基于LabVIEW的自动锯床位置控制系统的设计.pdf

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1、·34·工业仪表与自动化装置2014年第6期基于LabVIEW的自动锯床位置控制系统的设计刘荣荣(西安航空职业技术学院，西安710089)摘要：设计了一套位置控制系统，该位置控制系统由步进电机、光电编码器、数据采集卡及LabVIEW软件平台构成。通过在LabVIEW软件中编写控制程序，将计算机给定的位置信号与采集卡采集到的实际位置信号进行比较，然后通过PID运算，将位置偏差信号转换成控制步进电机转向和转速的信号，带动同步带和指针移动，实现位置控制。多次试验证明，系统运行稳定可靠，其位置控制稳态精度≤±2mm。该系统特别对于非NI公司的数据采集系统具有借鉴作用

2、。关键词：LabVIEW；位置控制；数据采集卡；步进电机中图分类号：TP23文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)06—0034—03ThedesignofthecontrolledpositionsystemofautomaticsawbasedonLabVIEWLIURongrong(Xi'anAeronautical尸0echnicInstitute，Xi'an710089，China)Abstract：Asetofsystemwhichpositioniscontrolledisdesignedinthispaper．Thesyste

3、misCOB—posedofsteppermotor，opticalencoder，dataacquisitioncardandLabVIEWsoftware．TroughwritingcontrolledprograminLabVIEW，tocomparethegivenpositionsignalwhichgivenbythecomputerwiththeactalpositionsignalwhichgatheredbythedataacquisitioncard．ThenthroughthePIDoperation，toconverttheposit

4、ionerrorsignaltothesignalwhichcancontrolsteeringandspeedofthesteppermotor，drivebeltandthepointermovestoachievepositioncontro1．Severaltestsprovedthatthesystemisstableandreliable．Itssteady—stateaccuracy≤±2mm．ThesystemcangiveareferencetothosesystemswhichcollectdatabynonNIdataacquisiti

5、oncard．Keywords：LabVIEW；positioncontrol；dataacquisitioncard；steppermotor动控制系统。通过在LabVIEW软件中编写控制程0引言序，将计算机给定的位置信号与采集卡采集到的实自动锯床的位置控制系统中要实现对木板的精际位置信号进行比较，然后通过PID运算，将位置偏准锯切，把木板紧贴着定位尺放置，借助于位置编码差信号转换成控制步进电机转向和转速的信号，驱器(数字位置设定器)完成对定位尺的精确定位，然动步进电机的轴转动，带动同步带和指针移动，实现后推动木板在设定值位置处通过锯片。为了实现对位置控制

6、。原理如图1所示。裁剪木板的精确定位及锯切，设计时采用有“软件就是仪器”之称的LabVIEW完成对实际位置信号的采集与处理，并运用其良好的人机界面将测量结果以曲线形式进行显示。图1控制系统工作原理图1系统组成及工作原理PID控制算法是通过LabVIEW控制软件实现。LabVIEW提供了与多种数据采集硬件配合的接口，位置控制系统是由步进电机、光电编码器、同步可以方便地将各种物理数据采集到计算机中，利用带、同步轮、标尺、指针及控制电路和软件构成的自其强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，由个人计算机显示器模拟传统仪器的控制面板，收稿日期：2014-01—

7、22以多种形式输出检测结果，从而完成测试、控制作者简介：刘荣荣(1973)，女，陕西人，副教授，研究生学历，研功能。究方向为虚拟仪器及可编程控制技术。2014年第6期工业仪表与自动化装置·35·其采样频率为350kHz；有l6路单端A／D模拟量输2控制系统硬件组成入，转换精度为14位；4路D／A模拟量输出，转换精整个系统由3部分组成：机械部分(步进电机、度为12位；16路开关量输入，16路开关量输出。编码器、同步带、同步轮、刻度尺等)；采集卡接口单系统中模拟量输入的AI和AI分别与编码器输出元(DI／DO接口、AI输入接口)；信号引出端(步进的A和B相连，作

8、为位置反馈信号的输入端；开关电机：A、B、c、D；编