.1、上位机TQ2440的控制程序设计。23.1.1、上位机TQ2440的控制程序设计构图23.1.2、TQ2440开发交叉编译环境的搭建。23.1.3、人机界面。33.1.4、插补算法。33.1.5、接口驱动编写。133.2、上位机TQ2440与电机驱动器的连接。193.3、电机驱动器与电机的连接。21一、设计课题：在三维空间内通过控制三台电机联动，来驱动机床画直线，圆，圆弧，不规则的曲线。一、构图：智能控制系统各部分组成为如下图（1）：X轴电机上位机TQ

2、2440电机驱动器控制脉冲方向脉冲使能Y轴电机电机驱动器控制脉冲方向脉冲使能Z轴电机电机驱动器控制脉冲方向脉冲使能图（1）一、各部分的实现：这个控制系统，一共有三部分组成。但是要我们设计的主要是在上位机TQ2440上设计，电机驱动，和电机这些都是现成的，不需要我们来设计，只要通过接线就可以了。3.1、上位机TQ2440的控制程序设计。3.1.1、上位机TQ2440的控制程序设计构图：如图（2）TQ2440不规则插补直线插补圆，圆弧插补与电机驱动器接口编写搭建交叉编译环境插补算法人机界面设计如图（2）3.1.2、TQ2

3、440开发交叉编译环境的搭建。1、安装虚拟机Vmware,安装fedora9,就是在fedora9上来搭建TQ2440的开发环境。1）TQ2440的光盘上的交叉编译工具按照指导书上减压即可；sudotarvxjfEABI-4.3.3_EmbedSky_20091210.tar.bz2-C/2）接着解压linux源代码；sudotarxvfjlinux-2.6.30.4.tar.bz2-C/opt/EmbedSky/3）修改环境变量，把交叉编译器的路径加入到PATH；sudogedit/etc/environment在

4、最后加上：:/opt/EmbedSky/4.3.3/bin4）立即使新的环境变量生效，不用重启电脑；　source/etc/environment5）检查是否将路径加入到PATHecho$PATH显示的内容中有/opt/EmbedSky/4.3.3/bin，说明已经将交叉编译器的路径加入PATH。至此，交叉编译环境安装完成。6）测试是否安装成功arm-linux-gcc-v7）makemenuconfig（详细过程参照TQ2440手册）2、建立qt4的开发平台。1)在TQ2440配套光盘中找到arm_qt4.5_bu

5、ild的安装包.#./arm_qt4.5_build2）在TQ2440配套光盘中找到Qtcreator-1,3,0的安装包qt-creator-linux-x86-opensourece-1.3.0.bin#./qt-creator-linux-x86-opensourece-1.3.0.binQtcreator-1.3.0的配置详细过程参照tq2440手册3.1.3、人机界面。3.1.4、插补算法。1、直线插补（逐点比较法）（1）、逐点比较法的基本原理是，在刀具按要求轨迹运动加工零件轮廓的过程中，不断比较刀具与被加

6、工零件轮廓之间的相对位置，并根据比较结果决定下一步的进给方向，使刀具向减小偏差的方向进给（始终只有一个方向）。一般地，逐点比较法插补过程有四个处理节拍，如图（3）所示：图（3）1）偏差判别。判别刀具当前位置相对于给定轮廓的偏差状况；2）坐标进给。根据偏差状况，控制相应坐标轴进给一步，使加工点向被加工轮廓靠拢；3）重新计算偏差。刀具进给一步后，坐标点位置发生了变化，应按偏差计算公式计算新位置的偏差值；4）终点判别。若已经插补到终点，则返回监控，否则重复以上过程。（2）分析第一象限直线如图（4）。1）偏差函数构造图（4）

7、对于第一象限直线OA上任一点(X,Y):X/Y=Xe/Ye若刀具加工点为Pi（Xi，Yi），则该点的偏差函数Fi可表示为若Fi=0，表示加工点位于直线上；若Fi>0，表示加工点位于直线上方；若Fi<0，表示加工点位于直线下方。2）偏差函数字的递推计算采用偏差函数的递推式（迭代式）既由前一点计算后一点Fi=YiXe-XiYe若Fi>=0，规定向+X方向走一步Xi+1=Xi+1Fi+1=XeYi–Ye(Xi+1)=Fi–Ye若Fi<0，规定+Y方向走一步，则有Yi+1=Yi+1Fi+1=Xe(Yi+1)-YeXi=Fi+

8、Xe3）终点判别直线插补的终点判别可采用三种方法。#判断插补或进给的总步数：；#分别判断各坐标轴的进给步数；#仅判断进给步数较多的坐标轴的进给步数。4）逐点比较法直线插补举例对于第一象限直线OA，终点坐标Xe=6,Ye=4，插补从直线起点O开始，故F0=0。终点判别是判断进给总步数N=6+4=10，将其存入终点判别计数器中，每进给一步减1，若N