一、基于经济型运动控制卡的开发（论文文献综述）
刘典宏[1]（2020）在《经济型车辆驾驶模拟装置控制系统的研制》文中提出自2010年以来,我国的汽车保有量开始飞速增长,汽车驾驶员总量以及增量均达到了世界第一,传统的汽车驾驶培训方式越来越不适应市场的需求。车辆驾驶模拟装置具有高安全性、低投入成本、高训练效率等优势,在驾驶培训方面的应用越来越广泛。目前性能优良、功能强大的车辆驾驶模拟装置价格昂贵,中小规模驾校无法负担。研制价格低廉且可满足中小规模驾校需求的经济型车辆驾驶模拟装置具有重要的现实意义。在广泛调研和查阅国内外相关文献资料的基础上,根据中小规模驾校的实际应用需求和技术要求,确定了以六自由度Stewart平台为主的车辆驾驶模拟装置机械系统总体设计方案。本文以车辆驾驶模拟装置控制系统为研究对象,重点论述了车辆驾驶模拟装置控制系统的研制与开发。针对目前市场上缺少满足中小规模驾校驾驶模拟需求的控制系统及设备,提出了以工业控制计算机为上位机,固高公司GTS-800型号的运动控制卡为下位机的控制系统总体设计方案,详细论述了控制系统软硬件的开发和设计以及在经典洗出滤波算法的基础上展开的控制参数优化工作。在确立了车辆驾驶模拟装置总体设计方案的基础上,详细论述了车辆驾驶模拟装置机械系统和控制系统的方案设计。介绍了采用的六自由度Stewart平台机械结构设计、基于固高公司GTS-800型号运动控制卡的控制系统硬件设计。通过对六自由度Stewart平台进行位置正反解的运动学分析和体感模拟分析,采用PSO算法（粒子群算法）对经典洗出滤波算法的参数进一步优化,有效地提高了模拟驾驶动作的逼真度和响应速度。采用C#编程语言开发的控制系统软件,可根据驾驶人员的操作信号,通过经典洗出滤波算法、体感分析以及运动学分析,分别控制Stewart平台各电动缸的伸缩量,实现精确模拟驾驶,同时可实时监控驾驶人员操作信息、轴数据和轴状态等的动态变化。经过现场调试以及结果表明,开发的经济型车辆驾驶模拟装置控制系统能够在较少硬件成本投入的条件下,实现高效的数据采集和信号处理,保证驾驶模拟的控制精度,各项技术指标均满足中小规模驾校的实际应用需求,可广泛推广。
乔君超[2]（2020）在《WH-5A3型加工中心控制系统设计与实现》文中提出加工中心是制造业的支柱,而数控系统（CNC）是其中最为关键的部分。在控制系统中,操作人员可以通过编程功能操作加工中心,将G代码指令发送到加工中心控制系统内的处理器上,处理器接受到相关指令,对其进行解释为机器语言,发送给物理器件控制其完成加工。控制系统的最大优势在于使用预编码功能取代了传统手动操作,提升了加工中心的控制精度与使用效率。各大公司开发制控系统大多面向大型客户,控制精度高,但价格也较为昂贵,采取自身标准开发,扩展性与可升级能力较差。本文旨在为中小客户开发一款精度适宜、价格较低、采用开源架构、可升级、可扩展的控制系统,并与WH-5A3型小型多轴加工中心进行适配。一个标准的控制系统包括控制软件、加工中心受控单元、加工平台,本文将控制软件与加工中心所需的其他软件支持统称为软件系统,将受控单元归入电控系统。电控部分中,先对加工平台的技术路线进行探讨,选定了加工平台的类型;围绕加工平台的特性,确定了电控系统所需硬件资源;围绕硬件资源的分配实现设计扩展电路板,完成控制软件与受控单元的连接;接着设计了电控系统中的伺服模块与手轮模块,完成电控部分设计。软件部分按照加工中心G代码指令传递顺序,依次设计了用于输入代码的界面交互模块、用于解析规划的运动控制模块、用于信息管理的数据存储模块、用于技术支持的远程辅助模块,控制系统设计完成,并提升用户体验。本文最后对控制系统电控系统、软件系统进行了功能测试,并进行整体加工测试,各模块工作正常,系统稳定性高,控制精度达到预期要求。
戚永康[3]（2020）在《基于“3+3”六自由度机械臂的运动控制模型研究与程序设计》文中进行了进一步梳理近代以来的全球经济焕然一新,人类进入信息化社会,智能化的工业机器人开始逐步替代人工生产,已成为现代制造业中必不可少的核心装备,但是高昂的本体成本以及实现功能的效果一直是困扰各大厂商的一个难题。因此本文旨在针对工业机器人存在的成本问题,提出一种经济型六自由度机械臂的方案,在结构本体、轨迹规划和运动控制等方面进行探索。首先,参考国内外机械臂的设计经验,依据本文的经济性的设计原则及要求,进行了机械臂结构的总体布局设计,确定机械臂的结构类型和主要的技术参数,设计了机械臂的传动系统,确定减速机的类型和传动方案,并且对机械臂的主要零部件进行了选型计算。设计完机械臂的总体结构后,基于Solid Works软件建立了三维模型,为后续进行的机械臂运动控制规划和"3+3"实验打下坚实的基础。接着,对本文设计的六自由度机械臂的运动学和动力学做出了分析。讨论了机械臂的数学基础,阐述了机械臂在三维空间中的位姿变换和坐标变换,依据D-H法建立了机械臂的D-H坐标模型,并对机械臂进行了正运动学、逆运动学和动力学方面的数学建模和分析,基于MATLAB Robotic Toolbox对机械臂进行了运动学和动力学的仿真,为后文的轨迹规划实验提供了支持。然后,探究了本文经济型的机械臂在关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划,介绍了在关节空间中三次多项式插值、五次多项式插值以及加减速控制的方法和笛卡尔空间中末端执行器直线和圆弧的轨迹规划方法,并基于MATLAB进行了轨迹规划的仿真,验证了算法的可行性。之后基于实时性较高的开源ROS平台探究了机械臂的运动控制,在Rviz环境下建立了机械臂的运动控制架构,对机械臂做了三维实体的运动控制仿真,并基于RRT随机树算法实现了机械臂在实景空间中的避障运动规划,有力的证明了机械臂运动的可行性,同时使用相关ROS函数获取了机械臂运行过程中的位姿数据,为接下来的实验探究做了铺垫。最后,对本文提出的"3+3"联合控制六自由度机械臂的方案进行了实验研究。分析了"3+3"实验的特点,介绍了机械臂实验控制系统的硬件和软件,基于现有的机械臂样机搭建了的实验平台,进行了轨迹规划的实验,达到了预期的运动效果,证实了利用"3+3"联合控制六轴机械臂方案的可行性,从而在本体结构和控制系统降低了六自由度机械臂的成本,为后续的六自由度机械臂样机的继续研究奠定了基础。
厍黎明[4]（2018）在《基于总线运动控制卡的五轴专用数控系统开发》文中研究说明数控系统是数控机床的核心,决定着数控机床的功能和性能,影响着零件的加工质量和效率。本文针对数控系统通信方式、五轴联动、多工位同步加工等问题,开展了基于总线运动控制卡的五轴数控系统的研究与开发工作。最后为五轴专用数控机床开发完成了专用数控系统,包括了数控系统方案设计和数控系统软件开发。同时,为后续数控系统的完善和推广提供了理论积累和技术储备。本文主要工作如下:（1）依据EtherCAT总线通信理论,设计了数控系统方案。对方案中的系统硬件进行了选型,包括输入与显示装置、数控装置、主轴驱动系统、伺服驱动系统和系统IO模块等。依据EtherCAT总线的实时通信机制及分布式时钟原理,通过硬件方案的设计解决了系统通信、速度控制、五轴直线插补及多轴同步跟随问题。并且通过总线通讯方式极大地减少了系统配线数量,简化了系统接线复杂度,增强了系统抗干扰能力。（2）设计了数控系统软件结构,并据此开发了数控系统软件主框架。根据该专用数控系统的开发需求,设计了软件所需的具体功能。将软件功能划分成不同的功能模块并设计了各模块间的调用关系,降低了程序开发的复杂度,便于后续功能模块的开发和软件的集成。依据软件的结构设计进行了人机交互界面的设计和开发,完成了数控系统软件主框架的开发。（3）设计并开发了软件的基础功能模块和主要功能模块。基础功能模块完成数控系统的初始化,主要功能模块包括NC代码解释器和图片浏览器。依据功能模块间的调用关系,将开发完成的各功能模块集成到数控系统软件主框架中,完成了数控系统软件的开发。（4）搭建了数控系统测试平台,开展了数控系统软件测试实验。实验中运行不同的数控程序对测试平台进行控制,结合实验现象的观察和编码器反馈数据的分析验证了数控系统功能开发的有效性,并且针对控制实例研究了数控系统轮廓控制效果并对实例中各轴的轨迹误差进行了分析。同时,测试了数控系统软件的稳定性,并对软件进行了优化。
李威,王春义,吴志刚,孙浩翔,李祥利[5]（2016）在《基于MACH3软件的经济型数控四轴雕刻机的设计》文中指出针对国内外数控设备存在的价格昂贵而无法满足中小客户的需求问题,介绍了一种基于MACH3软件的经济型数控四轴雕刻机。该四轴雕刻机采用MACH3控制系统,机架部分由步进电机与滚珠丝杠连接完成各方向进给运动,其成本低、体积小、易于控制,主要用于加工木材、塑料、铝合金等较软材质且精度要求不高的立体模型,是面向小型客户和教学使用等领域的经济型产品。
李笑平[6]（2015）在《面向钴孔攻丝机运动控制系统的软件设计》文中研究指明随着中国制造在世界上的地位不断深入和稳固,大量的机械加工和产品制造在全国各个不同的地区完成。目前除了国有大型企业外,出现了许多外包型小微企业,他们是大中型加工企业生产链中,利润最低、耗费劳动力最多的相关工序主要解决完成的组成部分。在这些小微企业中,大量的人力在完成钻孔、攻丝、去毛刺等钳工工序内容。随着先进制造工艺的出现,加工制造利润的降低,传统加工制造的小微企业已经很难生存,故本论文针对当前现状,为小微企业设计一种低成本的加工设备——经济型钻孔攻丝机的控制系统。本论文以钻孔、攻丝类手动操作设备为对象进行设计和改造,提出面向钻孔、攻丝机的运动控制系统。本文对基于单片机、ARM、PC以及PLC等运动控制系统的研究,最终以基于PLC为载体的运动控制系统进行设计,对面向钻孔攻丝的运动控制系统进行了系统的研究和设计。首先本文在文献阅读阶段查阅了国内外相关技术的研究状况,发现在各行业中都有关于运动控制的技术描述,但是没有专门针对钻孔攻丝机进行运动控制的解决方案。其次通过对现有技术的研究,在本论文中比选了基于单片机、ARM、PC等相关技术的解决方案。通过对稳定性,开发成本,开发难度等因素对比讲述该系统的设计过程。阐述了伺服电机的选型,通过对被控对象初步的设想和计算,对控制系统的参数进行了设计,并选定了伺服系统和伺服电机。最后通过了硬件系统的确定,设计了运动控制系统的电气控制系统。以PLC为控制系统核心的设计方法,简化了一般辅助控制电路的线路,使控制系统实现了模块化。在完成以上基础工作后,设计了基于PLC的运动控制系统软件和对应的人机界面,使被控对象图形化操作,完成了运动控制系统的需求。通过以上的研究过程,设计了钻孔攻丝机的运动功能模块和操作图形模块,并结合控制软件形成了一个完整的PLC运动控制系统。
林晓海[7]（2014）在《基于ARM FPGA可编程网络型四轴运动控制卡的设计与实现》文中研究说明目前运动控制卡多使用PCI或ISA接口将其嵌入到PC中，即使整个运动控制系统仅使用极少的PC资源也必须为其配备一台PC机，未使用的PC资源不但造成浪费，也不利于系统小型化。同时由于运动控制开发往往需要开发人员具有较为丰富的运动控制，机械等领域的专业知识，因此亟需一个易于二次开发的通用可编程开发平台来减轻开发的难度。基于上述两点，该课题通过对运动控制系统的组成以及一些常用功能需求进行分析，设计出了基于以太网接口的可编程网络型运动控制卡。运动控制卡的硬件部分采用ARM+FPGA结构，使用以太网接口进行数据传输。一般运动控制系统除了运动执行部件外还具有继电器、指示灯、按钮等外设需要控制，为满足这些需求，板卡提供可编程输入输出接口，开发人员可以根据实际系统需求给出对这些外设进行控制的实现函数，由软件框架自行回调。板卡上还设计有两个串口以及一个USB接口方便日后对系统进行外扩的需求。该课题的可编程开发平台由软件框架，辅助开发软件，Keil集成开发环境，库函数组成。软件框架采用分层多任务结构，使用回调机制实现用户接口层，开发人员不需对复杂的软件框架进行学习，只需提供框架所需的与系统应用相关的函数即可。辅助开发软件负责对轨迹数据的预处理，网络通信，以及资源的配置等任务，同时提供了系统调试所需的调试功能，在编译之前Keil自动调用该软件帮助开发人员以直观的方式完成对资源的配置。库函数则是为方便开发人员编写系统应用而对底层资源操作进行封装的接口，开发人员也可以在软件框架的基础上使用自己实现的函数作为库的补充。算法部分首先对轨迹数据进行前瞻预处理，再按照S型速度曲线规律，进行加减速控制和脉冲分配，将预处理后的数据送入FPGA执行DDA插补算法获得驱动电机驱动器的方向脉冲信号。论文将分7个章节对上述过程进行详细介绍，并给出了该运动控制卡的功能测试，为后续的深入研究奠定了基础。
杨武,廖高华,习俊梅[8]（2012）在《基于PC开放式控制器的经济型零件尺寸测量系统设计》文中认为介绍基于PC开放式控制器的经济型零件尺寸测量系统的研制过程,主要包括系统方案的制定和运动控制卡、步进驱动系统和丝杠导轨等的设计选型,阐述测头与MPC07卡的接口电路的设计和控制软件的设计。
段卫平[9]（2010）在《开放式数控系统的研究与设计》文中提出随着我国工业的迅猛发展,企业间的竞争日益加剧。为了在竞争中赢得市场,企业需要不断提升生产效率,降低生产成本,提高产品的质量。机械加工企业中的陈旧数控设备往往都是采用传统封闭式的数控系统,存在着兼容性差、难以扩展、精度较低、效率较低等诸多缺点。为了提高生产效率和产品质量,越来越多的企业尤其是中小企业从经济性考虑,希望通过改造现有的落后数控设备来满足实际生产要求。本文正是基于这样的市场需求,通过对一台老式数控铣床的改造,研究和设计了一种开放式数控系统。该系统包括硬件和软件两部分,硬件部分采用工业控制计算机、DMC-1842数字运动控制卡、伺服驱动器以及交流伺服电机等构成了半闭环结构的硬件系统,硬件系统的开发兼顾了经济型和实用性,具备较广的市场前景。软件部分则利用Visual Basic作为开发工具,基于运动控制卡生产商提供的ActiveX控件等,设计并实现了模块化的数控软件系统,该软件包括运动控制卡的系统设置模块、状态信息显示模块、数控代码处理模块、仿真模块等,软件的设计方法极其思想对于数控系统的终端用户具有一定的参考价值。
苏彦明,邱润生[10]（2008）在《基于VB的经济型PC数控系统软件设计与开发》文中进行了进一步梳理本文研究了应用Visual Basic（简称VB）语言开发经济型PC数控系统软件的关键问题,提出了相应的解决方案和程序设计技术。并且,以一个基于Windows平台的PC数控雕刻机软件开发任务为例,用VB编程实现了一个PC+运动控制卡构建模式的经济型数控系统软件。
二、基于经济型运动控制卡的开发（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于经济型运动控制卡的开发（论文提纲范文）
（1）经济型车辆驾驶模拟装置控制系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 车辆驾驶模拟装置执行机构 |
| 1.4 车辆驾驶模拟装置驱动方式 |
| 1.5 车辆驾驶模拟装置控制系统 |
| 1.6 课题研究的内容及目标 |
| 第2章 车辆驾驶模拟装置总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车辆驾驶模拟装置总体方案设计 |
| 2.2.1 总体方案规划 |
| 2.2.2 控制方式选择 |
| 2.2.3 总体方案确立 |
| 2.3 机械系统总体方案设计 |
| 2.3.1 运动平台总体机械结构 |
| 2.3.2 相关机械部件结构 |
| 2.4 控制系统总体方案设计 |
| 2.4.1 控制系统硬件方案设计 |
| 2.4.2 控制系统软件方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 车辆驾驶模拟装置控制系统的硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制系统硬件总体方案设计 |
| 3.3 工业控制计算机硬件设计 |
| 3.3.1 串口通信模块 |
| 3.4 运动控制卡硬件设计 |
| 3.4.1 轴控制信号模块 |
| 3.4.2 外部输入信号采集模块 |
| 3.5 伺服驱动器硬件设计 |
| 3.5.1 编码器反馈模块 |
| 3.5.2 制动模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 车辆驾驶模拟装置控制算法分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 六自由度Stewart平台运动学分析 |
| 4.2.1 坐标系建立 |
| 4.2.2 坐标变换矩阵 |
| 4.2.3 位置反解 |
| 4.2.4 位置正解 |
| 4.3 车辆驾驶模拟装置的体感模拟分析 |
| 4.3.1 人体运动感知分析 |
| 4.3.2 比力及角速度变换矩阵 |
| 4.3.3 驾驶模拟算法分析 |
| 4.3.4 基于经典洗出滤波算法的驾驶模拟仿真分析 |
| 4.3.5 基于PSO算法的驾驶模拟仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 车辆驾驶模拟装置控制系统软件设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统配置 |
| 5.2.1 AXIS资源配置 |
| 5.2.2 PROFILE资源配置 |
| 5.2.3 STEP资源配置 |
| 5.2.4 DI、DO资源配置 |
| 5.3 功能模块设计 |
| 5.3.1 系统初始化模块 |
| 5.3.2 通讯模块 |
| 5.3.3 数据采集模块 |
| 5.3.4 控制算法模块 |
| 5.4 人机交互界面设计 |
| 5.4.1 主监控界面 |
| 5.4.2 手动控制界面 |
| 5.4.3 系统管理界面 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 安装调试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统的安装调试过程 |
| 6.2.1 硬件平台搭建及调试 |
| 6.2.2 联合调试 |
| 6.3 试运行结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）WH-5A3型加工中心控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与趋势 |
| 1.3 本论文的内容与结构 |
| 1.4 小结 |
| 第二章 WH-5A3 型加工中心控制系统设计 |
| 2.1 加工中心加工平台结构 |
| 2.2 加工中心控制系统总体设计 |
| 2.3 电控系统总体设计 |
| 2.3.1 电控系统结构选型 |
| 2.3.2 Machinekit分析 |
| 2.3.3 电控系统规划 |
| 2.4 软件系统总体设计 |
| 2.4.1 传统软件系统设计 |
| 2.4.2 智能化软件系统设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 WH-5A3 型加工中心控制系统电控系统设计与实现 |
| 3.1 控制系统电控系统设计 |
| 3.2 控制系统硬件资源分配 |
| 3.3 BeagleBone扩展板功能实现 |
| 3.4 伺服模块功能实现 |
| 3.5 手轮模块功能实现 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 WH-5A3 型加工中心控制系统软件系统设计与实现 |
| 4.1 控制系统软件系统架构 |
| 4.2 界面交互模块设计与实现 |
| 4.2.1 界面交互模块需求分析 |
| 4.2.2 界面交互模块功能实现 |
| 4.3 运动控制模块功能实现 |
| 4.4 数据存储模块设计与实现 |
| 4.4.1 数据存储模块功能需求分析 |
| 4.4.2 高并发高可用架构设计与实现 |
| 4.5 远程辅助模块设计与实现 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 系统测试与分析 |
| 5.1 测试平台搭建 |
| 5.2 电控系统测试 |
| 5.2.1 进给轴性能测试 |
| 5.2.2 主轴性能测试 |
| 5.2.3 手轮性能测试 |
| 5.3 软件系统测试 |
| 5.4 整体加工测试 |
| 5.4.1 模拟加工测试 |
| 5.4.2 实际加工测试 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）基于“3+3”六自由度机械臂的运动控制模型研究与程序设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外机械臂研究现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 机械臂相关领域研究现状 |
| 1.3.1 本体结构研究现状 |
| 1.3.2 轨迹规划研究现状 |
| 1.4 本文主要工作内容 |
| 第2章 机械臂的结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计原则及要求 |
| 2.2.1 设计原则 |
| 2.2.2 设计要求 |
| 2.3 总体布局设计 |
| 2.3.1 结构类型设计 |
| 2.3.2 主要技术参数 |
| 2.4 传动系统的设计 |
| 2.4.1 减速机类型 |
| 2.4.2 传动方案 |
| 2.5 机械臂结构设计 |
| 2.5.1 各关节结构设计及装配 |
| 2.5.2 伺服电机和减速器选型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 机械臂的运动学与动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械臂的数学基础 |
| 3.2.1 三维空间中的位姿 |
| 3.2.2 坐标变换 |
| 3.3 机械臂的运动学分析 |
| 3.3.1 机械臂连杆机构 |
| 3.3.2 机械臂运动学 |
| 3.3.3 运动学仿真 |
| 3.3.4 机械臂工作空间 |
| 3.4 机械臂的动力学分析 |
| 3.4.1 动力学方程 |
| 3.4.2 动力学仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机械臂的轨迹规划研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关节空间的轨迹规划 |
| 4.2.1 三次多项式插值 |
| 4.2.2 五次多项式插值 |
| 4.2.3 加减速控制方法 |
| 4.3 笛卡尔空间的轨迹规划 |
| 4.3.1 空间直线轨迹规划 |
| 4.3.2 空间圆弧轨迹规划 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于ROS的机械臂运动控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器人操作系统基础 |
| 5.2.1 ROS简介 |
| 5.2.2 Moveit!架构 |
| 5.2.3 URDF模型与Rviz3D可视化 |
| 5.3 ROS平台仿真实验 |
| 5.3.1 机械臂运动架构 |
| 5.3.2 ROS环境下的运动学 |
| 5.4 ROS平台避障规划 |
| 5.4.1 RRT算法原理 |
| 5.4.2 避障运动仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于“3+3”六自由度机械臂的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机械臂控制系统 |
| 6.2.1 机械臂控制系统硬件 |
| 6.2.2 机械臂控制系统软件 |
| 6.3 轨迹规划实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于总线运动控制卡的五轴专用数控系统开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 数控系统研究发展现状 |
| 1.1.1 数控系统研究现状 |
| 1.1.2 数控系统发展趋势 |
| 1.1.3 开放式数控系统发展历程 |
| 1.1.4 开放式数控系统研究现状 |
| 1.2 运动控制卡的研究及应用现状 |
| 1.3 NC代码译码器的研究现状 |
| 1.4 论文研宄目的及意义 |
| 1.5 论文主要研宄内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 数控系统方案设计及硬件选型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 EtherCAT总线通信特点 |
| 2.3 数控系统方案设计及选型 |
| 2.3.1 系统方案设计 |
| 2.3.2 输入与显示装置选型 |
| 2.3.3 数控装置选型 |
| 2.3.4 主轴驱动系统选型 |
| 2.3.5 伺服驱动系统选型 |
| 2.3.6 系统10模块选型 |
| 2.4 EtlierCAT主站与从站通信 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 数控系统软件总体设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 软件开发环境搭建 |
| 3.2.1 MFC简介 |
| 3.2.2 运动控制卡配置 |
| 3.2.3 软件开发环境配置 |
| 3.3 需求分析及软件结构设计 |
| 3.4 软件框架设计与开发 |
| 3.4.1 软件框架结构设计 |
| 3.4.2 CNC加工模块开发 |
| 3.4.3 参数管理模块开发 |
| 3.4.4 资源管理模块开发 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数控系统软件功能模块开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基础功能模块开发 |
| 4.3 NC代码解释器开发 |
| 4.3.1 NC代码简介 |
| 4.3.2 NC代码检错模块开发 |
| 4.3.3 NC代码解释模块开发 |
| 4.3.4 程序执行及跟踪显示模块开发 |
| 4.3.5 速度处理及插补运算 |
| 4.4 图片浏览器开发 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 数控系统测试平台搭建及软件测试实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数控系统测试平台搭建 |
| 5.2.1 测试平台搭建 |
| 5.2.2 数控铣床坐标系建立 |
| 5.2.3 系统配置及参数设置 |
| 5.3 数控系统功能测试实验 |
| 5.3.1 NC代码检错功能验证 |
| 5.3.2 多轴联动控制 |
| 5.3.3 同步跟随控制 |
| 5.3.4 多轴联动与同步跟随控制 |
| 5.4 数控系统轮廓控制实例及误差分析 |
| 5.4.1 数控编程后置处理 |
| 5.4.2 轮廓控制误差分析 |
| 5.5 数控系统软件稳定性测试及优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于MACH3软件的经济型数控四轴雕刻机的设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 四轴雕刻机总体设计 |
| 2 机械结构的设计 |
| 3 控制系统的设计 |
| 3.1 系统硬件设计 |
| 3.1.1 PC机与运动控制卡设计 |
| 3.1.2 驱动芯片和电机设计 |
| 3.1.3 行程限位开关和急停按钮设计 |
| 3.1.4 主轴电机调速与电源调节设计 |
| 3.2 系统软件设计 |
| 3.2.1 加工G代码的生成 |
| 3.2.2 MACH3软件应用 |
| 4 实验测试 |
| 5 结语 |
（6）面向钴孔攻丝机运动控制系统的软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRCT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要工作 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第二章 运动控制系统总体方案设计 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 系统设计思路 |
| 2.3 位置控制运动模式的分析 |
| 2.4 现有控制方案论证 |
| 2.4.1 基于单片机的运动控制方案 |
| 2.4.2 基于嵌入式的运动控制方案 |
| 2.4.3 基于PC+运动控制卡方案 |
| 2.4.4 基于PLC的运动控制方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 运动控制系统的硬件设计 |
| 3.1 伺服电机计算和选择 |
| 3.2 交流伺服电动机的选型 |
| 3.3 电气控制的实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 运动控制系统的软件设计 |
| 4.1 程序的设计 |
| 4.2 人机界面实现 |
| 4.3 系统测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
（7）基于ARM FPGA可编程网络型四轴运动控制卡的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.3 研究内容和论文结构 |
| 1.3.1 课题主要研究内容 |
| 1.3.2 论文主要结构 |
| 第2章 运动控制卡控制方案选择与整体介绍 |
| 2.1 运动控制系统的组成 |
| 2.2 运动控制方案的比较与选择 |
| 2.3 系统整体结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 运动控制卡的硬件实现 |
| 3.1 硬件组成概述 |
| 3.2 硬件功能模块的实现 |
| 3.2.1 电源部分 |
| 3.2.2 ARM 最小系统 |
| 3.2.3 FPGA 最小系统 |
| 3.2.4 ARM FPGA 接口及数据传输实现 |
| 3.2.5 通信接口 |
| 3.2.6 存储器接口 |
| 3.2.7 控制卡接口部分设计 |
| 3.2.8 编码器接口及模块功能实现 |
| 3.3 运动控制卡硬件实物 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 运动控制卡可编程开发平台的实现 |
| 4.1 软件框架的设计与实现 |
| 4.1.1 硬件驱动层 |
| 4.1.2 操作系统层 |
| 4.1.3 应用框架层 |
| 4.1.4 用户接口层 |
| 4.1.5 可编程 IO 的实现 |
| 4.1.6 运行状态监控的实现 |
| 4.2 辅助开发软件介绍 |
| 4.2.1 主页面模块 |
| 4.2.2 网络配置 |
| 4.2.3 轴设置 |
| 4.2.4 可编程输入输出引脚设置 |
| 4.2.5 运动参数设置 |
| 4.2.6 辅助调试部分 |
| 4.3 运动控制函数库 |
| 4.3.1 数据传输函数 |
| 4.3.2 可编程 IO 操作函数 |
| 4.3.3 存储器操作函数 |
| 4.3.4 运动相关函数 |
| 4.4 开发平台搭建 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 运动控制卡网络及 USB 通信的实现 |
| 5.1 运动控制卡以太网通信的实现 |
| 5.1.1 网络协议栈的选择 |
| 5.1.2 Lwip 协议栈结构 |
| 5.1.3 Lwip 协议栈移植 |
| 5.1.4 运动控制卡与辅助开发软件网络通信的实现 |
| 5.2 运动控制卡 USB 通信的实现 |
| 5.2.1 USB 库介绍 |
| 5.2.2 USB 通信实现 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 运动控制算法实现 |
| 6.1 轨迹数据获取 |
| 6.2 预处理算法 |
| 6.2.1 前瞻规划算法 |
| 6.2.2 加减速控制与脉冲分配算法 |
| 6.2.3 正向规划 |
| 6.2.4 反向规划 |
| 6.2.5 预处理算法测试 |
| 6.3 数字积分插补算法 |
| 6.3.1 数字积分直线插补算法原理 |
| 6.3.2 数字积分插补器的速度控制 |
| 6.3.3 DDA 插补器的优化 |
| 6.3.4 四轴 DDA 直线插补器的实现 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 可编程运动控制卡功能测试 |
| 7.1 测试平台介绍 |
| 7.1.1 测试平台与运动控制卡的连接 |
| 7.2 运动控制软件的开发 |
| 7.2.1 设计待加工轮廓 |
| 7.2.2 运动控制流程的编写 |
| 7.2.3 测试结果 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 全文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）基于PC开放式控制器的经济型零件尺寸测量系统设计（论文提纲范文）
| 1 系统方案 |
| 2 系统设计 |
| 2.1 运动控制卡 |
| 2.2 步进电机及其驱动器 |
| 2.3 滚珠丝杠和直线导轨 |
| 2.4 结构设计 |
| 2.5 触发测头及接口电路设计 |
| 2.6 软件系统设计 |
| 3 系统调试 |
| 4 结束语 |
（9）开放式数控系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 概述 |
| 1.2.1 数控系统概述 |
| 1.2.2 开放式数控系统概述 |
| 1.2.3 开放式数控系统的优势 |
| 1.3 开放式数控系统在国内外的现状 |
| 1.3.1 在国外的研究现状 |
| 1.3.2 在国内的研究现状 |
| 1.4 开放式数控系统的发展趋势 |
| 1.5 课题研究意义及主要内容 |
| 1.6 论文结构安排 |
| 2 开放式数控系统硬件设计 |
| 2.1 硬件结构模式 |
| 2.2 硬件组成及功能 |
| 2.3 工控机 |
| 2.4 运动控制器 |
| 2.4.1 运动控制器的分类 |
| 2.4.2 GALIL运动控制卡 |
| 2.5 进给伺服系统 |
| 2.5.1 伺服系统结构类型的选定 |
| 2.5.2 电机和驱动器 |
| 2.5.3 编码器 |
| 2.6 其它 |
| 2.6.1 限位及主轴调速 |
| 2.6.2 硬件连接 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 开放式数控系统软件设计 |
| 3.1 软件整体设计 |
| 3.1.1 软件结构规划 |
| 3.1.2 软件开发环境介绍 |
| 3.2 界面设计 |
| 3.3 系统设置模块设计 |
| 3.3.1 注册与连接子模块 |
| 3.3.2 复位与数据清空子模块 |
| 3.3.3 固件刷新子模块 |
| 3.3.4 数字滤波参数设置子模块 |
| 3.3.5 等待时间设置子模块 |
| 3.4 状态信息模块设计 |
| 3.4.1 运动轴坐标及速度信息 |
| 3.4.2 中断信息 |
| 3.4.3 其它信息 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 系统测试 |
| 4.1 测试实例 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、基于经济型运动控制卡的开发（论文参考文献）
- [1]经济型车辆驾驶模拟装置控制系统的研制[D]. 刘典宏. 青岛理工大学, 2020(01)
- [2]WH-5A3型加工中心控制系统设计与实现[D]. 乔君超. 电子科技大学, 2020(07)
- [3]基于“3+3”六自由度机械臂的运动控制模型研究与程序设计[D]. 戚永康. 江苏科技大学, 2020(03)
- [4]基于总线运动控制卡的五轴专用数控系统开发[D]. 厍黎明. 北京交通大学, 2018(01)
- [5]基于MACH3软件的经济型数控四轴雕刻机的设计[J]. 李威,王春义,吴志刚,孙浩翔,李祥利. 机械工程与自动化, 2016(01)
- [6]面向钴孔攻丝机运动控制系统的软件设计[D]. 李笑平. 电子科技大学, 2015(03)
- [7]基于ARM FPGA可编程网络型四轴运动控制卡的设计与实现[D]. 林晓海. 华侨大学, 2014(02)
- [8]基于PC开放式控制器的经济型零件尺寸测量系统设计[J]. 杨武,廖高华,习俊梅. 机床与液压, 2012(20)
- [9]开放式数控系统的研究与设计[D]. 段卫平. 南京理工大学, 2010(02)
- [10]基于VB的经济型PC数控系统软件设计与开发[J]. 苏彦明,邱润生. 科技信息(科学教研), 2008(11)