基于嵌入式的數(shù)控沖床X-Y平臺運動控制系統(tǒng)應用研究.pdf

1、伴隨著社會和經(jīng)濟的進步，工業(yè)自動化水平不斷提高，工業(yè)控制領域?qū)\動控制的高速，控制精度等性能提出了越來越高的要求，國內(nèi)和世界市場對高端產(chǎn)品的鍛壓設備需求不斷地上升。
　　嵌入式系統(tǒng)作為現(xiàn)在社會主流的方向，社會上的各個領域都有著它的身影。當然，數(shù)控沖床的運動控制系統(tǒng)也用到了嵌入式系統(tǒng)。本論文重點研究以ARM的微型處理器STM32F427為核心的運動控制系統(tǒng)。
　　首先，本文介紹了高速沖床的相關背景知識及其研究的意義，到目前為止

2、運動控制系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展狀況并對嵌入式系統(tǒng)的概況做出一些講述。其次，詳細介紹了X、Y軸運動控制系統(tǒng)總體設計。然后，分別對X、Y軸運動控制系統(tǒng)的軟件和硬件進行設計。根據(jù)本文提及的控制系統(tǒng)設計要求，設計以ARM微型處理器STM32F427為核心的控制系統(tǒng)的軟硬件。其中硬件設計包括微型處理器外圍電路的設計、伺服驅(qū)動器接口電路設計等；軟件設計包括程序初始化模塊設計、系統(tǒng)運行模塊設計等。接著，建立數(shù)控沖床X-Y平臺運動控制系統(tǒng)模型，其中包括對其

3、數(shù)控平臺的動力學模型建立、伺服系統(tǒng)數(shù)學模型建立和控制系統(tǒng)模型建立。根據(jù)沖床的運動建模分析，提出了模糊PID控制理論。通過分別分析了PID控制理論和模糊控制理論的優(yōu)點與不足，然后結(jié)合了兩者的優(yōu)勢，針對本課題的運動控制系統(tǒng)，構(gòu)建模糊PID控制器，并且使用Matlab軟件搭建模糊PID控制器，進行數(shù)值仿真并且分析仿真結(jié)果。
　　最后，為了測試本課題所設計的控制系統(tǒng)，對數(shù)控沖床X-Y平臺的運動控制系統(tǒng)進行調(diào)試。借助于基恩士激光測量器等工具