1、 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（Computer 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。3.1.1 3.1.1 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19521952l969l969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l970l970
2、l985l985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、柔性制造系统系统(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l990l990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
3、、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 数字控制系统数字控制系统 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。将所需加工的轮廓曲线，按照一定的原则进将所需加工的轮廓曲线，按照一定的原则进行分割，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 根据给定的各曲线段的起点、终点坐标，以根据给定的各曲线段的起点、终点坐标，以一定的规律定出一系列中间点，要求这些中间点一定的规律定出一系列中间点
4、，要求这些中间点所连接的曲线必须以一定的精度逼近给定的线段。所连接的曲线必须以一定的精度逼近给定的线段。确定各坐标值之间的中间值的数值计算方法称为确定各坐标值之间的中间值的数值计算方法称为插值或插补插值或插补。常用的插补形式有直线插补和二次曲线（圆常用的插补形式有直线插补和二次曲线（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
5、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
6、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 根据插补运算过程中给定的各中间点，对根据插补运算过程中给定的各中间点，对x x、y y方向分配脉冲信号，以控制步进电机的旋转方向、方向分配脉冲信号，以控制步进电机的旋转方向、速度及转动的角度，步进电机带动刀具，从而加速度及转动的角度，步进电机带动刀具，从而加工出所需要的轮廓。工出所需要的轮廓。对应于每个脉冲移动的相对位置称为步长或对应于每个脉冲移动的相对位置
7、称为步长或脉冲当量，用脉冲当量，用 表示，并且表示，并且 。yx,yx 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：x)x(xN0ex/y)y(yN0ey/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。1.1.点位控制（定位）点位控制（定位）点位控制只要求控制机床的移动部件从一个点位控制只要求控制机床的移动部件从一个点准确移动到另一个点。对中间运动轨迹不作要点
8、准确移动到另一个点。对中间运动轨迹不作要求，且在移动过程中也不作任何加工。如数控钻求，且在移动过程中也不作任何加工。如数控钻床、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）直线切削控制除控制点到点的准确定位外，直线切削控制除控制点到点的准确定位外，还要控制两点之间的移动速度和路线。运动路线还要控制两点之间的移动速度和路线。运动路线只是相对某一直角坐标轴作只是相对某一直角坐标轴作平行运动平行运动，且在运动，且在运动的过程中以一定的进给速度进行切削加工。如数的过程中以一定的进给速度进行切削加工。如数控车床、数控铣床等。控车床、数控铣床等。3.3.轮廓控制（多轴切削）
9、轮廓控制（多轴切削）轮廓切削控制能对两个及两个以上的运动坐轮廓切削控制能对两个及两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行控制。控制刀具沿工件标的位移和速度同时进行控制。控制刀具沿工件轮廓曲线不断地运动。这种方式是借助于插补器轮廓曲线不断地运动。这种方式是借助于插补器进行的，插补器根据加工的工件轮廓向每一个坐进行的，插补器根据加工的工件轮廓向每一个坐标轴分配速度指令，以获得给定坐标点之间的中标轴分配速度指令，以获得给定坐标点之间的中间点。如数控车床、数控铣床等。间点。如数控车床、数控铣床等。反馈检测元件反馈检测元件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
10、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
11、，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。3.2.1 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 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，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；决定进给坐标
12、轴及其方向；偏差计算：计算进给一步后新的偏差，作为下偏差计算：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；一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。如此不断循环直到到达终点。终点，返回。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ememmyxxyF（2）进给与偏差计算）进给
13、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：0mFmmmmyyxx111emmyFF1 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：0mF111mmmmyyxxemmxFF1（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
14、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。0e0exyyyxxN 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
15、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
16、、-y方向进给。方向进给。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。1.1.第一象限内第一象限内顺圆弧顺圆弧插补插补 1 1）建立偏差函数）建立偏差函数 设函数设函数222RyxFmmm 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：0mF11
17、1mmmmyyxx121mmmyFF 当加工点正处于当加工点正处于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+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：0mFmmmmyyxx111121mmmxFF3）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。0e0exyyyxxN 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
18、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方向进方向进一步，该点坐标为：一步，该点坐标为：新偏差：新偏差：0mFmmmmyyxx111121mmmxFF 1 1）建立偏差函数）建立偏差函数 设函数设函数222RyxFm
19、mm 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：0mF111mmmmyyxx121mmmyFF3.3.四个象限的圆弧插补四个象限的圆弧插补 圆弧插补中，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
20、：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
21、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：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分别代分别代表表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。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。
22、插补过程如表所示。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。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，它是靠脉冲来驱动
23、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。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
24、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、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
25、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：步进电机每拍步进的角度。步距角：步进电机每拍步进的角度。常规的步进电机控制电路如图所示。常规的步进电机控制
26、电路如图所示。补充：步进电机的控制原理补充：步进电机的控制原理 变频信号源变频信号源：是一个频率可调的脉冲信号发：是一个频率可调的脉冲信号发生器，它根据步进电机速度变化的需要把不同频生器，它根据步进电机速度变化的需要把不同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
27、冲。功率放大器功率放大器：脉冲分配器的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。采用微机控制主要取代变频信号源和脉冲分采用微机控制主要取代变频信号源和脉冲分配器，而给步进电机提供驱动电源的驱动电路是配器，而给步进电机提供驱动电源的驱动电路是必不可少的。必不可少的。步进电机控制的输出字表步进电机控制的输出字表()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ADy1A
28、Dy1 ADy2 ADy2 ADy3 ADy3 ADy4ADy4 ADyX5 ADyX5 ADy6 ADy6 ADy1ADy1顺序分别向顺序分别向PAPA和和PBPB口送控制字即可。若要反转，则按相反口送控制字即可。若要反转，则按相反的顺序。的顺序。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=0
29、3H00000011=03HADYADY2 200000011=03H00000011=03HADXADX3 300000010=02H00000010=02HADYADY3 300000010=02H00000010=02HADXADX4 400000110=06H00000110=06HADYADY4 400000110=06H00000110=06HADXADX5 500000100=04H00000100=04HADYADY5 500000100=04H00000100=04HADXADX6 600000101=05H00000101=05HADYADY6 600000101=05H0
30、0000101=05H+x-x+y-yx轴轴y轴轴 若将步进控制程序和插补计算程序结合起若将步进控制程序和插补计算程序结合起来，并修改程序的初始化和循环控制判断的内来，并修改程序的初始化和循环控制判断的内容，便可以很好地实现容，便可以很好地实现xOyxOy坐标平面的数字程坐标平面的数字程序控制，为机床电器的自动控制提供了有力的序控制，为机床电器的自动控制提供了有力的手段。手段。步进电机的输出字更换得越快，步进电机步进电机的输出字更换得越快，步进电机的转速越高。因此，控制延时时间常数，即可的转速越高。因此，控制延时时间常数，即可达到调速的目的。达到调速的目的。一般采用一般采用查表法查表法来可控制
31、步进电机的进给来可控制步进电机的进给速度。即离线计算出各步的延时时间放入延时速度。即离线计算出各步的延时时间放入延时时间表中，然后按地址表一次取出下一步进给时间表中，然后按地址表一次取出下一步进给的延时值，通过延时程序或定时器产生给定的的延时值，通过延时程序或定时器产生给定的时间间隔，发出相应的走步命令。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
32、 111 1 iiiiTVTV11111 iiiiiaTTTVViiiaTaTT241121 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
33、加速度。172172172 从外形上看：步进电机前后外形基本都是方从外形上看：步进电机前后外形基本都是方形的；形的；伺服电机前面外形基本也是方形的，但是伺服电机前面外形基本也是方形的，但是最后有一个比较小一点的接近圆形的有点象盖子最后有一个比较小一点的接近圆形的有点象盖子一样的东西（里面装旋转编码器）一样的东西（里面装旋转编码器）步进电机的外观比伺服电机粗超一些！步进电机的外观比伺服电机粗超一些！步进步进电机一般都是一个引出线端，伺服电机都是带编电机一般都是一个引出线端，伺服电机都是带编码器的所以有码器的所以有2个引线输出端！个引线输出端！思考题与习题思考题与习题3-1 3-1 什么叫数字程序
34、控制？什么叫数字程序控制？3-2 3-2 简述逐点比较插补法的计算过程？简述逐点比较插补法的计算过程？3-3 3-3 简述逐点比较插补法的终点判别方法？简述逐点比较插补法的终点判别方法？3-4 3-4 若加工第一象限直线若加工第一象限直线OAOA，起点，起点O(0,0)O(0,0)，终点，终点A(5,3)A(5,3)，用逐点比较法进行插补计算并画出轨迹图。，用逐点比较法进行插补计算并画出轨迹图。3-5 3-5 若加工第一象限圆弧若加工第一象限圆弧OAOA，起点，起点O(5,0)O(5,0)，终点，终点A(0,5)A(0,5)，用逐点比较法进行插补计算并画出轨迹图。，用逐点比较法进行插补计算并画
35、出轨迹图。思考题与习题思考题与习题3-6 3-6 采用采用82558255作为作为x x轴步进电机和轴步进电机和y y轴步进电机的控制轴步进电机的控制接口，画出接口电路原理图，并分别列出接口，画出接口电路原理图，并分别列出x x轴和轴和y y轴步轴步进电机在进电机在三相单三拍、三相双三拍和三相六拍工作方三相单三拍、三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出字表。式下的输出字表。#include#define uchar unsigned char sbit P1_0=P10;sbit P1_1=P11;sbit P1_2=P12;sbit P1_3=P13;sbit P1_4=P14;sbit P1
36、_5=P15;sbit P1_6=P16;sbit P1_7=P17;sbit shut=P37;uchar RRR,flg,KKK;/*RRR用于调速控制；用于调速控制；flg=0正转；正转；flg=1反转反转;flg=2不转；不转；KKK为为P1的状态寄存的状态寄存*/uchar loop24=0 x0c,0 x06,0 x03,0 x09,0 x09,0 x03,0 x06,0 x0c;/低四位低四位1100，0110，0011，1001 四相双四拍四相双四拍void loop1(void);void loop2(void);void step(void);main()uchar i,j
37、;TMOD=0 x10;/T1方式方式1（16位定时器）位定时器）TL1=0 xf0;TH1=0 xd8;/延时延时10ms，置初值，置初值 EA=0;/开总中断开总中断 ET1=0;/开定时器开定时器T1 while(1)while(shut);/启动开关启动开关 if(KKK!=P1)/当当P1的值发生变化，触发采集信号的值发生变化，触发采集信号 loop1();/控制正反转控制正反转 if(flg!=2)for(i=0;i=3;i+)P0=loopflgi;for(j=0;jRRR;j+)step();/产生产生10MS单位步距时间单位步距时间 void step(void)/产生产生1
38、0MS的单位步时间的单位步时间 TF1=0;TR1=1;while(TF1=0);TR1=0;TL1=0 xf0;TH1=0 xd8;void loop1(void)/采集顺时针或逆时针信号，采集顺时针或逆时针信号，P1.6=1，顺时针，顺时针，P1.7=1，逆时针，逆时针 KKK=P1;/暂存暂存P1的状态的状态 if(P1_6=1)flg=0;/正转正转loop2();/设置不同转速设置不同转速 else if(P1_7=1)flg=1;/反转反转loop2();else flg=2;/不转不转void loop2(void)if(P1_0=0)RRR=5;/5转每秒转每秒 else if(P1_1=0)RRR=10;/2.5转每秒转每秒 else if(P1_2=0)RRR=20;/1.25转每秒转每秒 else if(P1_3=0)RRR=25;/1转每秒转每秒 else if(P1_4=0)RRR=50;/0.5转每秒转每秒 else if(P1_5=0)RRR=100;/0.25转每秒转每秒 思考思考1.如何用如何用ULN2003A驱动步进电机；驱动步进电机；2.如何用如何用L297和和L298驱动步进电机驱动步进电机
