逐点比较法插补的连续轨迹控制设计

本科生毕业（设计）论文

逐点比较法插补的连续轨迹控制设计

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逐点比较法插补的连续轨迹控制设计其中的算法是轮廓插补当中算法之一.

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。

本文通过VB进行开发，对数控插补算法仿真软件进行了介绍,该软件本身就可以实现四象限直线、顺圆和逆圆的插补轨迹的仿真,通过学习研究可以让数控技术学习者清楚的明白数控机床插补模块的作用,而且可以为数控系统插补软件的开发提供各种参考.

关键词：比较法; 插补;连续轨迹控制; VB;数控技术

摘要2

Abstract3

第1章引言6

1.1背景及意义6

1.2本论文的选题依据和研究内容6

第2章总体方案的确定7

2.1各多种方案的特点7

2.2方案选择7

2.3CNC系统原理图7

2.4原理图极其说明8

第3章逐点比较法直线插补原理9

3.1逐点比较法圆弧插补原理9

3.2圆弧插补的运算过程11

3.3节拍控制和运算程序的流程图11

3.4圆弧插补的象限处理与坐标交换12

3.4.1圆弧插补的象限处理12

3.4.2圆弧自动过象限13

第4章硬件设计14

4.1接口示意图14

4.2 方案论证15

4.3 单片机与8255的接口16

4.4 硬件接线原理图16

4.5 元件清单18

第5章软件结构设计19

5.1逐点比较法圆弧插补的程序设计方案20

5.1.1直线插补原理21

5.1.2 步进电机工作原理22

5.2程序实现方法23

5.3程序界面设计24

5.4程序代码设计25

第6章运行调试26

6.1系统安装调试27

6.2 结果验证28

第7章总结29

参考文献30

致谢31