逐点比较法数字积分法等插补原理.ppt

3．圆弧插补计算的程序实现 （1）数据的输入及存放 在计算机的内存中开辟八个单元XO、YO、NXY、FM、RNS、XM、YM和ZF，分别存放起点的横坐标x0、起点的纵坐标y0、总步数Nxy、加工点偏差Fm、圆弧种类值RNS、xm、ym和走步方向标志。 这里Nxy=|xe-x0|+|ye-y0|； RNS等于1、2、3、4和5、6、7、8分别代表SR1、SR2、SR3、SR4和NR1、NR2、NR3、NR4，RNS的值可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定； Fm的初值为F0＝０，xm和ym的初值为x0和y0； ZF=1、2、3、4分别表示+x、-x、+y、-y走步方向。 （2）圆弧插补计算的程序流程 按照插补计算的五个步骤来实现插补计算程序。即： 偏差判别 坐标进给 偏差计算 坐标计算 终点判断 y 轴 指明RNS，可以选择同样的偏差计算公式 判断Fm的值 判断Fm的值 x 轴 举例：设加工第一象限逆圆弧AB，已知起点的坐标为A(4，0)，终点的坐标为B(0，4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。 步数 偏差判别 坐标进给 偏差计算 坐标计算 终点判断 起点 F0=0 x0=0,y0=0 Nxy=8 1 F0=0 -x F1=F0-2x0+1=-7 x1=x0-1=3,y1=0 Nxy=7 2 F10 +y F2=F1+2y1+1=-6 x2=3,y2=y1+1=1 Nxy=6 3 F20 +y F3=F2+2y2+1=-3 x3=3,y3=y2+1=2 Nxy=5 4 F30 +y F4=F3+2y3+1=2 x4=3,y4=y3+1=3 Nxy=4 5 F40 -x F5=F4-2x4+1=-3 x5=x4-1=2,y5=3 Nxy=3 6 F5=0 +y F6=F5+2y5+1=4 x6=2,y6=y5+1=4 Nxy=2 7 F60 -x F7=F6-2x6+1=1 x7=x6-1=1,y7=4 Nxy=1 8 F70 -x F8= 7-2x7+1=0 x8=x7-1=0,y8=4 Nxy=0 3.3 多轴步进电机控制技术 3.3.1 步进电机的工作原理 3.3.2 步进电机的工作方式 3.3.3 步进电机控制接口及输出字表 3.3.4 步进电机控制程序 3.3.5 数控系统设计举例——三轴步进电机控制 数控机床的驱动元件常常是步进电机。步进电机是电机类中比较特殊的一种，它是靠脉冲来驱动的。 靠步进电机来驱动的数控系统的工作站或刀具总移动步数决定于指令脉冲的总数，而刀具移动的速度则取决于指令脉冲的频率。 步进电机不是连续的变化，而是跳跃的，离散的。 步进电机：脉冲电机，给一个脉冲电机转一下。它是一种将电脉冲信号转换为角位移的机电式数模（D／A）转换器。 3.3.1 步进电机的工作原理 （1）步进电机的结构：一句话，内转子和定子构成。 定子：定子上有绕组，教材上这个电机是三相电机，有3对磁极，实际上步进电机不仅有三相，还有四相、五相等等。三对磁极分别为A、B、C，通过开关轮流通电。 转子：上面带齿。为了说明问题，这里只画了4个齿。（其实一般有几十个齿） （2）工作原理：对于 三相步进电机的A、B、C这 三个开关，每个开关闭合， 就会产生一个脉冲，现在 我们一块看一下工作过程。 ①初始状态时，开关A接通，则A相磁极和转子的0、2号齿对齐，同时转子的1、3号齿和B、C相磁极形成错齿状态。这就相当于初始化。 ②当开关A断开，B接通，由于B相绕组和转子的1、3号齿之间的磁力线作用，产生一个扭矩，使得转子的1、3号齿和B相磁极对齐，则转子的0、2号齿就和A、C相绕组磁极形成错齿状态。 ③开关B断开，C接通，由于C相绕组和转子0、2号之间的磁力线的作用，使得转子0、2号齿和C相磁极对齐，这时转子的1、3号齿和A、B相绕组磁极产生错齿。 ④ 当开关C断开，A接通后，由于A相绕组磁极和转子1、3号齿之间的磁力线的作用，使转子1、3号齿和A相绕组磁极对齐，这时转子的0、2号齿和B、C相绕组磁极产生错齿。很明显，这时转子移动了一个齿距角。 如果对一相绕组通电的操作称为一拍，那对A、B、C三相绕组轮流通电需要三拍。对A、B、C三相轮组轮流通电一次称为一个周期。从上面分析看出，该三相步进电机转子转动一个齿距，需要三拍操作。由于按A→B→C→A相轮流通电，则磁场沿A、B、C方向转动了360°空间角，而这时转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。在图中，转子的齿数为4，故齿距角90°，转动了一个齿距也即转动了90°。同样的，如果转自由40个齿，则转完一个周期是9°