三坐標測量機通訊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、在大型工件外形尺寸的精密測量中，需要多個運動軸帶著傳感器進行精密的移動，以實現(xiàn)多個尺寸的測量。對于多軸的運動控制系統(tǒng)，需要一個運動控制器，控制多個驅動器來實現(xiàn)多個軸的運動控制。 本文分析了煙臺中環(huán)機電技術開發(fā)公司制造的多軸三坐標測量機的機械結構，設計了基于該三坐標測量機的整體運動控制系統(tǒng)；完成了基于FPGA和單片機芯片控制的通訊系統(tǒng)硬件電路設計，進行了通訊系統(tǒng)和數(shù)字式控制的軟件設計；通過實驗驗證了系統(tǒng)方案設計的正確性和運動控制的

2、準確性。論文的主要工作如下： 1、根據實現(xiàn)的功能，設計了系統(tǒng)的運動控制方案和整體結構。 2、完成了基于FPGA和單片機控制的通訊系統(tǒng)硬件電路設計。 3、使用Verilog HDL語言，完成了與上位機通訊的數(shù)據收發(fā)模塊編寫，實現(xiàn)了和上位機通訊功能；完成了與控制卡通訊的數(shù)據收發(fā)模塊編寫，實現(xiàn)了橋接卡與控制卡的通訊功能；根據驅動器的數(shù)字式控制方式，完成了速度、位置和勻變減速運動控制模塊編寫。 4、使用C8051

3、F系列單片機，在橋接卡中實現(xiàn)了對FPGA的配置；完成了通訊過程中數(shù)據的讀取、判斷、編碼和解碼；實現(xiàn)了操作桿輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉換，實現(xiàn)了基于操作桿的速度控制的實現(xiàn)；控制卡中實現(xiàn)了對加速度模塊RAM數(shù)據的初始化和速度到地址的映射。 5、通過數(shù)據發(fā)送實驗驗證了通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；通過單軸電機控制實驗，驗證了控制方法的可行性；最后通過多軸復合控制實驗，驗證了整體設計的正確性。經實驗，轉臺速度小于45度/秒時，單軸的角度控