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基于PLCopen的运动控制功能块研究与实现

作　者: 张丕鑫
导　师: 仲崇权
学　校: 大连理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: PLCopen 运动控制 功能块 加减速控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 128次
引　用: 2次
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内容摘要


运动控制系统作为数控机床、工业机器人等装备制造业系统核心部分,其性能直接影响甚至决定了系统的整体性能。运动控制系统需要根据设定的位置、速度、加速度、减速度和加加速度等运动参数,按照预期的运动轨迹进行运动,为实现速度平滑过渡保证系统运行平稳,在这一过程中需要对电机进行加减速控制。在控制软件方面,传统的运动控制系统较封闭,且存在着多种编程语言,导致了不同运动控制系统制造商提供的运动控制解决方案不兼容。本文介绍了伺服电机的两种控制方式及对伺服电机进行加减速控制的必要性,分析了运动控制编程语言的发展现状与存在的问题,研究了PLCopen运动控制编程语言国际标准及其应用,针对运动控制系统中伺服电机的加减速控制要求,研究了梯形曲线加减速控制方法和S形曲线加减速控制方法的原理、离散化计算方法和运行条件,并给出了具体的实现方法。在理解PLCopen标准定义的状态图和功能块编程模型的基础上,研究了运动控制功能块的运行机制和功能块实现的关键问题,开发了基于参数配置与状态监控模块和运行处理模块的PLCopen标准定义的多个单轴运动控制功能块,包括绝对定位运动类功能块,和系统使能、读写参数和读取状态等管理类功能块,实现了单轴的管理和单轴运动的驱动,适应了不同运动控制应用场合的需求。组建了单轴运动控制试验平台,通过控制输出到伺服驱动器上的脉冲实现对伺服电机轴的位置和速度的控制,对设计实现的单轴运动控制功能块以及梯形与S形加减速控制方法进行了验证。

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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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