數(shù)字程序控制技術(shù)

第三章數(shù)字程序控制技術(shù)1數(shù)字程序控制技術(shù)

計(jì)算機(jī)數(shù)字程序控制(CNC)---計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，控制生產(chǎn)機(jī)械（如各種加工機(jī)床）按規(guī)定的工作順序、運(yùn)動軌跡、運(yùn)動距離和運(yùn)動速度等規(guī)律自動地完成工作的自動控制。數(shù)字程序控制主要應(yīng)用于機(jī)床控制,采用數(shù)字程序控制系統(tǒng)的機(jī)床叫做數(shù)控機(jī)床。組成:數(shù)字程序控制系統(tǒng)由輸入裝置,輸出裝置,控制器和插補(bǔ)器等四大部分組成。其中,控制器和插補(bǔ)器功能以及部分輸入輸出功能由計(jì)算機(jī)承擔(dān)。2數(shù)字程序控制技術(shù)3.1.1數(shù)字程序控制原理基本思路：－逐點(diǎn)輸入加工軌跡的坐標(biāo)不現(xiàn)實(shí)。－數(shù)控加工輪廓一般由直線、圓弧組成，也可能有一些非圓曲線輪廓，因此可以用分段曲線（曲線基點(diǎn)和曲線屬性）擬合加工輪廓。－輸出裝置為步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動每個軸以一定距離的步長運(yùn)動，實(shí)際加工輪廓是以折線軌跡擬合光滑曲線。3數(shù)字程序控制技術(shù)

步驟：

1.曲線分段：

－圖中曲線分為三段，分別為ab、bc、cd，a、b、c、d四點(diǎn)坐標(biāo)送計(jì)算機(jī)。

－分割原則：應(yīng)保證線段所連的曲線與原圖形的誤差在允許范圍之內(nèi)。4數(shù)字程序控制技術(shù)

2.插補(bǔ)計(jì)算：插補(bǔ)計(jì)算：

給定曲線基點(diǎn)坐標(biāo)，求得曲線中間值的數(shù)值計(jì)算方法。插補(bǔ)計(jì)算原則：通過給定的基點(diǎn)坐標(biāo)，以一定的速度連續(xù)定出一系列中間點(diǎn)，這些中間點(diǎn)的坐標(biāo)值以一定的精度逼近給定的線段。插補(bǔ)：

直線插補(bǔ)是指在給定的兩個基點(diǎn)之間用一條近似直線來逼近，

二次曲線插補(bǔ)是指在給定的兩個基點(diǎn)之間用一條近似曲線來逼近－圓弧、拋物線、雙曲線

3.折線逼近：根據(jù)插補(bǔ)計(jì)算出的中間點(diǎn)、產(chǎn)生脈沖信號驅(qū)動x、y方向上的步進(jìn)電機(jī)，帶動繪圖筆、刀具等，從而繪出圖形或加工所要求的輪廓。5數(shù)字程序控制技術(shù)－步長：刀具對應(yīng)于每個脈沖移動的相對位置，可以用△

x,△y表示，一般△

x＝

△

y x方向步數(shù)：Nx＝(xe-x0)/△x y方向步數(shù)：Ny＝(ye-y0)/△y6數(shù)字程序控制技術(shù)3.1.2數(shù)字程序控制方式數(shù)字程序控制的3種方式：點(diǎn)位控制、直線切削控制、輪廓切削控制。點(diǎn)位控制

－只要求控制刀具行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值，即工件加工點(diǎn)準(zhǔn)確定位，對刀具的移動路徑、移動速度、移動方向不作規(guī)定，且在移動過程中不做任何加工，只是在準(zhǔn)確到達(dá)指定位置后才開始加工。（定位）直線切削控制

－控制行程的終點(diǎn)坐標(biāo)值，還要求刀具相對于工件平行某一坐標(biāo)軸作直線運(yùn)動，且在運(yùn)動過程中進(jìn)行切削加工。（單軸切削）7數(shù)字程序控制技術(shù)輪廓的切削控制

－控制刀具沿工件輪廓曲線運(yùn)動，并在運(yùn)動過程中將工件加工成某一形狀。這種方式借助于插補(bǔ)器進(jìn)行。（多軸切削）三種方式比較

點(diǎn)位控制：驅(qū)動電路簡單，無需插補(bǔ)

直線切削控制：驅(qū)動電路復(fù)雜，無需插補(bǔ)

輪廓切削控制：驅(qū)動電路復(fù)雜，需插補(bǔ)

8數(shù)字程序控制技術(shù)3.1.3數(shù)字程序控制閉環(huán)方式

這種結(jié)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)多采用直流電機(jī)（小慣量伺服電機(jī)和寬調(diào)速力矩電機(jī)）作為驅(qū)動元件，反饋測量元件采用光電編碼器（碼盤）、光柵、感應(yīng)同步器等，該控制方式主要用于大型精密加工機(jī)床，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于調(diào)整和維護(hù)，一些常規(guī)的數(shù)控系統(tǒng)很少采用9數(shù)字程序控制技術(shù)開環(huán)方式這種控制結(jié)構(gòu)沒有反饋檢測元件，工作臺由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。步進(jìn)電機(jī)接收步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路發(fā)來的指令脈沖作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，把刀具移動到與指令脈沖相當(dāng)?shù)奈恢茫劣诘毒呤欠竦竭_(dá)了指令脈沖規(guī)定的位置，那是不受任何檢查的，因此這種控制的可靠性和精度基本上由步進(jìn)電機(jī)和傳動裝置來決定。由于采用了步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動元件，使得系統(tǒng)的可控性變得更加靈活，更易于實(shí)現(xiàn)各種插補(bǔ)運(yùn)算和運(yùn)動軌跡控制。本章主要是討論開環(huán)數(shù)字程序控制技術(shù)。

10數(shù)字程序控制技術(shù)3.2逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理所謂逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)，就是刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，看這點(diǎn)在給定軌跡的上方或下方，或是給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進(jìn)給方向。如果原來在給定軌跡的下方，下一步就向給定軌跡的上方走，如果原來在給定軌跡的里面，下一步就向給定軌跡的外面走，…。如此，走一步、看一看，比較一次，決定下一步走向，以便逼近給定軌跡，即形成逐點(diǎn)比較插補(bǔ)。逐點(diǎn)比較法是以階梯折線來逼近直線或圓弧等曲線的，它與規(guī)定的加工直線或圓弧之間的最大誤差為一個脈沖當(dāng)量，因此只要把脈沖當(dāng)量（每走一步的距離即步長）取得足夠小，就可達(dá)到加工精度的要求。

走一步

->比較一次

->決定下一步的走向

－逐點(diǎn)比較法的最大誤差：一個脈沖當(dāng)量（步長）

11數(shù)字程序控制技術(shù)3.2.1逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)插補(bǔ)步驟：

偏差判別

->坐標(biāo)進(jìn)給

->偏差計(jì)算

->終點(diǎn)判斷

走一步

->比較一次

->決定下一步的走向

插補(bǔ)結(jié)束判斷

12數(shù)字程序控制技術(shù)第一象限內(nèi)的直線插補(bǔ)

－偏差計(jì)算式：

在第一象限想加工出直線段OA，取直線段的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直線段終點(diǎn)坐標(biāo)(xe，ye)是已知的。點(diǎn)m(xm,ym)為加工點(diǎn)（動點(diǎn)），若點(diǎn)m在直線段OA上，則有xm/ym=xe/ye

即ymxe-xmye＝0

于是取偏差計(jì)算式為

Fm=ymxe-xmye

13數(shù)字程序控制技術(shù)

－偏差判別：

偏差判別式：

若Fm=0，則點(diǎn)m在OA直線段上；

若Fm>0，則點(diǎn)m在OA直線段的上方；

若Fm<0，則點(diǎn)m在OA直線段的下方。

進(jìn)給方向確定：

當(dāng)Fm>=0時，沿+x軸方向走一步；

當(dāng)Fm<0，沿+y方向走一步；

當(dāng)目前坐標(biāo)與終點(diǎn)坐標(biāo)相等，停止插補(bǔ)。14數(shù)字程序控制技術(shù)

－偏差計(jì)算的簡化：

（1）設(shè)加工點(diǎn)在m點(diǎn)，若Fm>=0，這時沿+x軸方向走一步至m＋1點(diǎn)。

(xm+1，

ym+1)=(xm+1,ym) Fm+1=ym+1xe-xm+1ye=ymxe-(xm+1)ye =ymxe-xmye-ye=Fm–ye

（2）設(shè)加工點(diǎn)在m點(diǎn)，若Fm<0，這時沿+y軸方向走一步至m＋1點(diǎn)。

推理有

Fm+1=Fm+xe

15數(shù)字程序控制技術(shù)

偏差計(jì)算簡化為：

若m為起點(diǎn)0，則Fm=F0=0；

否則

：若Fm>=0，F(xiàn)m+1=Fm–ye

若Fm<0，F(xiàn)m+1=Fm+xe

－終點(diǎn)判斷：

方法1：設(shè)置x，y軸兩個減法計(jì)數(shù)器Nx和Ny

，加工前分別存入終點(diǎn)坐標(biāo)xe和ye，

x(y)軸每進(jìn)給一步則Nx–1(Ny–1）,當(dāng)Nx和Ny

均為0，則認(rèn)為達(dá)到終點(diǎn)。

方法2：設(shè)置一個終點(diǎn)計(jì)數(shù)器Nxy,x或y軸每進(jìn)給一步則Nxy–1，當(dāng)Nxy

為0，則認(rèn)為達(dá)到終點(diǎn)。

16數(shù)字程序控制技術(shù)插補(bǔ)計(jì)算時，每走一步，都要進(jìn)行以下四個步驟的插補(bǔ)計(jì)算過程，即①偏差判別②坐標(biāo)進(jìn)給③偏差計(jì)算④終點(diǎn)判斷17數(shù)字程序控制技術(shù)4象限內(nèi)的直線插補(bǔ)

記憶：

2象限：1象限以y軸鏡象

4象限：1象限以x軸鏡象

3象限：1象限旋轉(zhuǎn)180度

18數(shù)字程序控制技術(shù)3.直線插補(bǔ)計(jì)算的程序?qū)崿F(xiàn)6個內(nèi)存單元數(shù)據(jù)

XE：終點(diǎn)X坐標(biāo)

YE：終點(diǎn)Y坐標(biāo)

NXY:總步數(shù)，

Nxy＝Nx+

Ny

FM:加工點(diǎn)偏差，F(xiàn)M初值為0

XOY:象限值，1、2、3、4分別代表1、2、3、4象限

ZF：進(jìn)給方向，

1、2、3、4代表在+x、–x、+y、-y方向進(jìn)給。

19數(shù)字程序控制技術(shù)流程圖20數(shù)字程序控制技術(shù)例3.1：加工第1象限直線OA，起點(diǎn)為O（0，0），終點(diǎn)為A(6，4)，試進(jìn)行插補(bǔ)并作走步軌跡圖。解：進(jìn)給總步數(shù)

Nxy＝|6-0|+|4-0|=10

xe=6，ye=4,F0=0,xoy=1 21數(shù)字程序控制技術(shù)步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)F0=0Nxy=101F0=0+xF1=F0-ye=-4Nxy=92F1<0+yF2=F1+xe=2Nxy=83F2>0+xF3=F2-ye=-2Nxy=74F3<0+yF4=F3+xe=4Nxy=65F4>0+xF5=F4-ye=0Nxy=56F5=0+xF6=F5-ye=-4Nxy=47F6<0+yF7=F6+xe=2Nxy=38F7>0+xF8=F7-ye=-2Nxy=29F8<0+yF9=F8+xe=4Nxy=110F9>0+xF10=F9-ye=0Nxy=022數(shù)字程序控制技術(shù)3.2.2逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)第一象限內(nèi)的逆圓弧插補(bǔ)

－偏差定義

M點(diǎn)偏差

Fm=Rm2-R2=xm2+ym2-R2

－偏差判斷

Fm=0，M點(diǎn)在圓弧上

Fm>0，M點(diǎn)在圓弧外

Fm<0，M點(diǎn)在圓弧內(nèi)23數(shù)字程序控制技術(shù)－第一象限逆圓弧逐點(diǎn)比較插補(bǔ)的原理：

從起點(diǎn)出發(fā)，當(dāng)Fm>=0，向-x方向進(jìn)給一步，并計(jì)算新的偏差；當(dāng)Fm<0，下一步向+y方向進(jìn)給，并計(jì)算新的偏差。按上述步驟循環(huán)到達(dá)終點(diǎn)后結(jié)束。

24數(shù)字程序控制技術(shù)－偏差的簡化計(jì)算，以第一象限逆圓弧為例：當(dāng)Fm>=0，向-x方向進(jìn)給一步

（xm+1，

ym+1)=(xm－1,ym) Fm+1=xm+12+ym+12-R2=Fm–2xm+1

當(dāng)Fm<0，向+y方向進(jìn)給一步

（xm+1，

ym+1)=(xm,ym+1

) Fm+1=xm+12+ym+12-R2=Fm+2ym+1起點(diǎn)偏差Fm＝025數(shù)字程序控制技術(shù)－終點(diǎn)判斷

采用總步數(shù)Nxy設(shè)計(jì)數(shù)方法：Nxy初始設(shè)值為

x和y軸進(jìn)給總步數(shù)之和，

x或y軸每進(jìn)給一步則Nxy–1，當(dāng)Nxy

為0，則認(rèn)為達(dá)到終點(diǎn)。

－插補(bǔ)計(jì)算步驟

偏差判別

->坐標(biāo)進(jìn)給

->偏差計(jì)算

->坐標(biāo)計(jì)算->終點(diǎn)判斷

直線插補(bǔ)：偏差計(jì)算使用終點(diǎn)坐標(biāo)xe，ye

圓弧插補(bǔ)：偏差計(jì)算使用前一點(diǎn)坐標(biāo)xm，ym

26數(shù)字程序控制技術(shù)四個象限的圓弧插補(bǔ)－第一象限順圓弧的插補(bǔ)計(jì)算當(dāng)Fm>=0，向-y方向進(jìn)給一步，

Fm+1=Fm–2ym+1當(dāng)Fm<0，向+x方向進(jìn)給一步，

Fm+1=Fm+2xm+127數(shù)字程序控制技術(shù)－四個象限的圓弧插補(bǔ)記憶：

2象限：1象限以y軸鏡象

4象限：1象限以x軸鏡象

3象限：1象限旋轉(zhuǎn)180度28數(shù)字程序控制技術(shù)－圓弧插補(bǔ)計(jì)算工時和進(jìn)給方向注意：表中坐標(biāo)值為不帶符號的數(shù)，如第四象限中的點(diǎn)（-4,-3)應(yīng)用

xm=4,ym=3查表計(jì)算。29數(shù)字程序控制技術(shù)圓弧插補(bǔ)計(jì)算的程序?qū)崿F(xiàn)

內(nèi)存單元數(shù)據(jù)

X0：起點(diǎn)X坐標(biāo)

Y0：起點(diǎn)Y坐標(biāo)

NXY:總步數(shù)，

Nxy＝Nx+

NyFM：加工點(diǎn)偏差；

XM：xmYM：

ym

RNS：圓弧種類，1、2、3、4和5、6、7、8分別代表SR1、SR2、SR3、SR4和NR1、NR2、NR3、NR4。

ZF：進(jìn)給方向，

1、2、3、4代表在+x、–x、+y、-y方向進(jìn)給。

30數(shù)字程序控制技術(shù)流程圖31數(shù)字程序控制技術(shù)例3.2：加工第1象限逆圓弧AB，起點(diǎn)為A（4，0），終點(diǎn)為B(0，4)，試進(jìn)行插補(bǔ)并作走步軌跡圖。解：進(jìn)給總步數(shù)

Nxy＝|4-0|+|4-0|=832數(shù)字程序控制技術(shù)33數(shù)字程序控制技術(shù)3.3步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)

數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動元件常常是步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是電機(jī)類中比較特殊的一種，它是靠脈沖來驅(qū)動的?？坎竭M(jìn)電機(jī)來驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動步數(shù)決定于指令脈沖的總數(shù)，而刀具移動的速度則取決于指令脈沖的頻率。步進(jìn)電機(jī)不是連續(xù)的變化，而是跳躍的，離散的。步進(jìn)電機(jī)：脈沖電機(jī)，給一個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一下。它是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移的機(jī)電式數(shù)模（D／A）轉(zhuǎn)換器。

輸入：脈沖

輸出：位移

脈沖數(shù)：決定位移量

脈沖頻率：決定位移的速度34數(shù)字程序控制技術(shù)3.3.1步進(jìn)電機(jī)的工作原理

三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī):一句話，內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。

定子：三對(三相,還有四相、五相等)磁極，六個齒

轉(zhuǎn)子：四個齒，分別為0、1、2、3齒(其實(shí)一般有幾十個齒)35數(shù)字程序控制技術(shù)－工作過程：

A相通電：A相磁極與0、2號齒對齊；同時轉(zhuǎn)子的1、3號齒和B、C相磁極形成錯齒狀態(tài)。這就相當(dāng)于初始化。

B相通電：由于磁力線作用，B相磁極與1、3號齒對齊；則轉(zhuǎn)子的0、2號齒就和A、C相繞組磁極形成錯齒狀態(tài)。

C相通電：由于磁力線作用，C相磁極與0、2號齒對齊；這時轉(zhuǎn)子的1、3號齒和A、B相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。

A相通電：由于磁力線作用，A相磁極與1、3號齒對齊；這時轉(zhuǎn)子的0、2號齒和B、C相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。很明顯，這時轉(zhuǎn)子移動了一個齒距角。36數(shù)字程序控制技術(shù)結(jié)論：定子按A->B->C->A相輪流通電，則磁場沿A、B、C方向轉(zhuǎn)動360度角，轉(zhuǎn)子沿ABC方向轉(zhuǎn)動了一個齒距的位置。齒數(shù)為4，齒距角為90度，即1個齒距轉(zhuǎn)動了90度。－步進(jìn)電機(jī)的“相”和“拍”“相”－繞組的個數(shù)“拍”－繞組的通電狀態(tài)。如：三拍表示一個周期共有3種通電狀態(tài)，六拍表示一個周期有6種通電狀態(tài)，每個周期步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動一個齒距。－步進(jìn)電機(jī)的步距角的計(jì)算：

N：步進(jìn)電機(jī)的拍數(shù)

Z：轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。37數(shù)字程序控制技術(shù)齒踞角和步踞角：對于一個步進(jìn)電機(jī)，如果它的轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為Z，它的齒距角θZ為

θZ=2π／Z=360°/Z而步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行N拍可使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個齒距位置。步進(jìn)電機(jī)的步距角θ可以表示如下

θ=θZ／N=360°/(NZ)其中：N是步進(jìn)電機(jī)工作拍數(shù)，Z是轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。

對于三相步進(jìn)電機(jī)，若采用三拍方式，則它的步距角是

θ=360°/(3×4)=30°對于轉(zhuǎn)子有40個齒且采用三拍方式的步進(jìn)電機(jī)而言，其步距角是

θ=360°/(3×40)=3°38數(shù)字程序控制技術(shù)3.3.2步進(jìn)電機(jī)的工作方式－步進(jìn)電機(jī)的通電方式

單相通電方式、雙相通電方式、單相雙相交叉通電方式。－三相步進(jìn)電機(jī)可工作于三相三拍（單三拍）、雙相三拍（雙三拍）、三相六拍工作方式。－單三拍工作方式

A->B->C->A…39數(shù)字程序控制技術(shù)－雙三拍工作方式

AB->BC->CA->AB->…－三相六拍工作方式

A->AB->B->BC->C->CA->A->…

40數(shù)字程序控制技術(shù)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動：

切換時，繞組電流并非全部切除或通入，只改變額定值的一部分（如1/4)，轉(zhuǎn)子也只轉(zhuǎn)動步距角的一部分（如1/4)。41數(shù)字程序控制技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：達(dá)到更高分辨率，減小振動和噪聲42數(shù)字程序控制技術(shù)3.3.3步進(jìn)電機(jī)控制接口及輸出字表步進(jìn)電機(jī)常規(guī)控制電路

步進(jìn)電機(jī)的控制中，要關(guān)心下列問題：①步進(jìn)電機(jī)的精度問題：步進(jìn)電機(jī)的工作精度問題；②速度調(diào)節(jié)問題：步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動速度的快慢的調(diào)節(jié)；③計(jì)算機(jī)接口問題：和計(jì)算機(jī)接口應(yīng)該注意的問題。1．步進(jìn)電機(jī)控制接口2．步進(jìn)電機(jī)控制的輸出字表43數(shù)字程序控制技術(shù)

－脈沖分配器：把脈沖串按一定規(guī)律分配給脈沖放大器的各相輸入端，又稱環(huán)形分配器。

輸入：步進(jìn)脈沖，1個脈沖為1拍，走一步；

方向選擇

，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

輸出：各相繞組的驅(qū)動脈沖。

－功率放大器：脈沖分配器的輸出電路不足以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，進(jìn)行功率放大。

步進(jìn)電機(jī)微機(jī)控制方式一

微機(jī)

＋

環(huán)形分配器

＋

功放

運(yùn)動控制及脈沖產(chǎn)生

脈沖脈沖分配

44數(shù)字程序控制技術(shù)步進(jìn)電機(jī)微機(jī)控制方式2

微機(jī)

＋

驅(qū)動電路運(yùn)動控制和脈沖分配

功率放大

步進(jìn)電機(jī)控制接口

－例如：采用8255芯片控制x,y軸步進(jìn)電機(jī)。45數(shù)字程序控制技術(shù)步進(jìn)電機(jī)控制的輸出字表

－8255的PA、PB口分別控制x,y軸步進(jìn)電機(jī)。

－輸出數(shù)據(jù)“

1”表示通電，“

0”表示斷電。

46數(shù)字程序控制技術(shù)

－輸出字以表的形式順序存放在內(nèi)存：

正轉(zhuǎn)訪問順序：ADX1->ADX2->…->ADX6 ADY1->ADY2->…->ADY6

反轉(zhuǎn)訪問順序：ADX6->ADX5->…->ADX1 ADY6->ADY5->…->ADY1

微機(jī)的運(yùn)動控制功能

－改變輸出脈沖數(shù)，控制步進(jìn)電機(jī)的走步數(shù)；

－改變各相繞組的通電順序，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；

－改變輸出脈沖的頻率，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。47數(shù)字程序控制技術(shù)

－輸出字以表的形式順序存放在內(nèi)存：

正轉(zhuǎn)輸出順序：ADX1->ADX2->…->ADX6 ADY1->ADY2->…->ADY6

反轉(zhuǎn)輸出順序：ADX6->ADX5->…->ADX1 ADY6->ADY5->…->ADY1

微機(jī)的運(yùn)動控制功能

－改變輸出脈沖數(shù)，控制步進(jìn)電機(jī)的走步數(shù)；

－改變各相繞組的通電順序，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；

－改變輸出脈沖的頻率，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

48數(shù)字程序控制技術(shù)3.3.4步進(jìn)電機(jī)控制程序步進(jìn)電機(jī)走步控制程序流程圖49數(shù)字程序控制技術(shù)50數(shù)字程序控制技術(shù)步進(jìn)電機(jī)速度控制程序

－步進(jìn)電機(jī)調(diào)速：改變輸出脈沖的頻率。

－可采用延時或定時器方法。

－延時或定時時間的計(jì)算：

Ti為相鄰兩次走步的時間間隔，Vi為進(jìn)給一步后速度，a為加速度，有：

51數(shù)字程序控制技術(shù)步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

－四相八拍工作方式。

－8086：采用延時方式進(jìn)行速度控制

－8031：采用定時器方式進(jìn)行速度控制52數(shù)字程序控制技術(shù)PWM直流電機(jī)調(diào)速

－PWM：脈沖寬度調(diào)制技術(shù)。

輸出脈沖頻率不變，脈沖寬度受輸入信號調(diào)制

－在電機(jī)控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

53數(shù)字程序控制技術(shù)

－PWM直流電機(jī)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：

（1）功耗小，效率高。

（2）以高頻脈沖電流給繞組供電，由于繞組為感性負(fù)載，脈沖電流得以濾平，所以波系數(shù)小,電機(jī)發(fā)熱量小。

（3）系統(tǒng)的響應(yīng)頻帶寬，起制動非?？臁?/p>

（4）系統(tǒng)抗負(fù)載擾動的性能好。

（5）高頻輸出避開了電機(jī)及傳動機(jī)械的共振點(diǎn)，所以運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低。

－微機(jī)產(chǎn)生PWM波形的方法

程序延時：高電平延時＋低電平延時＝PWM周期時間

定時器中斷：PWM周期T定時中斷＋高電平t定時中斷54數(shù)字程序控制技術(shù)直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

－采用PWM調(diào)速方式。

－8031產(chǎn)生PWM波，驅(qū)動電路功率放大。