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基于LabVIEW的运动控制系统的软件设计
作 者: 赵敏
导 师: 刘新妹
学 校: 中北大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 运动控制 运动控制卡 LabVIEW 动态链接库
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
下 载: 19次
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内容摘要
随着科技的进步和社会的发展,各行各业都在使用自动化的设备完成手工无法实现的精密加工过程,大多数设备都应用了运动控制技术,运动控制已经深入应用到了各个领域。本文设计研究了基于LabVIEW的运动控制系统。本文首先对运动控制系统的概念、组成、原理以及分类进行了简单的介绍,详细阐述了典型的运动控制系统硬件总体方案,从而得出本系统采用的硬件系统设计方案,选择了“PC机+运动控制卡”的控制方案。然后根据用户要求选择了电机和驱动器及运动控制卡,学习并掌握了运动控制卡的参数库参考手册和用户使用手册,包括它的参数和运动指令还有运动程序。经过分析比较选择了LabVIEW作为开发软件,并介绍了它的编程环境设计步骤和运动控制,详细介绍了动态链接库的调用步骤,为以后编写运动控制程序打好了基础。最后,在Windows XP操作系统上,利用LabVIEW2011软件研究和设计了运动控制上位机控制软件,包括用户界面、参数设置模块、运动控制模块、图形和坐标显示模块、归位模块、报表生成模,并介绍了各个模块的功能以及具体的实现步骤。由实验数据及图形显示结表明,由LabVIEW设计的运动控制系统软件,完成了PCI-4P运动控制卡的二次开发,并且用户界面简单明了,程序语言易于理解,便于分析,运动控制定位准确,精度符合项目要求,使得该设计方法具有普遍的应用性。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第一章 绪论 9-13 1.1 课题来源以及研究的背景、目的和意义 9-10 1.1.1 课题来源 9 1.1.2 课题研究的背景、目的和意义 9-10 1.2 运动控制系统的发展和研究现状 10-11 1.3 本文主要研究内容 11-12 1.4 本章小结 12-13 第二章 运动控制系统的基本理论及硬件搭建 13-26 2.1 运动控制系统的概念以及组成 13-14 2.1.1 运动控制系统的概念 13 2.1.2 运动控制系统的组成 13-14 2.2 运动控制原理 14 2.3 运动控制系统的分类 14-18 2.4 运动控制器 18-19 2.5 运动控制系统硬件的搭建 19-25 2.5.1 硬件总体系统设计方案 19-20 2.5.2 电机的选择 20-22 2.5.3 驱动器的选择 22-23 2.5.4 运动控制卡的选择 23-24 2.5.5 外围设备的介绍 24-25 2.6 本章小结 25-26 第三章 运动控制系统的软件选择及设计 26-59 3.1 运动控制系统的软件选择 26-35 3.1.1 Visual Basic 28-31 3.1.2 Visual C++ 31-34 3.1.3 LabVIEW 34-35 3.2 LabVIEW 的编程环境 35 3.3 LabVIEW 设计虚拟仪器的步骤 35-36 3.4 基于 LabVIEW 的仪器控制介绍 36-37 3.5 基于 LabVIEW 驱动的研究 37-44 3.5.1 动态链接库的调用 38-39 3.5.2 调用库函数节点技术 39-44 3.6 运动控制系统软件设计 44-58 3.6.1 用户界面设计 45 3.6.2 参数设置模块设计 45-49 3.6.3 运动控制模块设计 49-54 3.6.4 图形和坐标显示模块设计 54-55 3.6.5 归位模块设计 55-56 3.6.6 报表生成模块设计 56-58 3.7 本章小结 58-59 第四章 系统验证及实验数据 59-64 4.1 X 轴定位测试 59-60 4.2 Y 轴定位测试 60-61 4.3 轨迹实验验证 61-64 第五章 总结与展望 64-66 5.1 总结 64-65 5.2 展望 65-66 参考文献 66-70 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 70-71 致谢 71-72
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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