双轴运动平台综合设计

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1、双轴运动平台综合设计2．交流伺服驱动器交流伺服驱动器分别与PMAC和电机相连接，需要220伏交流电源作为系统工作电源和12至24伏的直流电源作为控制信号电源。本文所研究的双轴运动平台系统的驱动器型号为MSD023A1XXV，即：MSD系列交流伺服驱动器，输出功率为200W。3．交流伺服电机交流伺服电机分别与交流伺服驱动器和X-Y双轴运动平台相连接，工作电源和控制信号均来自交流伺服驱动器，在控制信号的作用下电机转动，通过丝杠把伺服电机的旋转运动转化为平台在X、Y轴两个方向的直线运动，从而拖动平台运动。交流伺服电机为MSM系列，输出功率为200W，电源规格为3相

2、220V，编码器规格为A，即标准的10线2500P／r。4．x．Y双轴运动平台X．Y双轴运动平台连接于交流伺服电机，丝杠把电机的旋转运动转化为平台的直线运动，x、Y两轴的直线运动构成了一个平面运动。平台每个轴的两端有限位装置，直接用导线连接到PMAC，当平台运动至极限位置时，PMAC接收到限位开关触动信号，立即限制输出信号，使电机按参数设定的加速度减速直到停止(此时，系统运动的实际轨迹将达不到预期的运动目标)。5．系统软件PEwIN(PMAC．EⅫCuTⅣEforWⅣDOWS)是设备自带的功能强大的开发工具，能对系统进行控制和测试，创建和管理PMAC应用系统

3、，提供用户终端界面，设置系统参数，编写系统运动程序。系统运动程序编写所采用的是一种特定的机器语言，同时也兼容数控机床语言和G代码。如代码X100，表示命令平台在X方向运动100个单位，单位可以由用户自行设定。PTALKDT是DeltaTau的32位驱动器PCOMM32的用户界面。PT札KDT是用ActiveControl的形式开发的，它的应用可以减轻编写程序的繁重负担。PTALKDT可使用32位版的VB或者32位的Delphi等支持控件的计算机语言，PTALKDT提供了同PMAC的快速而稳定的通讯。l-1．2PMAC功能双轴运动控制器全面地开发、应用了DSP

4、(数字信号处理器)技术，具有很大的灵活性，可以很方便地使用。作为一种具有广泛用途的控制器，PMAC能应用于各种各样的设备，包括精度小于百万分之一英寸的精密仪器和功率为数百千瓦的大型设备。它的多种用途包括机器人、机床、纸和木材的加工作业、装配线、食品加工、摄像机控制、自动焊接、激光切割等诸多方面。PMAC可以根据需要，通过硬件设置的选择、参数的设置和运动程序的编写实现第2页南京航空航天大学硕士学位论文各种特殊的用途。PMAC的CPU与轴的通信是通过被特殊设计的门阵列Its来实现的。每一个Its能够控制四个模拟输出通道，四个作为输入的编码器，和四个来自附件的模拟

5、驱动输入。PMAC本身就是一台计算机，它可以通过存储在它自己内部的程序进行独立的操作。此外，它还是一台实时的、多任务的计算机，能自动对任务进行优先等级判别，按优先级的高低顺序完成给定任务。1．1．3系统指标、特性与控制方式1．性能指标：(I)．PMAC采用MotorolaDSP56001数字信号处理器。(2)．每个卡最多可控制8轴。(3)．20MHz数字信号处理。(4)．轴的伺服更新率60微秒。(5)．PC—{SA总线形式。(6)．位置范围36位。(7)．DAC输出分辨率16位。(8)．直线或圆弧插补。(9)．PID的自动调整功能。2．作为一类工业控制系统，

6、本系统主要具有如下一些应用特性：(1)．机床特性：每个轴60微秒伺服更新率；O．1微英寸的分辨率；15MHz编码器输入数据速率；程序块执行速率可达2Ⅺ舷；用于消除谐振的阶式滤波器；刀具半径和丝杠补偿：s．盐线加速。(2)．机器人特性：反向运动计算；分段轨迹生成：同时对多个轴进行直线和圆弧插补的多轴控制。(3)．通用自动化：方便编程；脱机运行：开放式结构。3．控制方式该系统主要是采用经典的PID控制方式。通过在终端计算机上设置PID参数，编制平台运动目标轨迹的控制程序，然后将参数与程序加载到PMAC的DSP存储器，只要用户向PMAC发出执行程序指令，PMAC即

7、可通过执行存储的运动程序输出指令控制交流伺服电机，再通过电机的转动来达到拖动平台在二维平面上运动，从而实现对平台的有效控制。第3页双轴运动平台综合设计1．2系统操作概述1．2．1PMAC与主机的连接1．总线连接关掉计算机电源，将PMAc卡插入总线插槽，使用总线的+5v电源。2．安装PMAC执行程序与PMAC通讯的初始化由DeltaTau提供的PMAC执行程序PEWIN(PMACEⅫcUTⅣEforWINDOWS)完成。它们由一张磁盘提供，该磁盘具有INSTALL功能。安装完该程序之后，运行PEWIN，会出现一个菜单，可以告诉计算机在哪里能够找到PMAC以及如

8、何与PMAC通讯。一旦告诉计算机在哪里以及如何与PM