基于运动控制器的X-Y轴伺服运动控制实验装置的设计
摘要
本设计的主要工作是对机电一体化教学设备的控制系统的设计，该设计以对加工中心的设计方法及步骤为主线展开设计，包括控制系统总体设计，系统软件、硬件的选择，系统的调试等内容。设计硬件如下：信息处理和控制由国内乐创自动化技术有限公司的MPC2810（可编程多轴运动控制器）完成；驱动元件为国内自行设计、自主开发、自有工厂制造的全数字式PSDA交流伺服驱动器；执行机构是BL系列交流伺服电机；机械本体为一个两维的X-Y工作平台，是工业应用中最典型的控制对象之一；反馈检测元件为编码器。
关键词 MPC2810运动控制卡；系统控制环；检测元件；编码器
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的意义 1
1.2 课题研究的目的 2
1.3 机电一体化系统概述 2
2 系统设计 4
2.1 基于运动控制器的X-Y轴伺服运动控制实验装置总体结构 4
2.2 控制系统的总体方案确定 4
3 控制系统硬件结构设计 6
3.1 控制系统组成结构及分类 6
3.1.1 控制系统组成结构 6
3.1.2 控制系统的分类 6
3.2 MPC2810运动控制器硬件结构 9
3.2.1 运动控制器 9
3.2.2 运动控制器的结构特点 11
3.2.3 MPC2810转接板-P62-01 14
3.2.4 运动控制器与转接板的连接 16
3.2.5 转接板与电源的连接 16
3.3 机电一体化系统检测元件选择 17
3.3.1 数控机床测量系统的分类与特点 17
3.3.2 常用的测量元件 17
3.3.3 码盘、光栅尺的选择 19
3.3.4 编码器测速原理及保证回零精度的工作原理 19
3.4 伺服电动机设计 20
3.4.1 交流伺服电机的分类和特点 20
3.4.2 交流伺服电机的控制方式 21
3.4.3 X-Y轴伺服电机的选型 22
3.5 伺服驱动器 25
3.5.1 伺服驱动器的结构 25
3.5.2 PSDX系列交流伺服驱动器型号的表示方法 25
3.5.3 PSDA-0233A4伺服驱动器相关参数 26
3.5.4 PSDA-0233A4控制插头管脚定义（50脚） 26
3.5.5 转接板和驱动器的连接 27
3.5.6 编码器输入连接方法 29
3.5.7 伺服驱动器与伺服电机的连接 30
3.6 控制系统参数设置 31
3.7 系统电气电路的设计与实现 33
4 控制系统软件设计 35
4.1 开发平台的选择 35
4.1.1 开发平台所用的编程语言 35
4.1.2 对控制器的编程手册进行深入地了解 35
4.2 开发Windows 系统下的运动控制系统 35
4.2.1 开发Visual Basic 控制程序 38
4.2.2 VB的特点 39
4.3 用户操作界面设计 39
4.4 回原点运动 41
4.4.1 指令列表 41
4.4.2 功能说明 41
4.4.3 例程 42
4.5 位置控制原理简介 42
4.6 差补原理 45
4.7 直线、圆弧插补程序设计 45
结论 48
致谢 49
参考文献 50
附录1 51
附录2 59
参考文献
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