课程设计（论文）-基于单片机数控系统插补控制设计

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1、基于单片机数控系统插补控制设计课程设计任务书如下：1．设计题目：基于单片机数控系统插补控制设计2．应完成的项目：（1）调研、搜集整理课题的相关资料，确定设计整体方案。（2）理解并熟悉数控系统插补原理。（3）根据插补原理，用VisualC++实现其模拟仿真。（4）单片机开发环境（μVision）下，编程实现插补。（5）完成设计说明书，准备答辩。3．参考资料以及说明：（1）机械设备数控技术。（2）单片机原理及应用。（3）C++程序设计基础。37摘要本文主要是讨论数控机床加工过程中整个数控系统控制软件的核心——插补。而在现代数控系统中，一般都采用软件插补器。在大多数数控机床的数控

2、装置都具有直线插补器和圆弧插补器。根据插补所采用的原理和计算方法的不同，可有许多插补方法。目前应用的插补方法分为基准脉冲插补和数据采样插补两大类。在本文中，主要介绍基准脉冲插补中的逐点比较法和数值积分插补法（DDA）。在熟悉插补原理的基础上，利用VC++软件工具来实现数控插补编程及仿真。在分析了逐点比较法和数字积分插补法(DDA)的算法，画出插补流程图，利用VC++软件编程源代码再实现仿真。此外，单片机作为微机计算机的一个重要分支，在现代社会的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。单片机技术已经成为了实现各种工业测控系统和智能仪器的重要手段。所以，我们在利用在单片开发环境（μ

3、Vision）下，来编程去实现插补的整一个过程，这样，更加明了插补的一个过程及其原理是怎样的！关键词：插补、单片机、逐点比较法、数据积分插补法37目录摘要0第一章绪论21.1引言21.2课题设计内容21.2.1课题设计名称和要求21.2.2课题分析3第二章数控插补的控制设计32.1逐点比较法32.2.1插补原理42.2.2直线插补42.2.3圆弧插补82.2数字积分插补法（DDA）122.2.1插补原理132.2.2DDA直线插补132.2.3DDA圆弧插补16第三章VisualC++模拟仿真193.1逐点比较法193.1.1直线插补仿真193.1.2圆弧插补仿真193.2

4、数字积分插补法（DDA）203.2.1DDA直线插补仿真203.2.2DDA圆弧插补仿真20第四章单片机开发环境（μVision）下，编程实现插补214.1单片机的介绍214.2直线编程244.2.1逐点比较法的直线插补编程244.3圆弧编程244.3.1逐点比较法的圆弧插补编程24参考文献25附件25375.1逐点比较法直线插补VisualC++模拟仿真255.2逐点比较法逆圆插补VisualC++模拟仿真265.3逐点比较法顺圆插补VisualC++模拟仿真275.4数字积分插补法（DDA）直线插补VisualC++模拟仿真285.5数字积分插补法（DDA）逆圆插补Vi

5、sualC++模拟仿真2837第一章绪论1.1引言随着单片机技术的迅速发展，其在工业控制领域得到了广泛应用。在工业领域的中的数控技术也是在不断的发展着，自从美国1952年研制成功世界上第一台数控机床以后，我国几乎与各工业发达国家同时起步研究数控技术。经过几十年努力和随着对外合作的增多，数控技术有了新的发展机会，国内数控技术在系统主控、机械和功能部件的开发方面都有了突破性的进展。另外在数控机床的加工过程中整个数控系统控制软件的核心——插补，故：插补对于数控系统来说是非常重要的。数控机床上进行加工的工件，其轮廓大部分由直线和圆弧这两种简单、基本的曲线构成，若加工的轮廓由其他非圆

6、曲线构成，可采用一小段直线或者圆弧来拟合。数控系统的主要任务之一是控制执行机构按工件的轮廓轨迹运动。所谓插补就是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在运动轨迹的起始点坐标和轮廓轨迹之间，有数控系统计算出各个中间点的坐标，“插入”、“补上”运动轨迹中间点的坐标值，这个过程称为“插补”。目前应用的插补方法分为基准脉冲插补和数据采样插补两大类，而在本文，主要探讨的是基准脉冲插补，它包括两个分点，一是逐点比较法，二是数字积分插补法（DDA）；1.2课题设计内容1.2.1课题设计名称和要求课题设计名称：基于单片机数控系统插补控制设计要求：1、理解并熟悉数控系统插补原理。2、根据插补

7、原理，用VisualC++实现其模拟仿真。3、在单片机开发环境（μVision）下，编程实现插补。371.2.2课题分析单片机作为微机计算机的一个重要分支，在现代社会的生产和生活中正发挥着越来越重要的作用。单片机技术已经成为实现各种工业测控系统和智能仪器仪表的重要手段。近年来单片机产品市场百花齐放，功能各异的单片机系列产品不断推出，但是，单片机新品仍以8051为内核，采用CMOS工艺，形成了所谓的80C51主流系列。[1]目前，数控技术已经成为现代制造技术的基础支撑，在数控技术中，插补起着相当重要的作用。插补，就是