運動控制卡是一種基于PC機及工業(yè)PC機、 用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。
動控制卡是基于PC總線,利用高性能微處理器(如DSP)及大規(guī)模可編程器件實現(xiàn)多個伺服電機的多軸協(xié)調(diào)控制的一種高性能的步進/伺服電機運動控制卡,包括脈沖輸出、脈沖計數(shù)、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、D/A輸出等功能,它可以發(fā)出連續(xù)的、高頻率的脈沖串,通過改變發(fā)出脈沖的頻率來控制電機的速度,改變發(fā)出脈沖的數(shù)量來控制電機的位置,它的脈沖輸出模式包括脈沖/方向、脈沖/脈沖方式。脈沖計數(shù)可用于編碼器的位置反饋,提供機器準(zhǔn)確的位置,糾正傳動過程中產(chǎn)生的誤差。數(shù)字輸入/輸出點可用于限位、原點開關(guān)等。
庫函數(shù)包括S型、T型加速,直線插補和圓弧插補,多軸聯(lián)動函數(shù)等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中需要精確定位、定長的位置控制系統(tǒng)和基于PC的NC控制系統(tǒng)。具體就是將實現(xiàn)運動控制的底層軟件和硬件集成在一起,使其具有伺服電機控制所需的各種速度、位置控制功能,這些功能能通過計算機方便地調(diào)用。現(xiàn)國內(nèi)外運動控制卡公司有美國的GALIL、PMAC,英國的翠歐,***省的臺達、凌華、研華,大陸的研控、雷賽、固高、樂創(chuàng)、眾為興等。
運動控制卡應(yīng)用于復(fù)雜曲線實時插補算法
數(shù)控裝置根據(jù)輸入的零件程序的信息,將程序段所描述的曲線的起點、終點之間的空間進行數(shù)據(jù)密化,從而形成要求的輪廓軌跡,這種“數(shù)據(jù)密化”機能就稱為“插補”。機床數(shù)控系統(tǒng)依照一定方法確定刀具運動軌跡的過程。也可以說,已知曲線上的某些數(shù)據(jù),按照某種算法計算已知點之間的中間點的方法,也稱為“數(shù)據(jù)點的密化”。
傳統(tǒng)的CNC只提供直線和圓弧插補,對于非直線和圓弧曲線則采用直線和圓弧分段擬合的方法進行插補。這種方法在處理復(fù)雜曲線時會導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大、精度差、進給速度不均、編程復(fù)雜等一系列問題,必然對加工質(zhì)量和加工成本造成較大的影響。許多人開始尋求一種能夠?qū)?fù)雜的自由型曲線曲面進行直接插補的方法。國內(nèi)外的學(xué)者對此進行了大量的深入研究,由此也產(chǎn)生了很多新的插補方法。如A(AKIMA)樣條曲線插補、C(CUBIC)樣條曲線插補、貝齊爾(Bezier)曲線插補、PH(Pythagorean-Hodograph)曲線插補、B 樣條曲線插補等。由于 B 樣條類曲線的諸多優(yōu)點,尤其是在表示和設(shè)計自由型曲線曲面形狀時顯示出的強大功能,使得人們關(guān)于自由空間曲線曲面的直接插補算法的研究多集中在它身上。(運動控制卡的應(yīng)用)
插補計算就是數(shù)控裝置根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù),通過計算,把工件輪廓的形狀描述出來,邊計算邊根據(jù)計算結(jié)果向各坐標(biāo)發(fā)出進給脈沖,對應(yīng)每個脈沖,機 床在響應(yīng)的坐標(biāo)方向上移動一個脈沖當(dāng)量的距離,從而將工件加工出所需要輪廓的形狀。 圓弧插補這是一種插補方式,在此方式中,根據(jù)兩端點間的插補數(shù)字信息,計算出逼近實際圓弧的點群,控制刀具沿這些點運動,加工出圓弧曲線。
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