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计算机控制课程设计——逐点比较法直线插补原理的实现.doc
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计算机控制课程设计——逐点比较法直线插补原理的实现.doc
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1
课程设计任务书
学生姓名: 专业班级:
指导教师: 工作单位:
题 目: 逐点比较插补原理的实现
初始条件:
设计一个计算机控制步进电机系统,该系统利用PC机的并口输出控制信号,其信号驱
动后控制X、Y两个方向的三相步进电机转动,利用逐点比较法插补绘制出如下曲线。
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具
体要求)
1.设计硬件系统,画出电路原理框图;
2.定义步进电机转动的控制字;
3.推导出用逐点比较法插补绘制出下面曲线的算法;
4.编写算法控制程序,参数由键盘输入,显示器同时显示曲线;
5. 撰写设计说明书。课程设计说明书应包括:设计任务及要求;方案比较及认证;系
统滤波原理、硬件原理,电路图,采用器件的功能说明;软件思想,流程,源程序;调试记
录及结果分析;参考资料;附录:芯片资料,程序清单;总结。
时间安排:
6 月 22 日—6月 23 日ﻩ查阅和准备相关技术资料,完成整体方案设计
6 月 24 日—6 月 25 日 完成硬件设计
6 月26日—6 月27 日 编写调试程序
6 月 28 日—6月29 日 撰写课程设计说明书
6 月 30日提交课程设计说明书、图纸、电子文档
指导教师签名: 年 月 日
系主任(或责任教师)签名: 年 月 日
X
Y
O
X
2
摘要
本文主要讨论利用逐点比较法实现第一象限的直线插补。所谓逐点比较插补,就是刀具
或绘图笔每走一步都要和给点轨迹上的坐标值进行比较,看这点在给点轨迹的上方还是下
方,从而决定下一步的进给方向。对于本设计所要求的直线轨迹,如果该点在直线的上方,
则控制步进电机向+X方向进给一步,如果该点在直线的下方,那么控制步进电机向+Y 轴方
向进给一步.如此,走一步、看一看,比较一次,决定下一步的走向,以便逼近给定轨迹,即
形成逐点比较插补。
插补计算时,每走一步,都要进行以下四个步骤的计算过程,即偏差判别、坐标进给、
偏差计算、终点判断。设计具体算法时,首先根据直线轨迹参数,计算出偏差计算公式及递
推公式。由程序判断出偏差的正负号,从而决定坐标的进给方向,再根据递推公式计算出坐
标进给后的偏差,若未到达终点,则返回偏差判别,如此循环。可以根据起点和终点的坐标
位置,计算出总的进给步数Nxy,X或 Y 的坐标每进给一步,这个值就减一,若 Nxy=0,就到达
了终点,这就是终点判别的方法。
关键词:逐点比较法、直线插补、步进电机、坐标进给、源程序。
1
逐点比较插补原理的实现
1 设计任务和要求
设计一个微型计算机控制步进电机系统,该系统利用微型机的并口输出控制信号,其
信号驱动后控制X、Y两个方向的三相步进电机转动,利用逐点比较法插补原理绘制出如下
图所示的目标曲线。
图 1 目标曲线
2 设计步骤
本设计大致可分为三个步骤:硬件设计、软件设计和系统的运行调试。
2。1 硬件设计
2。1。1 接口示意图
两台三相步进电机控制接口如图 2 所示。
图 2 系统接口示意图
X
Y
O
X
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