[01558568]基于机电一体化的精确定位控制系统

根据此机电一体化精确定位装置及控制系统的功能特点和工况条件,结合项目实际需要,完成了机电一体化精确定位装置的结构设计和控制部分的软硬件设计。最终实现了定位功能,具体主要工作体现在以下几个方面： （1）根据整个系统的工作过程,对系统的整体方案进行了设计,基本确定了以机械、电及控制于一体的机电一体化精确定位装置及控制系统。 （2）传动装置的运动特性是研究机电一体化精确定位装置的基础,而且从根本上决定装置所能达到的运动精度。滚珠丝杠是此机电一体化精确定位装置中传动部分的核心部件。本论文针对滚珠丝杠传动,深入研究传动机构中的接触特性,机构刚度等影响传动机构动态性能的因数。并提出相应的改进措施。 （3）对可编程逻辑控制器控制数字化元件的几种方法进行研究:步进电机实现硬件环形脉冲分配控制;使用软件实现环形脉冲分配控制步进电机;使用定位模块控制步进电机。基于三菱FX系列可编程逻辑控制器为例对PLC控制常用被控对象控制方式、在控制过程中的接线方法、用到的PLC指令等分别进行了研究和探讨,阐述了各自的优缺点,最终确定了以定位模块实现环形分配器控制步进电机的方案。 （4）对定位装置结构进行设计,包括：滚珠丝杠副、联轴器等的设计。绘制了系统的装配图。 （5）针对本机电一体化精确定位装置及控制系统的功能特点,初步完成了基于可编程逻辑控制器控制部分电气部分GX程序设计、HMI程序设计、硬件的选型设计。进一步分析电气部分的主电路、控制电路,把控制电路分为可编程逻辑控制器与电机之间的接口电路、传感器信号电路、定位模块电路等部分。从电路功能和系统稳定性两方面对控制电路进行分析,最后决定为滤除电源中的高次谐波,使元器件受干扰尽量的小采用了噪声滤波器同时完成了各部分电路的设计。提高了系统整体可靠性。