数字控制技术.ppt课件

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1、 数字控制技术数字控制技术3.1 3.1 3.1 3.1 数字控制基础数字控制基础数字控制基础数字控制基础3.2 3.2 3.2 3.2 逐点比较法插补原理逐点比较法插补原理逐点比较法插补原理逐点比较法插补原理3.3 3.3 3.3 3.3 多轴步进驱动控制技术多轴步进驱动控制技术多轴步进驱动控制技术多轴步进驱动控制技术 3.4 3.4 3.4 3.4 多轴伺服驱动控制技术多轴伺服驱动控制技术多轴伺服驱动控制技术多轴伺服驱动控制技术 数控技术和数控机床是实现柔性制造（数控技术和数控机床是实现柔性制造（Flexible Manufacturing，FM）和计算机集成制造（）和计算机集成制造（Co

2、mputer Integrated Manufacturing，CIM）的最重要的基础技术）的最重要的基础技术之一。之一。3.1 3.1 数字控制基础数字控制基础3.1.1 3.1.1 数控技术发展概况数控技术发展概况 3.1.2 3.1.2 数字控制原理数字控制原理3.1.3 3.1.3 数字控制方式数字控制方式3.1.4 3.1.4 数字控制系统数字控制系统3.1.5 3.1.5 数控系统的分类数控系统的分类3.1.1 3.1.1 数控技术发展概况数控技术发展概况 特征阶段特征阶段年代年代典型应用典型应用工艺方法工艺方法数控功能数控功能驱动特点驱动特点研究开发研究开发19521952l96

3、9l969数控车床、铣床钻、数控车床、铣床钻、铣床铣床简单工艺简单工艺NCNC控制控制3 3轴以下步轴以下步进、液压电进、液压电机机推广应用推广应用l970l970l985l985加工中心、电加工、加工中心、电加工、锻压锻压多种工艺多种工艺方法方法CNCCNC控制、刀具控制、刀具自动交换、五自动交换、五轴联动、较好轴联动、较好的人机界面的人机界面直流伺服直流伺服电机电机系统化系统化l982l982柔性制造单元柔性制造单元(FMU)(FMU)、柔性制造系统、柔性制造系统(FMS)(FMS)复合设计复合设计加工加工友好的友好的人机界面人机界面交流伺服电交流伺服电机机高性能高性能集成化集成化l990

4、l990至至今今计算机集成制造系计算机集成制造系统统(CIMS)(CIMS)、无人化工厂无人化工厂复合设计复合设计加工加工多过程、多任多过程、多任务调度、模板务调度、模板化和复合化、化和复合化、数字智能化数字智能化直线驱动直线驱动 所谓所谓所谓所谓数字控制数字控制，就是计算机根据输入的指令和，就是计算机根据输入的指令和，就是计算机根据输入的指令和，就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械数据，控制生产机械数据，控制生产机械数据，控制生产机械(如各种加工机床如各种加工机床如各种加工机床如各种加工机床)按规定的工按规定的工按规定的工按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自作顺序、

5、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。动地完成工作的自动控制。动地完成工作的自动控制。动地完成工作的自动控制。数字控制主要应用于机床控制数字控制主要应用于机床控制数字控制主要应用于机床控制数字控制主要应用于机床控制,采用数字程序控采用数字程序控采用数字程序控采用数字程序控制系统的机床叫做数控机床。制系统的机床叫做数控机床。制系统的机床叫做数控机床。制系统的机床叫做数控机床。数字控制系统数字控制系统由数控装置、驱动装置、可编程由数控装置、驱动装置、可编程由数控装置、驱动装置、可编程由数控

6、装置、驱动装置、可编程控制器和检测装置等四大部分组成。其中控制器和检测装置等四大部分组成。其中控制器和检测装置等四大部分组成。其中控制器和检测装置等四大部分组成。其中,数控装置能数控装置能数控装置能数控装置能接收零件图样加工要求的信息，进行插补运算，实时接收零件图样加工要求的信息，进行插补运算，实时接收零件图样加工要求的信息，进行插补运算，实时接收零件图样加工要求的信息，进行插补运算，实时地向各坐标轴发出速度控制指令。驱动装置能快速响地向各坐标轴发出速度控制指令。驱动装置能快速响地向各坐标轴发出速度控制指令。驱动装置能快速响地向各坐标轴发出速度控制指令。驱动装置能快速响应数控装置发出的指令，驱

7、动机床各坐标轴运动。应数控装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运动。应数控装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运动。应数控装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运动。数字控制装置数字控制装置一般由输入装置、输出装置、一般由输入装置、输出装置、控制器和插补器四部分组成，这些功能都由计算控制器和插补器四部分组成，这些功能都由计算机来完成。机来完成。将将所所需需加加工工的的轮轮廓廓曲曲线线，按按照照一一定定的的原原则则进进行分割，将各点坐标输入计算机。如图所示。行分割，将各点坐标输入计算机。如图所示。1.1.曲线分割曲线分割3.1.2 3.1.2 数字控制原理数字控制原理 根根据据给给定定的的各各曲曲线线段段的的

8、起起点点、终终点点坐坐标标，以以一一定定的的规规律律定定出出一一系系列列中中间间点点，要要求求这这些些中中间间点点所所连连接接的的曲曲线线必必须须以以一一定定的的精精度度逼逼近近给给定定的的线线段段。确确定定各各坐坐标标值值之之间间的的中中间间值值的的数数值值计计算算方方法法称称为为插值或插补插值或插补。常常用用的的插插补补形形式式有有直直线线插插补补和和二二次次曲曲线线（圆圆弧、抛物线、双曲线等）插补两种。弧、抛物线、双曲线等）插补两种。2.2.插补计算插补计算 所谓所谓直线插补直线插补是指在给定的两个基点之间用一是指在给定的两个基点之间用一条近似条近似直线直线来逼近，也就是由此定出中间点连

9、接起来逼近，也就是由此定出中间点连接起来的折线近似于一条直线，并不是真正的直线。来的折线近似于一条直线，并不是真正的直线。所谓所谓二次曲线插补二次曲线插补是指在给定的两个基点之间是指在给定的两个基点之间用一条近似用一条近似曲线曲线来逼近，也就是实际的中间点连线来逼近，也就是实际的中间点连线是一条近似于曲线的折线弧。常用的二次曲线有圆是一条近似于曲线的折线弧。常用的二次曲线有圆弧、抛物线和双曲线等。弧、抛物线和双曲线等。xyabcd当给定当给定a a、b b、c c、d d各点坐各点坐标标x x和和y y值之后，如何确定值之后，如何确定各坐标值之间的中间值各坐标值之间的中间值?求得这些中间值的数

10、值计求得这些中间值的数值计算方法称为算方法称为插值或插补插值或插补。插补计算的插补计算的宗旨宗旨是通过给是通过给定的基点坐标，以一定的定的基点坐标，以一定的速度连续定出一系列中间速度连续定出一系列中间点，而这些中间点的坐标点，而这些中间点的坐标值是以一定的精度值是以一定的精度逼近逼近给给定的线段。定的线段。3.3.脉冲分配脉冲分配 根根据据插插补补运运算算过过程程中中给给定定的的各各中中间间点点，对对x x、y y方方向向分分配配脉脉冲冲信信号号，以以控控制制步步进进电电机机的的旋旋转转方方向向、速速度度及及转转动动的的角角度度，步步进进电电机机带带动动刀刀具具，从从而而加加工出所需要的轮廓。

11、工出所需要的轮廓。对对应应于于每每个个脉脉冲冲移移动动的的相相对对位位置置称称为为步步长长或或脉冲当量，用脉冲当量，用 表示，并且表示，并且 。如图，设起点坐标如图，设起点坐标为（为（x0，y0），终点），终点坐标为（坐标为（xe，ye），），则在则在x，y方向移动的方向移动的总步数总步数Nx，Ny为：为：插补运算就是如何分配插补运算就是如何分配x和和y方向上的脉冲数，使实方向上的脉冲数，使实际的中间点的轨迹尽可能地逼近理想轨迹。际的中间点的轨迹尽可能地逼近理想轨迹。3.1.3 3.1.3 数字控制方式数字控制方式 1.1.点位控制（定位）点位控制（定位）点点位位控控制制只只要要求求控控制制机

12、机床床的的移移动动部部件件从从一一个个点点准准确确移移动动到到另另一一个个点点。对对中中间间运运动动轨轨迹迹不不作作要要求求，且且在在移移动动过过程程中中也也不不作作任任何何加加工工。如如数数控控钻钻床、数控冲床等。床、数控冲床等。2.2.直线控制（单轴切削）直线控制（单轴切削）直直线线切切削削控控制制除除控控制制点点到到点点的的准准确确定定位位外外，还还要要控控制制两两点点之之间间的的移移动动速速度度和和路路线线。运运动动路路线线只只是是相相对对某某一一直直角角坐坐标标轴轴作作平平行行运运动动，且且在在运运动动的的过过程程中中以以一一定定的的进进给给速速度度进进行行切切削削加加工工。如如数数

13、控车床、数控铣床等。控车床、数控铣床等。3.3.轮廓控制（多轴切削）轮廓控制（多轴切削）轮轮廓廓切切削削控控制制能能对对两两个个及及两两个个以以上上的的运运动动坐坐标标的的位位移移和和速速度度同同时时进进行行控控制制。控控制制刀刀具具沿沿工工件件轮轮廓廓曲曲线线不不断断地地运运动动。这这种种方方式式是是借借助助于于插插补补器器进进行行的的，插插补补器器根根据据加加工工的的工工件件轮轮廓廓向向每每一一个个坐坐标标轴轴分分配配速速度度指指令令，以以获获得得给给定定坐坐标标点点之之间间的的中中间点。如数控车床、数控铣床等。间点。如数控车床、数控铣床等。3.1.4 3.1.4 数字控制系统数字控制系统

14、1.1.开环数字控制开环数字控制2.2.闭环数字控制闭环数字控制 1.1.开环数字控制开环数字控制 这这这这种种种种控控控控制制制制结结结结构构构构没没没没有有有有反反馈馈检检测测元元件件，工工工工作作作作台台台台由由由由步步步步进进进进电电电电机机机机驱驱驱驱动动动动。步步步步进进进进电电电电机机机机接接接接收收收收步步步步进进进进电电电电机机机机驱驱驱驱动动动动电电电电路路路路发发发发来来来来的的的的指指指指令令令令脉脉脉脉冲冲冲冲作作作作相相相相应应应应的的的的旋旋旋旋转转转转，把把把把刀刀刀刀具具具具移移移移动动动动到到到到与与与与指指指指令令令令脉脉脉脉冲冲冲冲相相相相当当当当的的的

15、的位位位位置置置置，至至至至于于于于刀刀刀刀具具具具是是是是否否否否到到到到达达达达了了了了指指指指令令令令脉脉脉脉冲冲冲冲规规规规定定定定的的的的位位位位置置置置，那那那那是是是是不不不不受受受受任任任任何何何何检检检检查查查查的的的的，因因因因此此此此这这这这种种种种控控控控制制制制的的的的可可可可靠靠靠靠性性性性和和和和精精精精度度度度基本上由基本上由基本上由基本上由步进电机和传动装置步进电机和传动装置步进电机和传动装置步进电机和传动装置来决定。来决定。来决定。来决定。2.2.闭环数字控制闭环数字控制 这这这这种种种种结结结结构构构构的的的的执执执执行行行行机机机机构构构构多多多多采采采

16、采用用用用直直直直流流流流电电电电机机机机（小小小小惯惯惯惯量量量量伺伺伺伺服服服服电电电电机机机机和和和和宽宽宽宽调调调调速速速速力力力力矩矩矩矩电电电电机机机机）作作作作为为为为驱驱驱驱动动动动元元元元件件件件，反反反反馈馈馈馈测测测测量量量量元元元元件件件件采采采采用用用用光光光光电电电电编编编编码码码码器器器器（码码码码盘盘盘盘）、光光光光栅栅栅栅、感感感感应应应应同同同同步步步步器器器器等等等等，该该该该控控控控制制制制方方方方式式式式主主主主要要要要用用用用于于于于大大大大型型型型精精精精密密密密加加加加工工工工机机机机床床床床，但但但但其其其其结结结结构构构构复复复复杂杂杂杂，难

17、难难难于于于于调调调调整整整整和和和和维维维维护护护护，一一一一些些些些常常常常规规规规的的的的数数数数控控控控系统很少采用。系统很少采用。系统很少采用。系统很少采用。增量式编码器增量式编码器 该产品广泛应用于自动控制、自动测量、遥控、该产品广泛应用于自动控制、自动测量、遥控、计算机技术以及在数控机床作角度和横纵坐标的测计算机技术以及在数控机床作角度和横纵坐标的测量等量等 将位移转换成周期性电信号，再把这个电信号转将位移转换成周期性电信号，再把这个电信号转换成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。换成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器绝对式编码器 把机械位移量用二进制码或格雷码

18、作为绝对位把机械位移量用二进制码或格雷码作为绝对位置而进行输出的方式置而进行输出的方式 伺服编码器伺服编码器 是安装在伺服电机上用来测量是安装在伺服电机上用来测量 磁极位置和电机磁极位置和电机转角位置和转速的一种传感器。转角位置和转速的一种传感器。此外，还有拉线式编码器，记米轮、光栅尺等此外，还有拉线式编码器，记米轮、光栅尺等光电编码器。光电编码器。3.1.5 3.1.5 数控系统的分类数控系统的分类1.1.1.1.传统数控系统（硬件式数控）传统数控系统（硬件式数控）传统数控系统（硬件式数控）传统数控系统（硬件式数控）2.2.2.2.开放式数控系统开放式数控系统开放式数控系统开放式数控系统 （

19、1 1 1 1）PC IN NC PC IN NC PC IN NC PC IN NC 结构式数控系统结构式数控系统结构式数控系统结构式数控系统 （2 2 2 2）NC IN PC NC IN PC NC IN PC NC IN PC 结构式数控系统结构式数控系统结构式数控系统结构式数控系统3.3.3.3.网络化数控系统网络化数控系统网络化数控系统网络化数控系统3.2 3.2 逐点比较法插补原理逐点比较法插补原理3.2.1 3.2.1 逐点比较法直线插补逐点比较法直线插补3.2.2 3.2.2 逐点比较法圆弧插补逐点比较法圆弧插补 所所所所谓谓谓谓逐逐逐逐点点点点比比比比较较较较法法法法插插插

20、插补补补补，就就就就是是是是刀刀刀刀具具具具或或或或绘绘绘绘图图图图笔笔笔笔每每每每走走走走一一一一步步步步都都都都要要要要和和和和给给给给定定定定轨轨轨轨迹迹迹迹上上上上的的的的坐坐坐坐标标标标值值值值进进进进行行行行比比比比较较较较，看看看看这这这这点点点点在在在在给给给给定定定定轨轨轨轨迹迹迹迹的的的的上上上上方方方方或或或或下下下下方方方方，或或或或是是是是给给给给定定定定轨轨轨轨迹迹迹迹的的的的里里里里面面面面或或或或外外外外面面面面，从从从从而而而而决决决决定定定定下下下下一一一一步步步步的的的的进进进进给给给给方方方方向向向向。如如如如果果果果原原原原来来来来在在在在给给给给定定

21、定定轨轨轨轨迹迹迹迹的的的的下下下下方方方方，下下下下一一一一步步步步就就就就向向向向给给给给定定定定轨轨轨轨迹迹迹迹的的的的上上上上方方方方走走走走，如如如如果果果果原原原原来来来来在在在在给给给给定定定定轨轨轨轨迹迹迹迹的的的的里里里里面面面面，下下下下一一一一步步步步就就就就向向向向给给给给定定定定轨轨轨轨迹迹迹迹的的的的外外外外面面面面走走走走，。如如如如此此此此，走走走走一一一一步步步步、看看看看一一一一看看看看，比比比比较较较较一一一一次次次次，决决决决定定定定下下下下一一一一步步步步走走走走向向向向，以便逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。以便逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。以便

22、逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。以便逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。逐逐逐逐点点点点比比比比较较较较法法法法是是是是以以以以阶阶梯梯折折线线来来来来逼逼逼逼近近近近直直直直线线线线或或或或圆圆圆圆弧弧弧弧等等等等曲曲曲曲线线线线的的的的，它它它它与与与与规规规规定定定定的的的的加加加加工工工工直直直直线线线线或或或或圆圆圆圆弧弧弧弧之之之之间间间间的的的的最最最最大大大大误误误误差差差差为为为为一一一一个个个个脉脉脉脉冲冲冲冲当当当当量量量量，因因因因此此此此只只只只要要要要把把把把脉脉脉脉冲冲冲冲当当当当量量量量（每每每每走走走走一一一一步步步步的的的的距离即步长）取得足够小，就可达到加

23、工精度的要求。距离即步长）取得足够小，就可达到加工精度的要求。距离即步长）取得足够小，就可达到加工精度的要求。距离即步长）取得足够小，就可达到加工精度的要求。设插补曲线为：设插补曲线为：Fm=F(x,y)（偏差函数偏差函数）v Fm=F(x,y)0 刀具在曲线的上方刀具在曲线的上方3.2.1 3.2.1 逐点比较法直线插补逐点比较法直线插补逐逐点点比比较较法法流流程程图图 偏差判别：判断上一步进给后的偏差是偏差判别：判断上一步进给后的偏差是F Fm00还还是是F Fm0 0；坐标进给：根据所在象限和偏差判别的结果，决坐标进给：根据所在象限和偏差判别的结果，决定进给坐标轴及其方向；定进给坐标轴及

24、其方向；偏差计算：计算进给一步后新的偏差，作为下一偏差计算：计算进给一步后新的偏差，作为下一步进给的偏差判别依据；步进给的偏差判别依据；终点判断：进给一步后，终点计数器减终点判断：进给一步后，终点计数器减1 1，判断，判断是否到达终点，到达终点则停止运算；若没有到达是否到达终点，到达终点则停止运算；若没有到达终点，返回终点，返回。如此不断循环直到到达终点。如此不断循环直到到达终点。逐点比较法直线插补计算的四个步骤：逐点比较法直线插补计算的四个步骤：1.1.第一象限的直线插补第一象限的直线插补 （1 1）建立偏差函数）建立偏差函数 设函数设函数（2）进给与偏差计算）进给与偏差计算 若加工点正处于

25、若加工点正处于m点时，当点时，当加工点在加工点在OA上或上或OA上方，应沿上方，应沿+x方向进一步，方向进一步，该点坐标为：该点坐标为：若加工点正处于若加工点正处于m点时，当点时，当加工点在加工点在OA下方，应沿下方，应沿+y方向进一步，该点坐方向进一步，该点坐标为：标为：（3）终点判断方法）终点判断方法 a）对）对x、y方向分别设置减法计数器方向分别设置减法计数器Nx、Ny，分别用终点坐标对其初始化，从终点向始点移分别用终点坐标对其初始化，从终点向始点移动，每进给一步计数器减动，每进给一步计数器减1，直至计数器值为零。，直至计数器值为零。b）设一个终点计数器，初始值为设一个终点计数器，初始值

26、为x、y方向的方向的进给总步数进给总步数Nxy，进给一步计数器减，进给一步计数器减1。若。若Nxy=0，则到达终点。，则到达终点。不同象不同象限直线限直线插补的插补的偏差符偏差符号和进号和进给方向给方向如图如图 2.2.四个象限的直线插补四个象限的直线插补 表表3-2 3-2 直线插补的进给方向及偏差计算公式直线插补的进给方向及偏差计算公式记忆：记忆：2 2象限：象限：1 1象限以象限以y y轴镜象；轴镜象；4 4象限：象限：1 1象限以象限以x x轴镜象；轴镜象；3 3象限：象限：1 1象限旋转象限旋转180180度度注意：注意：表中坐表中坐标值为不带符标值为不带符号的数。号的数。3.3.直

27、线插补计算的程序流程直线插补计算的程序流程 第第一一象象限限时时 4 4象象限限内内的的直直线线插插补补流流程程图图+x-x+y-y 6个内存单元数据：个内存单元数据：XE：终点：终点X坐标坐标 YE：终点：终点Y坐标坐标 NXY:总步数，总步数，Nxy Nx+Ny FM:加工点偏差，加工点偏差，FM初值为初值为0 XOY:象限值，象限值，1、2、3、4分别代表分别代表1、2、3、4象限象限 ZF：进给方向，：进给方向，1、2、3、4代表在代表在+x、x、+y、-y方向进给。方向进给。例例例例3 31 1设加工第一象限直线设加工第一象限直线设加工第一象限直线设加工第一象限直线OAOA，起点为，

28、起点为，起点为，起点为O(0O(0，0)0)，终点坐标为，终点坐标为，终点坐标为，终点坐标为A(6A(6，4)4)，试进行插补计算并作出走步轨，试进行插补计算并作出走步轨，试进行插补计算并作出走步轨，试进行插补计算并作出走步轨迹图。迹图。迹图。迹图。解解解解 坐标进给的总步数坐标进给的总步数坐标进给的总步数坐标进给的总步数N Nxyxy=|6-0|+|4-0|=10,=|6-0|+|4-0|=10,x xe e=6,y=6,ye e=4,F=4,F0 0=0,xoy=1.=0,xoy=1.步数步数偏差判别偏差判别坐标进给坐标进给偏差计算偏差计算终点判断终点判断起点起点F0=0Nxy=101F0

29、=0+xF1=F0-ye=-4Nxy=92F10+xF3=F2-ye=-2Nxy=74F30+xF5=F4-ye=0Nxy=56F5=0+xF6=F5-ye=-4Nxy=47F60+xF8=F7-ye=-2Nxy=29F80+xF10=F9-ye=0Nxy=0轨迹如图：轨迹如图：轨迹如图：轨迹如图：练习：练习：设加工第二象限直线设加工第二象限直线OA，起点坐标为，起点坐标为O（0，0），终点坐标为），终点坐标为A（-6，4），试进行插补计算），试进行插补计算（填入表中），并作出走步轨迹图。（填入表中），并作出走步轨迹图。解：解：解：解：坐标进给的总步数坐标进给的总步数坐标进给的总步数坐标进给的

30、总步数Nxy=|-6-0|+|4-0|=10,Nxy=|-6-0|+|4-0|=10,xe=-6,ye=4,F0=0,xoy=1.xe=-6,ye=4,F0=0,xoy=1.1.1.第一象限内第一象限内顺圆弧顺圆弧插补插补3.2.2 3.2.2 逐点比较法圆弧插补逐点比较法圆弧插补 1 1）建立偏差函数）建立偏差函数 设函数设函数 2）进给与偏差计算）进给与偏差计算 若加工点正处于若加工点正处于m点时，当点时，当表明加工点在圆弧上或圆弧外，应沿表明加工点在圆弧上或圆弧外，应沿-y-y方向进方向进一步，该点坐标为：一步，该点坐标为：新偏差：新偏差：当加工点正处于当加工点正处于m点时，当点时，当表

31、明加工点在圆弧内，应沿表明加工点在圆弧内，应沿+x方向进一步，该方向进一步，该点坐标为：点坐标为：新偏差：新偏差：3）终点判断方法）终点判断方法 设一个终点计数器，初始值为设一个终点计数器，初始值为x、y方向方向的进给总步数的进给总步数Nxy，进给一步计数器减，进给一步计数器减1。若若Nxy=0，则到达终点。，则到达终点。逐点比较法圆弧插补计算的五个步骤：逐点比较法圆弧插补计算的五个步骤：偏差判别，坐标进给，偏差计算，偏差判别，坐标进给，偏差计算，坐标计算坐标计算，终点判断。，终点判断。注意：注意：在偏差计算的同时，要进行动点瞬时坐标值在偏差计算的同时，要进行动点瞬时坐标值的计算，以便为下一点

32、的偏差计算做好准备。的计算，以便为下一点的偏差计算做好准备。2.2.第一象限内第一象限内逆圆弧逆圆弧插补插补 2 2）进给与偏差计算）进给与偏差计算 若加工点正处于若加工点正处于m m点时，当点时，当表明加工点在圆弧上或圆弧外，应沿表明加工点在圆弧上或圆弧外，应沿-x方向进一方向进一步，该点坐标为：步，该点坐标为：新偏差：新偏差：1 1）建立偏差函数）建立偏差函数 设函数设函数 若加工点正处于若加工点正处于m点时，当点时，当表明加工点在圆弧内，应沿表明加工点在圆弧内，应沿+y方向进一步，该方向进一步，该点坐标为：点坐标为：新偏差：新偏差：3.3.四个象限的圆弧插补四个象限的圆弧插补 圆弧插补中

33、，沿对称轴的进给的方向相同，圆弧插补中，沿对称轴的进给的方向相同，沿非对称轴的进给的方向相反。沿非对称轴的进给的方向相反。所有对称圆弧的偏差计算公式，只要取起所有对称圆弧的偏差计算公式，只要取起点坐标的点坐标的绝对值绝对值，均与第一象限中的逆圆弧或顺，均与第一象限中的逆圆弧或顺圆弧的偏差计算公式相同。圆弧的偏差计算公式相同。注意：注意：记忆：记忆：2 2象限：象限：1 1象限以象限以y y轴镜象；轴镜象；4 4象限：象限：1 1象限以象限以x x轴镜象；轴镜象；3 3象限：象限：1 1象限旋转象限旋转180180度度 表表3-4 3-4 圆弧插补的进给方向及偏差计算公式圆弧插补的进给方向及偏差

34、计算公式注意：注意：表中坐标值为表中坐标值为不带符号的数不带符号的数，如第四象限中的，如第四象限中的点（点（-4,-3)-4,-3)应用应用 xm=4,ym=3xm=4,ym=3查表计算。查表计算。4.4.圆弧插补计算的程序实现圆弧插补计算的程序实现（1 1）数据的输入及存放）数据的输入及存放）数据的输入及存放）数据的输入及存放 在在在在计计计计算算算算机机机机的的的的内内内内存存存存中中中中开开开开辟辟辟辟八八八八个个个个单单单单元元元元XOXO、YOYO、NXYNXY、FMFM、RNSRNS、XMXM、YMYM和和和和ZFZF，分分分分别别别别存存存存放放放放起起起起点点点点的的的的横横横

35、横坐坐坐坐标标标标x x0 0、起起起起点点点点的的的的纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标y y0 0、总总总总步步步步数数数数NxyNxy、加加加加工工工工点点点点偏偏偏偏差差差差FmFm、圆圆圆圆弧种类值弧种类值弧种类值弧种类值RNSRNS、x xmm、y ymm和走步方向标志。和走步方向标志。和走步方向标志。和走步方向标志。这里这里这里这里Nxy=|xNxy=|xe e-x-x0 0|+|y|+|ye e-y-y0 0|；RNSRNS等等等等于于于于1 1、2 2、3 3、4 4和和和和5 5、6 6、7 7、8 8分分分分别别别别代代代代表表表表SRSR1 1、SRSR2 2、SRSR3 3、S

36、RSR4 4和和和和NRNR1 1、NRNR2 2、NRNR3 3、NRNR4 4，RNSRNS的的的的值值值值可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定；可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定；可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定；可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定；FmFm的初值为的初值为的初值为的初值为F F0 0，x xmm和和和和y ymm的初值为的初值为的初值为的初值为x x0 0和和和和y y0 0；ZF=1ZF=1、2 2、3 3、4 4分别表示分别表示分别表示分别表示+x+x、-x-x、+y+y、-y-y走步方向。走步方向。走步方向。走步方向。（2 2 2 2）圆弧插补计算

37、的程序流程）圆弧插补计算的程序流程）圆弧插补计算的程序流程）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按照插补计算的五个步骤来实现插补计算按照插补计算的五个步骤来实现插补计算按照插补计算的五个步骤来实现插补计算程序。即：程序。即：程序。即：程序。即：偏差判别偏差判别偏差判别偏差判别 坐标进给坐标进给坐标进给坐标进给 偏差计算偏差计算偏差计算偏差计算 坐标计算坐标计算坐标计算坐标计算 终点判断终点判断终点判断终点判断y轴轴指明指明RNS，可以选择同，可以选择同样的偏差计算公式样的偏差计算公式判断判断Fm的值的值判断判断Fm的值的值x轴轴 其中内存单元数据：其中内存单元数据：X0

38、：起点：起点X坐标坐标 Y0：起点：起点Y坐标坐标 NXY:总步数，总步数，Nxy Nx+Ny FM：加工点偏差；：加工点偏差；XM：xm YM：ym RNS：圆弧种类，：圆弧种类，1、2、3、4和和5、6、7、8分别代表分别代表SR1、SR2、SR3、SR4和和NR1、NR2、NR3、NR4。ZF：进给方向，：进给方向，1、2、3、4代表在代表在+x、x、+y、-y方向进给。方向进给。例例例例3-23-23-23-2：设加工第一象限：设加工第一象限：设加工第一象限：设加工第一象限逆圆弧逆圆弧逆圆弧逆圆弧ABABABAB，已知起点的坐标为，已知起点的坐标为，已知起点的坐标为，已知起点的坐标为A

39、 A A A(4(4(4(4，0)0)0)0)，终点的坐标为，终点的坐标为，终点的坐标为，终点的坐标为B(0B(0B(0B(0，4)4)4)4)，试进行插补计算并作，试进行插补计算并作，试进行插补计算并作，试进行插补计算并作出走步轨迹图。出走步轨迹图。出走步轨迹图。出走步轨迹图。解：解：坐标进给总步数坐标进给总步数Nxy=|xe-x0|+|ye-y0|=8，x0=4，y0=0，F0=0插补过程如表所示。插补过程如表所示。步数步数偏差判别偏差判别坐标进给坐标进给偏差计算偏差计算坐标计算坐标计算终点判断终点判断起点起点F F0 0=0=0 x x0 0=4,y=4,y0 0=0=0N Nxyxy=

40、8=81 1F F0 0=0=0-x-xF F1 1=F=F0 0-2x-2x0 0+1=-7+1=-7x x1 1=x=x0 0-1=3,y-1=3,y1 1=0=0N Nxyxy=7=72 2F F1 100+y+yF F2 2=F=F1 1+2y+2y1 1+1=-6+1=-6x x2 2=3,y=3,y2 2=y=y1 1+1=1+1=1N Nxyxy=6=63 3F F2 200+y+yF F3 3=F=F2 2+2y+2y2 2+1=-3+1=-3x x3 3=3,y=3,y3 3=y=y2 2+1=2+1=2N Nxyxy=5=54 4F F3 3000-x-xF F5 5=F=

41、F4 4-2x-2x4 4+1=-3+1=-3x x5 5=x=x4 4-1=2,y-1=2,y5 5=3=3N Nxyxy=3=36 6F F5 5000-x-xF F7 7=F=F6 6-2x-2x6 6+1=1+1=1x x7 7=x=x6 6-1=1,y-1=1,y7 7=4=4N Nxyxy=1=18 8F F7 700-x-xF F8 8=7 7-2x-2x7 7+1=0+1=0 x x8 8=x=x7 7-1=0,y-1=0,y8 8=4=4N Nxyxy=0=0插补计算过程插补计算过程走步轨迹走步轨迹练习：练习：设加工第二象限逆圆弧设加工第二象限逆圆弧AB，已知圆弧的起点，已知

42、圆弧的起点坐标为坐标为A（-4，0），终点坐标为），终点坐标为B（0，4），试进），试进行插补计算，并作出走步轨迹图。行插补计算，并作出走步轨迹图。解：解：坐标进给总步数坐标进给总步数Nxy=|xe-x0|+|ye-y0|=8，x0=4，y0=0，F0=0插补过程如表所示。插补过程如表所示。3.3 3.3 多轴步进电机控制技术多轴步进电机控制技术3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 步进电机的工作原理步进电机的工作原理步进电机的工作原理步进电机的工作原理3.3.2 3.3.2 3.3.2 3.3.2 步进电机的工作方式步进电机的工作方式步进电机的工作方式步进电机的工作方式3.3.3

43、3.3.3 3.3.3 3.3.3 步进电机控制接口及输出字表步进电机控制接口及输出字表步进电机控制接口及输出字表步进电机控制接口及输出字表3.3.4 3.3.4 3.3.4 3.3.4 步进电机控制程序步进电机控制程序步进电机控制程序步进电机控制程序3.3.5 3.3.5 3.3.5 3.3.5 数控系统设计举例数控系统设计举例数控系统设计举例数控系统设计举例三轴步进电机控制三轴步进电机控制三轴步进电机控制三轴步进电机控制 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。是电机类中比较特殊的一种，它是靠脉冲来驱

44、动的。步进电机：脉冲电机，给一个脉冲电机转一下。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它是一种将电脉冲信号转换为角位移的机电式数模（D DA A）转换器。）转换器。步进电机不是连续的变化，而是跳跃的，离散的。步进电机不是连续的变化，而是跳跃的，离散的。靠步进电机来驱动的数控系统的工作站或刀具总靠步进电机来驱动的数控系统的工作站或刀具总移动移动步数决定于指令脉冲的总数步数决定于指令脉冲的总数，而刀具移动的，而刀具移动的速度速度则取决于指令脉冲的频率则取决于指令脉冲的频率。3.3.1 3.3.1 步进电机的工作原理步进电机的工作原理1.1.1.1.步

45、进电机的结构：由内转子和定子构成。步进电机的结构：由内转子和定子构成。步进电机的结构：由内转子和定子构成。步进电机的结构：由内转子和定子构成。定子：定子上有绕组，图示电机是三相电机，有定子：定子上有绕组，图示电机是三相电机，有定子：定子上有绕组，图示电机是三相电机，有定子：定子上有绕组，图示电机是三相电机，有3 3 3 3对对对对磁极，实际上步进电机不仅有三相，还有四相、五相等等。磁极，实际上步进电机不仅有三相，还有四相、五相等等。磁极，实际上步进电机不仅有三相，还有四相、五相等等。磁极，实际上步进电机不仅有三相，还有四相、五相等等。三对磁极分别为三对磁极分别为三对磁极分别为三对磁极分别为A

46、A A A、B B B B、C C C C，通过开关轮流通电。，通过开关轮流通电。，通过开关轮流通电。，通过开关轮流通电。转子：上面带齿。为了说明问题，这里只画了转子：上面带齿。为了说明问题，这里只画了转子：上面带齿。为了说明问题，这里只画了转子：上面带齿。为了说明问题，这里只画了4 4 4 4个齿。个齿。个齿。个齿。（一般有几十个齿）（一般有几十个齿）（一般有几十个齿）（一般有几十个齿）2.2.步进电机的步进电机的工作过程：工作过程：A A相通电：相通电：A A相磁极与相磁极与0 0、2 2号齿对齐；号齿对齐；B B相通电：由于磁力线作用，相通电：由于磁力线作用，B B相磁极与相磁极与1 1

47、、3 3号齿对齐；号齿对齐；C C相通电：由于磁力线作用，相通电：由于磁力线作用，C C相磁极与相磁极与0 0、2 2号齿对齐；号齿对齐；A A相通电：由于磁力线作用，相通电：由于磁力线作用，A A相磁极与相磁极与1 1、3 3号齿对齐；号齿对齐；结论：定子按结论：定子按A-B-C-AA-B-C-A相轮流通电，则磁场沿相轮流通电，则磁场沿A A、B B、C C方向转动方向转动360360度角，转子沿度角，转子沿ABCABC方向转动了一方向转动了一个齿距的位置。齿数为个齿距的位置。齿数为4 4，齿距角为，齿距角为9090度，即度，即1 1个个齿距转动了齿距转动了9090度。度。3.3.步进电机的

48、步进电机的“相相”和和“拍拍”“相相”绕组的个数绕组的个数 “拍拍”绕组的通电状态。如：三拍表示一绕组的通电状态。如：三拍表示一个周期共有个周期共有3 3种通电状态，六拍表示一个周期有种通电状态，六拍表示一个周期有6 6种种通电状态，每个周期步进电机转动一个齿距。通电状态，每个周期步进电机转动一个齿距。4.4.步进电机的步距角的计算步进电机的步距角的计算 步距角步距角：步进电机每拍步进的角度。：步进电机每拍步进的角度。对对对对于于于于一一一一个个个个步步步步进进进进电电电电机机机机，如如如如果果果果它它它它的的的的转转转转子子子子的的的的齿齿齿齿数数数数为为为为Z Z，它它它它的的的的齿距角齿

49、距角齿距角齿距角 Z Z为为为为 Z Z=2=2Z Z=360/Z =360/Z 而步进电机运行而步进电机运行而步进电机运行而步进电机运行N N拍可使转子转动一个齿距位置。拍可使转子转动一个齿距位置。拍可使转子转动一个齿距位置。拍可使转子转动一个齿距位置。步进电机的步进电机的步进电机的步进电机的步距角步距角步距角步距角 可以表示如下可以表示如下可以表示如下可以表示如下 =Z ZN=360/(NZ)N=360/(NZ)其中：其中：其中：其中：N N是步进电机工作拍数，是步进电机工作拍数，是步进电机工作拍数，是步进电机工作拍数，Z Z是转子的齿数。是转子的齿数。是转子的齿数。是转子的齿数。对对对对

50、于于于于4 4个个个个齿齿齿齿的的的的三三三三相相相相步步步步进进进进电电电电机机机机，若若若若采采采采用用用用三三三三拍拍拍拍方方方方式式式式，则则则则它它它它的步距角是的步距角是的步距角是的步距角是 =360/(34)=30=360/(34)=30对对对对于于于于转转转转子子子子有有有有4040个个个个齿齿齿齿且且且且采采采采用用用用三三三三拍拍拍拍方方方方式式式式的的的的步步步步进进进进电电电电机机机机而而而而言言言言，其步距角是其步距角是其步距角是其步距角是 =360/(340)=3=360/(340)=33.3.2 3.3.2 步进电机的工作方式步进电机的工作方式1 1 1 1步进电

51、机单三拍工作方式步进电机单三拍工作方式步进电机单三拍工作方式步进电机单三拍工作方式2 2 2 2步进电机的双三拍工作方式步进电机的双三拍工作方式步进电机的双三拍工作方式步进电机的双三拍工作方式 3 3 3 3步进电机的三相六拍工作方式步进电机的三相六拍工作方式步进电机的三相六拍工作方式步进电机的三相六拍工作方式 1.1.1.1.单三拍工作方式：单三拍工作方式：单三拍工作方式：单三拍工作方式：单三拍就是每次只给一个线组通电，其余的绕组单三拍就是每次只给一个线组通电，其余的绕组单三拍就是每次只给一个线组通电，其余的绕组单三拍就是每次只给一个线组通电，其余的绕组断开。断开。断开。断开。绕组的通电顺序

52、：绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：ABCAABCAABCAABCA 电压波形电压波形电压波形电压波形在这里，步进电机是由脉冲控制的。而脉冲的输出受在这里，步进电机是由脉冲控制的。而脉冲的输出受在这里，步进电机是由脉冲控制的。而脉冲的输出受在这里，步进电机是由脉冲控制的。而脉冲的输出受计算机的控制。计算机的控制。计算机的控制。计算机的控制。3 3 3 3步进电机的三相六拍工作方式步进电机的三相六拍工作方式步进电机的三相六拍工作方式步进电机的三相六拍工作方式 绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：A AB B BC C CA AA AB B BC C CA

53、 AA AB B BC C CA AA AB B BC C CA A 电压波形电压波形电压波形电压波形2 2 2 2步进电机的双三拍工作方式步进电机的双三拍工作方式步进电机的双三拍工作方式步进电机的双三拍工作方式 绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：绕组的通电顺序：AB BC CAAB BC CAAB BC CAAB BC CA 电压波形电压波形电压波形电压波形3.3.3 3.3.3 步进电机控制接口及输出字表步进电机控制接口及输出字表步进电机的控制中，要关心下列问题：步进电机的控制中，要关心下列问题：步进电机的控制中，要关心下列问题：步进电机的控制中，要关心下列问题：步进电机的精

54、度问题：步进电机的工作精度问题；步进电机的精度问题：步进电机的工作精度问题；步进电机的精度问题：步进电机的工作精度问题；步进电机的精度问题：步进电机的工作精度问题；速度调节问题：步进电机运动速度的快慢的调节；速度调节问题：步进电机运动速度的快慢的调节；速度调节问题：步进电机运动速度的快慢的调节；速度调节问题：步进电机运动速度的快慢的调节；计算机接口问题：和计算机接口应该注意的问题。计算机接口问题：和计算机接口应该注意的问题。计算机接口问题：和计算机接口应该注意的问题。计算机接口问题：和计算机接口应该注意的问题。常规的步进电机控制电路如图所示。常规的步进电机控制电路如图所示。补充：步进电机的控制

55、原理补充：步进电机的控制原理 变变频频信信号号源源：是是一一个个频频率率可可调调的的脉脉冲冲信信号号发发生生器器，它它根根据据步步进进电电机机速速度度变变化化的的需需要要把把不不同同频频率的脉冲送到脉冲分配器。率的脉冲送到脉冲分配器。脉冲分配器脉冲分配器：把脉冲串按一定规律分配给功把脉冲串按一定规律分配给功率放大器的各相输入端，又称环形分配器。率放大器的各相输入端，又称环形分配器。输入：步进脉冲，输入：步进脉冲，1 1个脉冲为个脉冲为1 1拍，走一步；拍，走一步；方向选择方向选择 ，正转或反转。，正转或反转。输出：各相绕组的驱动脉冲。输出：各相绕组的驱动脉冲。功率放大器功率放大器：脉冲分配器的

56、输出电路不足以脉冲分配器的输出电路不足以驱动步进电机，需要进行功率放大。驱动步进电机，需要进行功率放大。采采用用微微机机控控制制主主要要取取代代变变频频信信号号源源和和脉脉冲冲分分配配器器，而而给给步步进进电电机机提提供供驱驱动动电电源源的的驱驱动动电电路路是是必不可少的。必不可少的。1 1步进电机控制接口步进电机控制接口 研华板卡控制两台三相步进电机接口示意图研华板卡控制两台三相步进电机接口示意图研华板卡控制两台三相步进电机接口示意图研华板卡控制两台三相步进电机接口示意图82558255控制两台三相步进电机接口示意图控制两台三相步进电机接口示意图控制两台三相步进电机接口示意图控制两台三相步进

57、电机接口示意图 步进电机控制的输出字表步进电机控制的输出字表(三相六拍工作三相六拍工作三相六拍工作三相六拍工作方式方式方式方式)如表如表3-63-6所示。若要控制电机正转，则按所示。若要控制电机正转，则按照照ADx1ADx1 ADx2 ADx2 ADx3 ADx3 ADx4ADx4 ADx5 ADx5 ADx6 ADx6 ADx1ADx1和和ADy1ADy1 ADy2 ADy2 ADy3 ADy3 ADy4ADy4 ADyX5 ADyX5 ADy6 ADy6 ADy1ADy1顺序分别向顺序分别向PAPA和和PBPB口口送控制字即可。若要反转，则按相反的顺序。送控制字即可。若要反转，则按相反的顺

58、序。2.2.步进电机控制的输出字表步进电机控制的输出字表x x轴步进电机输出字表轴步进电机输出字表y y轴步进电机输出字表轴步进电机输出字表存储地址标号存储地址标号低八位输出字低八位输出字存储地址标号存储地址标号高八位输出字高八位输出字ADXADX1 100000001=01H00000001=01HADYADY1 100000001=01H00000001=01HADXADX2 200000011=03H00000011=03HADYADY2 200000011=03H00000011=03HADXADX3 300000010=02H00000010=02HADYADY3 300000010

59、=02H00000010=02HADXADX4 400000110=06H00000110=06HADYADY4 400000110=06H00000110=06HADXADX5 500000100=04H00000100=04HADYADY5 500000100=04H00000100=04HADXADX6 600000101=05H00000101=05HADYADY6 600000101=05H00000101=05H3.3.4 3.3.4 步进电机控制程序步进电机控制程序1.1.步进电机走步控制程序步进电机走步控制程序 2.2.步进电机速度控制程序步进电机速度控制程序 硬件电路；硬件电

60、路；硬件电路；硬件电路；电机类型（三相、四相等）、步踞角、最高通电机类型（三相、四相等）、步踞角、最高通电机类型（三相、四相等）、步踞角、最高通电机类型（三相、四相等）、步踞角、最高通电频率、最低通电频率等等。频率对应的是速度。电频率、最低通电频率等等。频率对应的是速度。电频率、最低通电频率等等。频率对应的是速度。电频率、最低通电频率等等。频率对应的是速度。选择工作方式；选择工作方式；选择工作方式；选择工作方式；电机控制的调速问题。电机控制的调速问题。电机控制的调速问题。电机控制的调速问题。1 1 1 1步进电机走步控制程序步进电机走步控制程序步进电机走步控制程序步进电机走步控制程序 什么是走

61、步程序？什么是走步程序？什么是走步程序？什么是走步程序？用用用用ADXADXADXADX和和和和ADYADYADYADY分别表示分别表示分别表示分别表示x x x x轴和轴和轴和轴和y y y y轴步进电机输出字表的轴步进电机输出字表的轴步进电机输出字表的轴步进电机输出字表的取数地址指针。且用取数地址指针。且用取数地址指针。且用取数地址指针。且用ZF=1ZF=1ZF=1ZF=1、2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4分别表示分别表示分别表示分别表示+x+x+x+x、-x-x-x-x、+y+y+y+y、-y-y-y-y走步方向。走步方向。走步方向。走步方向。在流程图的第一个判断中，在流程

62、图的第一个判断中，在流程图的第一个判断中，在流程图的第一个判断中，ZFZFZFZF通过对通过对通过对通过对FmFmFmFm的判断来的判断来的判断来的判断来赋值。因此，这个程序还要和插补计算程序结合起来赋值。因此，这个程序还要和插补计算程序结合起来赋值。因此，这个程序还要和插补计算程序结合起来赋值。因此，这个程序还要和插补计算程序结合起来看。看。看。看。+x-x+y-yx轴轴y轴轴 若若将将步步进进控控制制程程序序和和插插补补计计算算程程序序结结合合起起来来，并并修修改改程程序序的的初初始始化化和和循循环环控控制制判判断断的的内内容容，便便可可以以很很好好地地实实现现xOyxOy坐坐标标平平面面

63、的的数数字字程程序序控控制制，为为机机床床电电器器的的自自动动控控制制提提供供了了有有力力的的手手段。段。步步进进电电机机的的输输出出字字更更换换得得越越快快，步步进进电电机机的的转转速速越越高高。因因此此，控控制制延延时时时时间间常常数数，即即可可达到调速的目的。达到调速的目的。一一般般采采用用查查表表法法来来可可控控制制步步进进电电机机的的进进给给速速度度。即即离离线线计计算算出出各各步步的的延延时时时时间间放放入入延延时时时时间间表表中中，然然后后按按地地址址表表一一次次取取出出下下一一步步进进给给的的延延时时值值，通通过过延延时时程程序序或或定定时时器器产产生生给给定定的的时间间隔，发

64、出相应的走步命令。时间间隔，发出相应的走步命令。2.2.步进电机速度控制程序步进电机速度控制程序设设Ti为相邻两个进给脉冲之间的时间间隔（为相邻两个进给脉冲之间的时间间隔（s），），Vi 为进给一步后的末速度（步为进给一步后的末速度（步s），），a为进给一步的为进给一步的加速度（步加速度（步s2），则得），则得 则：则：注意：注意：按正序或反序取输出字可控制步进电机正按正序或反序取输出字可控制步进电机正转或反转；转或反转；速度往往和输出字的输送的频率有关，输速度往往和输出字的输送的频率有关，输出字更换得越快，步进电机的转速越高；出字更换得越快，步进电机的转速越高；调速过程总是有加速问题；调速过

65、程总是有加速问题；控制延时的时间常数，即可达到调速的目控制延时的时间常数，即可达到调速的目的；的；TiTi为相邻两次走步的时间间隔，为相邻两次走步的时间间隔，ViVi为进给为进给一步后速度，一步后速度，a a为加速度。为加速度。3.3.5 3.3.5 数控系统设计举例数控系统设计举例-三轴步进电机控制三轴步进电机控制1.1.数控系统的硬件系统结构及主要部件数控系统的硬件系统结构及主要部件 （1 1 1 1）工业控制机（）工业控制机（）工业控制机（）工业控制机（IPCIPCIPCIPC）（2 2 2 2）运动控制卡）运动控制卡）运动控制卡）运动控制卡2.2.数控系统的软件结构及主要功能模块数控系

66、统的软件结构及主要功能模块 该软件为多任务操作系统，系统主要模块的功该软件为多任务操作系统，系统主要模块的功该软件为多任务操作系统，系统主要模块的功该软件为多任务操作系统，系统主要模块的功能如下能如下能如下能如下:（1 1 1 1）多任务操作模块）多任务操作模块）多任务操作模块）多任务操作模块 （2 2 2 2）人机接口模块）人机接口模块）人机接口模块）人机接口模块 （3 3 3 3）轨迹插补模块）轨迹插补模块）轨迹插补模块）轨迹插补模块 （4 4 4 4）运动学算法模块）运动学算法模块）运动学算法模块）运动学算法模块 （5 5 5 5）位置控制模块）位置控制模块）位置控制模块）位置控制模块 （6 6 6 6）方式控制模块）方式控制模块）方式控制模块）方式控制模块 （7 7 7 7）程序控制模块）程序控制模块）程序控制模块）程序控制模块 （8 8 8 8）参数管理模块）参数管理模块）参数管理模块）参数管理模块 （9 9 9 9）运动仿真模块、动态显示模块等）运动仿真模块、动态显示模块等）运动仿真模块、动态显示模块等）运动仿真模块、动态显示模块等3.4 3.4 多轴伺服驱动控制技术多轴伺