文档介绍
| 伺服运动控制技术在国民经济和国防领域中起着重要的作用,运动控制系统的应用研究尤其受到工业界的重视,伺服系统的性能很大程度上决定了运动控制系统的性能,随着集成电路、交流可变速驱动技术和电力电子技术的进步和完善,交流伺服系统的性价比日益提高,这就使得交流伺服系统的技术应用和研究变得尤为重要。本文首先提供了一套伺服运动系统的设计和安装方案,并在实验室完成了系统的构建。该系统的运动机构是基于直线导轨的滚珠丝杠双联动工作台,它主要包括机架、导向机构(直线导轨和滑块结构)、传动机构(滚珠丝杠)和移动工作台。首先对伺服运动控制系统进行了总体设计,完成了系统的实验台机械结构设计和伺服运动电气系统设计。在上述理论基础上,在实验室搭建了伺服运动测控实验系统。工程软件开发人员可以利用MATLAB的工具箱高效并快捷的完成复杂工程问题的求解和分析,也可以利用MATLAB对所要研究的系统进行动态仿真,图形处理和对应用数值的分析和计算。通过使用计算机对伺服系统的信号的观测和分析,可以实现对伺服系统性能的检测和分析并对伺服系统的控制和反馈提供技术支持。MATLAB作为一款在数学类科技应用软件,在信号处理与通讯、图像处理、信号检测等领域具有广泛应用。本文将数据采集系统获取到交流运动伺服系统的控制信号(输入信号和输出信号),输入到MATLAB软件进行了信号的特征参数提取处理和伺服运动系统的位移和速度分析,实现了对交流伺服系统的运动控制信号的数据提取、处理和分析,对交流伺服运动系统的研制和应用都具有重要参考价值。LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器工程平台)的简称,它是由NI公司开发的一款应用功能强大、方便灵活的虚拟仪器和分析软件,是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台。作为一个数据采集和控制开发平台来讲,LabVIEW在目前国际上具有首屈一指的地位,它主要被应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域,而且能够适用于多种不同的操作系统平台。本文的伺服监控系统以PC机和lab VIEW程序作为系统主控制器的硬件和软件,通过以太网将PC机与EtherMAC平台相连,实现了伺服运动系统的运动监控功能。EtherMAC即Ethernet for Measurement and Control的缩写,它主要依赖于工业以太网总线技术,可以实现运动控制的高精度实时同步功能。本文针对基于直线导轨的滚珠丝杠伺服运动实验台,开发并设计了伺服运动实验台的监控系统,将EtherMAC以太网多轴运动控制平台作为控制系统和采集系统的主要硬件部分,通过以太网完成采集系统和PC机之间的交互通讯。文中以PC机作为上化机,通过自编程的LabVIEW的监控程序实现了对交流伺服运动实验台的控制、监测和分析,这对LabVIEW的扩展应用以及伺服运动系统的特性研究具有较强的参考性和实用性。 |
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