运动控制创新实验室方案.doc

运动控制 实验室方案 一、运动控制系统实验室建设背景 2 (一) 当前运动控制实验室建设的不足 2 (二) 运动控制技术的发展方向 2 1、历史回顾 2 2、发展方向 2 二、鸥鹏科技运动控制实验室方案总体框架 3 1、鸥鹏科技运动控制实验室建设的人才培养目标及方式 3 2、鸥鹏科技运动控制实验室建设的内容 3 1) 运动控制系统装、拆与测量 3 2) 运动控制技术重点知识创新实验 3 3) 运动控制基本加工工艺及加工参数设置要求 3 4) 运动控制技术的综合创新应用 3 5) 运动控制实验室层次示例 3 三、课程大纲 4 四、配套设备与器材 5 1、 直线运动模块装配套件 5 2、电气控制系统接线套件 6 3、模块化小型雕铣机床对象 7 1）二维平台和三维带主轴平台可随意相互转换 7 2）控制部分：基于PCI总线和DSP的运动控制器 7 3）驱动模块 8 4）可构成机电控制系统 9 5）应用软件系统 10 6）可做进行的实验： 12 三、推荐方案配置 13 一、运动控制系统实验室建设背景 当前运动控制实验室建设的不足 高校运动控制实验室的目标是培养优秀的中国运动控制人才，而目前国内很多高校所建运动控制方面的实验室，基本由几台车床、铣床、加工中心等单一设备组成，实验室建设缺少战略规划思想，存在许多不足。 耗费资金多：几台机床购买下来需要上百万，甚至几百万上千万，这对于一般学校是很难实现的； 运动控制原理无法体现：训练操作，有关原理比如：直线插补等概念无法实验理解； 技术落后：很多学校贵的设备买不起，只能买一些技术含量低甚至落后的来实现，很不利于运动控制方面的培养和发展； 效果差：学生多、设备少，只能走马观花，实际实验效果差。 学生学习运动控制系统不理解，学的西门子，不会用发那科，又要从头学，没有掌握学习运动控制的核心。 运动控制技术的发展方向 1、历史回顾 从1952年美国麻省理工学院研制出第一试验性运动控制系统，到现在已经走过42年历程。运动控制系统由当初的电子管式起步，经历了几个发展阶段，分体式晶体管式……小规模集成电路式……大规模集成电路式……小型计算机式……超大规模集成电路式……微机式的运动控制系统。80年代，运动控制装置由NC向CNC发展，广泛采用32位CPU组成多微处理器系统；驱动装置向交流、数字化方向发展，CNC向人工智能方向发展。90年代，计算机技术飞速发展，推动了运动控制技术的更快发展，知名厂家正向基于PC机构的方向发展，完全利用PC丰富资源，使系统正直实现开放性。 2、发展方向 基于PC全开放性 数字化 网络化 高速高精度 二、鸥鹏科技运动控制实验室方案总体框架 1、鸥鹏科技运动控制实验室建设的人才培养目标及方式 培养目标：机电一体化，运动控制应用型人才 培养方式：课堂教学，实验教学，企业实践相结合 2、鸥鹏科技运动控制实验室建设的内容 运动控制系统装、拆与测量 通过实验了解装配精度的基本测量方法、装备精度对设备的影响等； 运动控制技术重点知识创新实验 通过实验对运动控制设备的模块进行认知，掌握3种控制方式的特性比较、常见执行机构的特性比较、几种插补的特性比较、反向间隙的测量与补偿、脉冲当量与设备运动速度关系、几种精度、机床坐标与工件坐标等； 运动控制基本加工工艺及加工参数设置要求 CAM软件生成对加工效率的影响、基本加工参数设置（加工速度、空行速度、进刀量等）； 运动控制技术的综合创新应用 利用运动控制知识进行工业上运动控制专机的应用创新，如运动控制雕刻机系统应用开发、运动控制点胶机系统的应用开发等。  运动控制实验室层次示例 运动控制原理实验 运动控制原理实验 运动控制加工工艺实验 运动控制技术应用 三、课程大纲 序号 单元 基于工作工程的项目实践内容 技能归纳 学时 1 运动控制工作台和机电一体化系统 运动控制工作台系统机械组件的安装、电气与控制器的连接； 使用运动控制器调试环境进行参数配置和进行简单的位置控制 1．机电一体化系统基本组成和基本的安装调试过程 2．运动控制器的调试环境和系统特征参数 6 2 机械组件的安装和调试 直线运动模块机械组件的装配 旋转运动和直线运动的换算 直线运动模块装配质量的检验 1．直线运动模块的装配技能 2． 滚珠丝杠和滚动导轨运动特性 3．直线运动精度的检测方法 4 3 传感器选型和电气特性 限位开关的安装与测试 光电编码器的信号读取和位置换算 光栅尺的安装与使用 1．限位开关的选型 2．光电编码器当量的计算 3．光栅尺的安装使用技巧 6 4 驱动与执行装置 步进电机的使用和编程控制 交流伺服驱动器的参数调整 1．步进电机使用技巧 2．交流伺服系统参数调整技巧 8 5 运动控制器与运动控制系统 开环脉冲运动控制器/经济