基于Cortex-M4的环面蜗杆检测仪的全闭环控制系统

针对环面蜗杆检测仪系统控制及定位精度的需要,采用Cortex M4作为主控制器,控制步进电机驱动载物台运动,步进电机采用闭环控制。光栅尺实时检测XYZ导轨的位置信息,并把光栅信号作为反馈信号,构成闭环运动控制系统,实现坐标系中XYZ轴的运动和时栅转台旋转的高精度定位。步进电机的驱动采用软硬件细分方法,克服了步进电机爬行和丢步现象。实验表明：该系统采用全闭环控制、步进电机软硬件细分方法,实现了三坐标轴±2 μm 的精密定位,保证了环面蜗杆检测仪的准确测量。     

基于随动控制的蜗杆检测系统设计（英文）

提出一种基于随动预定位技术的环面蜗杆检测方法,通过建立蜗杆运动与测头运动的对应关系的理论模型,以每个采样点测量的蜗杆实际运动坐标映射下一采样点的测头坐标,再采用时间细分技术的高精度运动控制将测头提前定位到下一采样点,从而实现环面蜗杆加工误差的在线随动测量、特定喉部半径下的实际空间螺旋线测量。通过不同喉部半径下的多条螺旋线构建出环面蜗杆的实际轮廓面形,再与理论模型比对后获得相应的加工误差,根据这种方法设计了上、下位机组成的检测系统。     

基于随动控制的蜗杆检测系统设计

提出一种基于随动预定位技术的环面蜗杆检测方法,通过建立蜗杆运动与测头运动的对应关系的理论模型,以每个采样点测量的蜗杆实际运动坐标映射下一采样点的测头坐标,再采用时间细分技术的高精度运动控制将测头提前定位到下一采样点,从而实现环面蜗杆加工误差的在线随动测量、特定喉部半径下的实际空间螺旋线测量。通过不同喉部半径下的多条螺旋线构建出环面蜗杆的实际轮廓面形,再与理论模型比对后获得相应的加工误差,根据这种方法设计了上、下位机组成的检测系统。     

基于DSP的刀具测量仪运动控制系统研究

搭建"PC+运动控制器+步进电机"嵌入式刀具测量仪控制系统,对刀具测量仪运动控制系统进行研究,进行刀具测量仪运动控制系统的总体框架和控制算法分析。提出X、Y轴运动模块采用导轨、滑块和导轨副,Z轴移动采用步进电机和滚珠丝杠结构,视觉模块采用CCD数码相机采集图像信号,控制系统采用固高GTS系列运动控制卡的方法,上位机控制软件通过运动控制卡驱动各轴步进电机,利用改进的PID控制算法和S形速度规划方法,完成预期的轨迹规划。     

采用平面二次包络环面蜗杆传动的S1120辗轮式混砂机

采用高效平面二次包络环面蜗杆减速机作为混砂机的减速机，采用张力柔性联轴器连接电机输出轴，实现了电机的软启动和过载保护，其结构简单、成本更低、维护方便。本设计获国家实用新型专利(专利号ZL 98 2 05077.1)。     

用单片机实现步进电机细分技术研究

本文介绍了用单片机实现步进电机高精度细分技术，在对现有的步进电机的细分技术方案探讨的同时，提出了步进电机的细分驱动电路通过电流合成矢量的旋转来实现的解决方案，使步进电机的细分技术提高到了高精度细分的水平。     

直线步进电机闭环控制的数字阀研究

研究了一种采用直线步进电机控制的数字阀的结构原理及其控制方法,同传统采用旋转式步进电机控制相比,采用直线型直接数字控制,可不用中间转换环节,避免了由于中间转换环节的磨损所带来的控制误差.在控制方法上,采用闭环控制方法,克服了开环控制容易失步的缺陷,达到精密定位控制的目的.试验结果表明采用直线步进电机驱动液压阀的思路是可行的.     

基于PC104并口驱动的经济型五轴机床数控系统的研制

为构建一种精简的低成本经济型五轴机床数控系统,采用了基于实时嵌入式多任务操作系统RTLinux作为软件平台以及工业嵌入式计算机PC-104为硬件平台,采用并口作为步进电机驱动控制接口,并利用软件编程的方法完成步进电机位置控制。实验结果证明该数控系统可有效实现五轴机床联动控制。     

基于FPGA的高速五轴步进电机运动控制卡设计

利用现场可编程门列阵设计一款五轴步进电机运动控制卡,采用了NiosII软核CPU+FPGA的硬件设计方案:利用NiosII软核CPU运行控制程序,利用FPGA来实现数字差补算法和细分驱动;采用了数字积分算法和正弦波脉宽调制细分驱动技术。测试结果表明:该运动控制卡具有电路紧凑、性价比高而速度快、精度高和实时性强优点。     

基于神经网络的机床智能定位控制系统

提出了一种基于神经网络算法的机床精确定位控制的方法,介绍了系统的软硬件设计及软件的实现流程。该智能定位控制系统以多点控制单元(MCU)为核心,以光栅尺为检测元件,以步进电机为驱动部件,采用基于神经网络算法的控制软件作支持,对机床进行预测定位控制。     

奇异六边形6-SPS并联机床的控制系统设计

以奇异六边形6-SPS并联机床为对象,分析了其控制系统的功能及特点,设计了PC机与伺服驱动系统相结合的控制系统总体结构,采用等时细分算法来实现并联机床6个分支组件步进电动机的脉冲分配,通过PC机并行口LPT1和LPT2向伺服驱动系统发出进给信号,驱动步进电动机控制各分支部件实现进给运动.     

基于普通车床改造法的平面二次包络环面蜗杆副数控加工

针对目前传统的包络法加工平面二次包络环面蜗杆副在精度上的缺陷,探讨了其数控加工工艺.根据制定的加工工艺,提出通过控制步进电机的转角并将其应用到数控系统中的螺纹指令的原理来完成螺旋面加工,对原有的CA6140车床在结构上进行改造,通过对加工部件的选择、编程参数的计算、CNC程序的编制等来实现平面二次包络环面蜗杆副的数控加工.     

基于PLC的两轴运动控制系统设计

以可编程控制器PLC作为运动控制系统的核心,步进电机作为运动控制系统的执行机构,设计了基于PLC的两轴运动控制系统;通过PLC高速脉冲口输出高速脉冲,实现了单轴运动或者两轴运动;采用触摸屏作为操作面板,建立了友好的人机交互界面。     

电火花线切割全闭环控制装置的设计研究

目前国内电火花线切割机床控制系统都采用开环控制,无法消除因丝杠磨损、非线性、齿轮间隙及步进电机失步等因素引起的误差,从而影响加工精度。为此,研制了一种电火花线切割加工全闭环控制装置,它采集线切割编控系统(或线切割控制器)输出的X、Y轴步进信号与机床X、Y轴拖板的光栅尺位移信号,逐步进行比较、插补运算,判断是否到位,从而...     

四轴联动数控环面蜗杆磨床关键几何尺寸研究

环面蜗杆四轴联动加工技术的出现对加工设备的结构形式提出了新的要求。基于四轴联动环面蜗杆数控磨床的研发和试验,介绍机床设计中的关键几何尺寸和运动参数,较为详细地分析了磨头回转臂长对编程轨迹和插补转角的影响,分析了磨头回转臂长、加工中心距和传动比对蜗杆径向和蜗杆轴向移动行程的影响。这些通过多年生产实践考验的参数有重要的参考意义。     

CK6130小型数控车床的研制

用普通ＰＣ机作为微机数控系统的主机,步进电机驱动电源采用脉冲调宽电路和平滑细分线路,数控车床本体利用旧普通车床改进并加装收讯四工位电动刀架,从而实现车床的多功能低成本自动化。     

直廓环面蜗杆的点轨迹数控成型方法及编程原理

采用传统方法加工直廓环面蜗杆时,必须采用较复杂的专用机床和回转工作台附件,其应用受到限制.提出一种加工直廓环面蜗杆点轨迹成型的新方法.该方法在通用的三轴联动数控车床上,利用车刀刀尖沿插补圆轨迹切削,一次往返后进刀,只要保证刀尖进刀方向线始终与啮合蜗轮基圆相切,则可替代由直线刀刃实现的直廓环面蜗杆的传统方法,不需特殊设备.实验证明:这种方法正确可靠,操作调整简单灵活,加工范围大,特别适于推广使用.     

七轴四联动数控环面蜗杆磨床的研制

环面蜗杆加工的低精度和低效率问题,成为制约环面蜗杆发展的主要因素。针对精密磨削平面包络环面蜗杆和锥面包络环面蜗杆,运用虚拟中心距加工原理,研发了七轴四联动数控环面蜗杆磨床。工件在机床上只需一次装夹即可自动完成左右齿面的磨削。操作者不需要手动编程,只需在磨削软件中输入工件参数,即可自动生成加工程序。在研制的数控环面蜗杆磨床上进行平面包络环面蜗杆的试切实验,结果表明研制方案可行、精度可达预期要求。     

平面二次包络环面蜗杆的一种新型加工工艺及加工精度分析

介绍了一种新的加工平面二次包络环面蜗杆的工艺,对实现此新工艺的数控磨床的工作原理进行了阐述,并在此基础上对加工环面包络蜗杆的产形面方程进行了推导,探讨了新工艺对环面包络蜗杆加工精度的影响,并成功开发了一台四轴四联动的数控磨床.     

高性能步进电机脉宽调制细分驱动器研究

介绍了一种恒频脉宽调制细分驱动器，用CPLD来实现步进电机细分控制，利用场效应管作为功率驱动开关管，使步进电机获得更高的性能。恒频脉宽调制细分驱动器比常见的直流电压斩波驱动器具有明显的优越性，不仅能够显著改善低频稳定性和高频矩频特性，而且能够有效地利用能量。实验证明，该驱动器具有良好的适应性、稳定性、可靠性以及自保护能力。