运动控制系统论文
基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业论文设计
南京化工职业技术学院毕业论文设计题目：基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日摘要本文采用运动控制系统，完成三菱电机杯竞赛的关于伺服电机如何实现系统的运动控制系统。
CDIO模式在《运动控制系统》教学体现论文
CDIO模式在《运动控制系统》教学中的体现摘的要:cdio 教学模式突破了传统的教学模式,以工程项目为载体,从科研到运行为生命周期,体现了基于项目学习的教育理念和做中学的原则,充分发挥了学生的主体地位和教师的主导地位,促进了教学效果的提升。
本文以《运动控制系统》课程的教学为例,阐述了应用cdio模式的意义、实施方案及教学反馈等。
关键词:cdio模式运动控制系统教学反馈《运动控制系统》是高等职业院校电气自动化专业开设的一门专业核心课。
它集知识传授、技能培养于一体,实践性很强,要求学生既要学好理论知识,又要掌握实际操作技能。
以教师讲解为主,学生进行模仿的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性,解决实际问题的能力得不到体现。
笔者在认真研究高等职业教育培养目标,弄清《运动控制系统》的基本教学要求后,在《运动控制系统》教学中引入了cdio模式,既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,充分展示了现代职业教育“以能力为本”的价值取向,使课堂教学的质量和效益得到了大幅度的提高。
一、cdio教育模式简介cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。
从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得knut and alice wallenberg基金会近2000万美元巨额资助,经过四年的探索研究,创立了 cdio 工程教育理念,并成立了以 cdio命名的国际合作组织。
cdio代表构思(conceive)、设计(design)、实现(implement)和运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
cdio 培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
cdio 的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。
毕业设计(论文)-基于PLC的小车运动控制系统
IVT-REJX-50苏州工业园区职业技术学院毕业项目2011 届2011年5月20日项目类别：毕业论文项目名称：基于PLC 的小车运动控制系统专业名称：电子产品质量检测姓 名 ：学 号 ：班 级：指导教师：IVT-REJX-51苏州工业园区职业技术学院毕业项目任务书（个人表）系部：电子工程系毕业项目类别：毕业论文毕业项目名：基于PLC的小车运动控制系统校内指导教师：职称：工程师类别：专职校外指导教师：职称：工程师类别：兼职学生：专业：电检班级：1、毕业项目的主要任务及目标任务：结合工作实际，实现基于PLC的小车运动控制系统，完成小车运动控制系统得软硬件设计。
目标：完成一篇5000字以上的论文。
2、毕业项目的主要内容论文的主要内容：用plc控制小车的要求；I/O分配表和工作流程；小车运动系统的控制流程和梯形图；调试过程中的问题及解决方式。
要求：（1）.采用学院规定的文档格式（2）.论文正文层次分明，行文流畅，易懂（3）.不得整段抄袭他人文章或技术资料3、主要参考文献（若不需要参考文献，可注明，但不要空白）[1]范次猛. 可编程控制器原理与应用[M].北京：理工大学出版；[2]张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京：化学工业出版社；[3]邓则名,邝穗芳等.电器与可编程序控制器应用技术[M].北京；机械工业出版社；[4]曹辉.可编程序控制器系统原理及应用[M].北京：电子工业出版社；[5]戴冠秀.PLC在运料小车自动控制系统中的应用[J]. 工矿自动化6期,2005年；[6]李仁编.电器控制[M].北京：机械工业出版社；[7]郑凤翼.图解PLC控制系统梯形图和语句表[M]. 北京：人民邮电出版社；[8]廖常初.PLC应用技术问答[M].北京：机械工业出版社；[9]刘柏生. PLC编程实用指南[M]. 北京：机械工业出版社；[10]张万忠. 可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社；[11]赵华军. PLC 在生产线送料小车控制系统中的应用[J].机电工程技术,第36卷,第三期；[12]郝力文,王子文.车间运输小车的智能控制[J]. 机电工程.2001 年第28 卷增刊；[13]汪晓光，孙晓瑛，王艳丹.可编程控制器原理及应用[M].北京：机械工业出版社.2002.5；[14]张传祥.电气自动控制系统[M].北京：电子工业出版社. 2003；[15]王国庆.现在PLC的发展及其在先进制造技术中的应用[J].机电工程.1997年，第四期；[16]求是科技. PLC应用开发技术与工程实践[M]. 北京：人民邮电出版社. 2005年。
运动控制器论文
运动控制器研究1、运动控制技术及应用领域运动控制系统是一种以电力电子功率变换装置为执行机构，以电机为控制对象，通过对电机转矩、转速和转角的控制以实现预期运动轨迹目标的电气传动控制系统。
随着电机驱动技术、电力电子技术、微处理器技术以及机电一体化技术的不断发展，在20世纪90年代初，开始了对运动控制技术的研究。
运动控制技术是一个多学科交叉的研究领域，它主要以含有快速电机运动的执行机构为基础。
结合现代电力电子技术、控制理论与技术、计算机技术、传感器技术等进行全新的控制系统的设计，以达到运动控制所要求的高速、高精度的要求。
运动控制技术在国民经济和国防建设中所起的作用及其应用的范围越来越大。
归纳起来主要有以下几方面的应用。
(1)加工机械：数控机床、加工中心、激光切割机、磨床、冲压机等。
(2)机器人：焊接机器人、装配机器人、搬运机器人、喷涂机器人、农业机器人、空间机器人等。
(3)半导体制造与测试：自动晶圆传递、卡带操作、电路板路径器、集成电路插装、晶圆切片机等。
(4)制造业与自动组装线：粘接分配器、绕线机、纤维光电子学玻璃推进器、高速标签印刷机、芯片组装等。
(5)航空宇宙：天线定位器、相机控制、激光跟踪装置、天文望远镜等。
(6)测试与测量：坐标检测、齿轮检测、键盘测试器、进给部分检测器、印刷电路板测试等。
(7)医疗设备：cat扫描仪、dna测试、交测量测试器、ct机、人工心脏等。
(8)材料处理设备：纸板箱升降机、装设运转带驱动器、核反应棒移动器、包装系统、食品加工机等。
2、运动控制器现状及各种实现方案运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心，以传感器为信号敏感元件，以电机、动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。
它的主要任务是根据作业的要求和传感器件的信号进行必要的逻辑，数学运算，为电机或其它动力和执行装置提供正确的控制信号。
目前，运动控制器已发展成为运动控制系统中一个独立的标准部件，形成了国内外多种品牌的产品，已被越来越多的产业领域接收，并且已经达到一个引人瞩目的市场规模。
运动控制的英文作文
运动控制的英文作文英文：As a sports enthusiast, I believe that proper motion control is essential for achieving optimal performance and preventing injuries. There are several aspects to consider when it comes to motion control, including posture, alignment, and muscle activation.Firstly, maintaining good posture is critical for effective motion control. This means keeping the spine straight, shoulders relaxed, and head aligned with the body. Poor posture can lead to muscle imbalances and inefficient movement patterns, which can increase the risk of injury.Secondly, proper alignment of the joints is crucial for efficient motion control. This involves ensuring that the hips, knees, and ankles are all in line with each other and with the direction of movement. Misalignment can lead to excessive stress on certain joints and muscles, which canresult in pain and injury.Finally, activating the correct muscles is essentialfor optimal motion control. This means engaging the muscles that are needed for a particular movement, while also avoiding overuse of other muscles. For example, when running, it is important to activate the glutes and hamstrings to propel the body forward, while also avoiding overuse of the quadriceps.Overall, proper motion control requires a combination of good posture, alignment, and muscle activation. By paying attention to these aspects, athletes can enhance their performance and reduce their risk of injury.中文：作为一个运动爱好者，我认为正确的运动控制对于实现最佳表现和预防受伤至关重要。
数控系统运动控制器设计论文
数控系统的运动控制器设计摘要：介绍了一种基于s3c44b0微处理器与pcl6045b控制芯片的运动控制器设计，并详细分析了实时插补方法和升降速的控制，满足了数控系统关于运动控制的要求。
并通过在实验台的运行试验，证明了该控制器设计的有效性。
关键词：pcl6045b 运动控制时间分割法插补升降速控制0 引言现代数控系统以其高精度、高效率、高可靠性的优点，在制造业中得到了日益广泛的应用。
现代加工对数控系统提出了很高的要求：一方面要能够实现各种加工情况下的准确定位，另一方面，又要能实时控制刀具运动轨迹和速度，保证切削过程的平稳和加工精度。
这些都取决于数控系统的对机床运动的控制能力。
本文讨论的是一种基于嵌入式微处理器和运动控制芯片构成的运动控制器设计方案。
利用单片机对运动控制芯片进行控制，作为运动控制器的核心，实现高效的对伺服电机运动的控制。
1 硬件设计运动控制器由单片机、键盘输入模块、i/o通信模块、液晶显示模块、运动控制模块和交流伺服电机驱动器构成。
单片机选择三星arm7内核的s3c44b0微处理器。
单片机作为主要的控制单元分析操作指令，对外围接口发出控制信号、读写数据并与外部设备进行通信。
并与运动控制芯片pcl6045b通过总线相连，发送控制指令实现不同的运动控制。
键盘模块构成系统的输入模块。
并对键盘中各个按键进行功能定义，通过对键盘接口的读入就可以完成系统所需原始数据的输入及对执行机构的运行进行控制。
显示模块部分采用图形液晶显示模块mgls240128，实现对插补运算过程中运动轨迹和刀具位置等信息的实时数据显示。
运动控制模块采用日本npm公司生产的可编程4轴驱动运动控制芯片pcl6045b及其接口芯片构成。
通过总线接收s3c44b0的控制指令和数据进行运算并以脉冲序列形式输出给伺服驱动器，用于实现对伺服电机的插补控制、速度控制等功能。
pcl6045b最多可控制4轴的运动，包括2~4轴线形插补以及任意两轴的圆弧插补。
四足仿生机器人论文关节运动控制器论文
四足仿生机器人论文关节运动控制器论文摘要：从相关实验结果来看，所设计的四足机器人的关节运动控制器具有良好的性能。
还能够在其它小型、中型功率的直流电机中运用这个控制器，特别适宜于设计和构造以CAN总线为基础的分布式控制系统，实用性特征非常鲜明。
同时，具有一定的扩展能力，可作为递阶分布式控制系统的底层控制器，为四足仿生机器人的后续研究奠定了良好的基础。
Design and Research of Joint Motion Controller for Four - legged Bionic RobotMA Peng-bo[Key words]Bionic robot； Motion control system；Controller；STM32；前言隨着机器人技术的迅猛发展，在很大程度上刺激了人们对机器人产品的强烈需求。
在这种情况下，设计制造实用性强，劳动效率高，具有较强的环境适应能力的机器人成为主要设计方向。
当前，人们所设计的仿生足类机器人能够灵活运动，能够快速地适应各种复杂的作业环境，发展前景非常广阔。
仿生四足机器人是一种典型的足式机器人，具有轮式或履带式机器人不可比拟的优势：该类机器人具有对复杂地面的良好适应能力；能够实现机身运动轨迹与足端运动轨迹的有效解耦从而保证机身运动稳定；在合理的步态规划下能够保证功率的最小损耗[1-3]。
此外，为保证机器人具有足够的自动化程度，要求机载控制系统能够实时地处理各种复杂环境反馈信息，并能准确地发出控制指令，为了保证机器人达到良好的运动特性，本文分别提出结构类似的分层式的控制体系结构，对控制任务进行分担，提高系统实时性。
此外，双足机器人步入四足机器人的承载能力强，后者的稳定性更好。
而且四足机器人比六足机器人相比，前者的机构更加简单、能够有效地适应作业环境，具有良好的灵活性[4]。
所以，本文以四足类机器人作为自己的研究对象，设计和规划四足机器人的运动控制器。
《运动控制系统》教案
《运动控制系统》教案一、教学目标1. 了解运动控制系统的概念、组成和作用。
2. 掌握运动控制系统的分类及其原理。
3. 熟悉运动控制系统的应用领域和发展趋势。
4. 培养学生对运动控制系统的兴趣和创新能力。
二、教学内容1. 运动控制系统概述运动控制系统的定义运动控制系统的组成运动控制系统的功能2. 运动控制系统的分类开环运动控制系统闭环运动控制系统混合运动控制系统3. 运动控制系统的原理位置控制原理速度控制原理力控制原理4. 运动控制系统的应用领域工业数控机床电动汽车航空航天5. 运动控制系统的发展趋势智能化网络化绿色化三、教学方法1. 讲授法：讲解运动控制系统的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析法：分析具体运动控制系统的实例，加深学生对运动控制系统的理解。
3. 讨论法：引导学生探讨运动控制系统的发展趋势及其在我国的应用前景。
4. 实践操作法：安排实验室参观或动手实践，让学生亲身体验运动控制系统的工作原理。
四、教学安排1. 第1-2课时：运动控制系统概述2. 第3-4课时：运动控制系统的分类和原理3. 第5-6课时：运动控制系统的应用领域4. 第7-8课时：运动控制系统的发展趋势5. 第9-10课时：实验室参观或实践操作五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对运动控制系统基本概念的理解。
2. 课后作业：巩固学生对运动控制系统知识的掌握。
3. 小组讨论：评估学生在探讨运动控制系统发展过程中的创新能力。
4. 实践报告：评价学生在实验室参观或实践操作中的表现。
六、教学资源1. 教材：《运动控制系统》2. 课件：运动控制系统的基本概念、原理、应用和趋势3. 视频资料：运动控制系统的实际应用案例4. 实验室设备：的运动控制系统实验装置5. 网络资源：关于运动控制系统的相关论文和新闻七、教学过程1. 导入：通过一个运动控制系统的实际应用案例，引发学生对运动控制系统的兴趣。
2. 讲解：结合教材和课件，详细讲解运动控制系统的基本概念、原理、应用和趋势。
外文翻译--步进电机运动控制系统设计
密级分类号编号成绩本科生毕业设计 (论文)外文翻译原文标题Stepper Motor Motion Control System Design 译文标题步进电机运动控制系统设计作者所在系别机械工程系作者所在专业机械设计制造及其自动化作者所在班级作者姓名作者学号指导教师姓名指导教师职称完成时间2012 年 2 月的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。
在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。
因此非常适合于单片机控制。
步进电机还具有快速启动、精确步进和定位等特点，因而在数控机床，绘图仪，打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。
步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。
传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。
一步进电机的工作原理步进电机是一种用电脉冲进行控制 ,将电脉冲信号转换成相位移的电机 ,其机械位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成正比 ,每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度.脉冲的数量决定了旋转的总角度 ,脉冲的频率决定了电机运转的速度.当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
二步进电机详细调速原理步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进电的调速。
基于STM32的CANopen运动控制主从站开发
编本学位论文。
本论文属于
保密□，在 不保密□。
年解密后适用本授权书。
（请在以上方框内打“√”）
学位论文பைடு நூலகம்者签名： 日期： 年 月 日
指导教师签名： 日期： 年 月
华中科技大学硕士学位论文
1.1 课题来源
1 绪论
本课题得到了以下项目的支持： （1） 武汉市科技攻关计划项目：数字化高速并条机自调匀整控制和质量监控设备，项
学位论文作者签名：
日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学
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被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容
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图 1-1 直接数字控制系统 由于控制系统规模日益增大，所实现的控制算法也越来越复杂，控制系统计算能力
2
华中科技大学硕士学位论文
的分布化显得愈来愈重要，并且随着微电子技术与计算机技术的迅速发展，控制系统计 算能力的分布化逐渐成为可能。1975 年霍尼韦尔公司开发出世界上第一个分布式控制 系统 TDC-2000[13]，赢得美国工业控制界高度评价，TDC-2000 体现了分散控制、集中操 作的思想，分散式控制系统结构见图 1-2。
3
华中科技大学硕士学位论文
图 1-3 网络化控制系统 1.3.2 运动控制总线发展历程与现状
在网络化运动控制系统中，运动控制器与数字智能驱动器之间通过串行网络来交换 控制信息及传感器信号，将控制网络集成到运动控制系统中，取代传统的点对点连线控 制。因此有很大的优势：布线成本低、便于安装、节省维护开销、传输带宽增加、有很 高的可靠性[4]，并有利于网络与设备的标准化。在应用中提高了系统的柔性，也便于实 现系统的诊断与维护。
电动轮椅运动控制系统设计
II
amenity and safeness. A new means of MOSFET fault detection and location based on voltage signal measuring is also described in the thesis. The EPW kinetic control system proposed in the thesis is proved to have good performance after long time pre-operation. Consequently, anticipated designing goal is achieved.
Keywords：EPW controller, Two-motor coordinated control, S curve, Fault detection
பைடு நூலகம்
III
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。
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能对于那些非常熟练的用户或在干燥、比较平整和在没有障碍的路面上驾驶的一般 熟练用户来说可能足够了，但是对于大多数在户外驾驶轮椅的用户而言依然存在一 定的困难，特别是在天气比较恶劣，路面不平或者上下坡的场合有更大的难度。在 家里驾驶轮椅，对于身体严重残疾或具有精神障碍的人而言依然是个挑战。所以， 研究性能更完善的电动轮椅控制器具有重要意义。
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
2017电子设计大赛论文：滚球控制系统
2017电子设计大赛论文：滚球控制系统D2 理论分析与计算2.1 小球识别原理小球位置和圆形的检测是控制滚球系统的基础。
在图像处理以及模式识别中，经常需要获取图片中圆和矩形的信息，将采集到的图片首先进行灰度化处理，再进行边缘检测、转化为二值图像等操作，具体流程如图2-1所示。
图2-1 小球识别流程图其中，边缘检测需要进行如下步骤。
1）将彩色图像转换为灰度图像，用高斯平滑滤波对图像进行去噪处理。
2）用高斯的一阶微分对图像进行滤波，获得较好的梯度边缘。
3）对梯度进行非极大值抑制和滞后阀值处理得到图像的边缘。
4）采用双阀值算法检测和连接边缘。
设置检测强边缘和弱边缘的2 个阀值。
当检测到的边缘点的阀值，高于强边缘的阀值，则为强边缘，输出边缘点。
当检测到边缘点的阀值介于强边缘的阀值和弱边缘的阀值之间时，认为是弱边缘点，当且仅当弱边缘与强边缘相连时，弱边缘才被输出。
经过以上几个步骤处理，检测到图像的边缘并输出。
2.2 小球运动控制原理系统采用在工业控制中得到广泛运用的PID 控制器，因为采用的是离散计算，所以PID 算法又称为数字PID 。
数字PID 控制算法可以分为位置式PID 和增量式PID ，在滚球系统中采用的是位置式PID 。
常规模拟PID 控制的控制规律描述如式2.1：u (t )=K p [e (t )+1T i ∫e (t )dt +T d de(t)dt t 0 (2.1)其中：e (t )为期望值与实际值之差、Kp 为控制器的比例参数、T i 为积分时间、T d 为微分时间。
现在PID 控制的实现大都不采用模拟电路的模式，而是采用数字形式，所以它只能根据采样时刻的偏差来计算控制量，而不能像模拟控制那样连续输出控制量，进而连续控制。
因而2.1式中的积分项和微分项不能直接使用，必须要经过离散化处理。
离散化处理的方法为：以T 为采样周期，K 为采样序号，则离散采样时间KT 对应连续时间t ，用一阶后向差分式近似代替积分，可作如下近似变换：{t ≈KT (K =0,1,2,⋯)∫e (t )dt t 0≈T ∑e (jT )=T ∑e j k j=o k j=0de(t)dt ≈e (KT )−e [(K−1)T ]T =e K −e K−1T(2.2)令e (KT )=e K ，式2.2代入式2.1得离散式PID 表达式：u K =K p [e K +T T i ∑e j +T d e K −e K−1T K j=0] (2.3)或u K =K p e K +K i ∑e j +K d (e K −e K−1K j=0)] (2.4)滚球系统将采集到的小球的位置信息在两个相互正交方向分别进行PID 运算，将运算结果作用到PWM 的脉宽上，以达到控制舵机转速。
《运动控制系统》教案
《运动控制系统》教案一、教学目标1. 了解运动控制系统的概念、组成和作用。
2. 掌握运动控制系统的常见类型及其原理。
3. 学会分析运动控制系统的性能指标。
4. 能够运用运动控制系统的基本原理解决实际问题。
二、教学内容1. 运动控制系统概述运动控制系统的定义运动控制系统的组成运动控制系统的应用领域2. 运动控制系统的类型模拟运动控制系统数字运动控制系统单片机运动控制系统计算机运动控制系统3. 运动控制系统的原理位置控制原理速度控制原理加速度控制原理4. 运动控制系统的性能指标稳态性能指标动态性能指标系统误差指标5. 运动控制系统的硬件组成控制器执行器反馈元件辅助元件三、教学方法1. 讲授法：讲解运动控制系统的基本概念、原理和性能指标。
2. 案例分析法：分析实际运动控制系统的应用案例，加深学生对运动控制系统的理解。
3. 实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作运动控制系统。
4. 小组讨论法：分组讨论运动控制系统的设计和优化方法。
四、教学资源1. 教材：《运动控制系统》2. 课件：运动控制系统的图片、图表、动画等。
3. 实验室设备：运动控制系统实验装置。
4. 网络资源：相关学术论文、企业案例等。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业、实验报告等。
2. 考试成绩：期末考试，包括选择题、填空题、计算题和论述题。
3. 实践能力：实验室操作运动控制系统的表现。
4. 综合素质：小组讨论、课堂提问、问题解答等。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16次课堂讲授，8次实验操作，8次小组讨论。
2. 授课方式：课堂讲授与实验操作相结合，小组讨论与个人作业相辅相成。
3. 进度安排：按照教材和课件内容，依次讲解各个章节，安排实验和小组讨论。
七、实验环节1. 实验目的：通过实际操作，让学生深入了解运动控制系统的原理和应用。
2. 实验内容：包括运动控制系统的搭建、调试和性能测试。
八、小组讨论1. 讨论主题：运动控制系统的设计与优化。
基于PLC的运动控制实验装置研究 机械设计及其自动化毕业设计论文
本科毕业设计（论文）基于PLC的运动控制实验装置研究The Research of Motion Control Experimental Device based on PLC年级: 2004级学号: 20040983姓名: xx专业: 机械设计制造及其自动化指导老师: xx2008 年6 月本科毕业设计(论文) 第I页院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化年级2004级姓名xx题目基于PLC的运动控制实验装置研究指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章) 成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级机械八班学生姓名xx 学号20040983发题日期：2008年3月 5 日完成日期：2008年6月13 日题目：基于PLC的运动控制实验装置研究1、本论文的目的、意义PLC是现代工业控制系统常用硬件，具备高可靠性。
本课题要求学生综合利用所学机电专业知识，依据松下或三菱PLC硬件平台，消化现有资料，研制点位和平面运动控制实验装置，实现运动的交互点动控制和程序连续控制，具备常见的运动控制保护和调整功能。
该成果对于完善机电测控实验中心创新实验具备一定价值。
2、学生应完成的任务（1）完成点位和平面运动控制调研和资料搜集。
（2）完成点位和平面运动控制方案设计。
（3）完成点位和平面运动控制程序设计和调试。
（4）完成点位和平面运动控制器实验物一套。
（5）整理完成不少于24000字的毕业论文。
3、论文各部分内容及时间分配：（共15 周）第一部分调研准备和资料搜集（2周）第二部分方案设计和补充元器件采购（2周）第三部分程序设计和调试（5周）第四部分系统集成和联调（4周）第五部分撰写毕业论文（1周）评阅及答辩（1周）备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要可编程序控制器(PLC）是综合了计算机技术，自动控制技术和通讯技术的新型的、通用的自动控制装置。
它具有功能强、可靠性高、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点。
基于卓越工程师教育培养计划“运动控制系统”教学改革与实践论文
基于卓越工程师教育培养计划的“运动控制系统”教学改革探索与实践摘要：本文从培养卓越工程师的需求出发，对运动控制系统课程的教学改革进行探索。
课堂教学采用以学生为主，以问题为导向的探究式教学模式，同时课堂教学和实验、课程设计教学实践环节相呼应，为毕业设计打下基础。
关键词：运动控制系统；教学模式；工程师培养；工程应用性； matlab仿真中图分类号： g642.44 文献标识码：a 文章编号：1006-3315（2012）08-132-001教育部提出的“卓越工程师培养计划”是我国高等教育中长期发展规划中的一个重要计划，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，使学生在走出校门后，具有分析问题、解决问题、将好的设想和概念转化为现实的能力[1]。
而现行的教学方法，在培养高素质综合能力人才方面，还有着种种的不足，高校教育内容及方式方法的改革势在必行。
运动控制系统是自动化专业的一门核心专业课程。
该课程集电机及拖动基础、检测技术、电力电子技术、自动控制原理和计算机控制技术等课程相关基础知识于一体，课程的理论性和实践性都非常强，因此课程的教学难度较大，学生理解和接受知识困难多，不能很好地掌握和进行实际系统的设计，所以有必要从教学理念、教学内容、教学方式等方面进行改革，达到学以致用解决实际问题的目的。
一、课堂上建立探究式的教学模式课堂教学由单纯的教师讲授方式转化为以问题为导向的探究式、讨论式的教学模式。
讲课中教师始终以学生为主体，激发学生学习的主动性。
课程讲授方式贯彻由浅入深、循序渐进的原则，如讲矢量控制系统，首先给出静止三相坐标系下异步电动机的动态数学模型，让学生思考如何转化为直流电动机物理模型，提出解决方法，引出坐标变换的方法。
引导学生推导同步旋转坐标系下异步电动机的动态数学模型，引出矢量控制系统原理。
建立矢量控制系统结构，通过仿真实验分析系统性能。
使学生不断的思考，思维紧紧跟着课程内容进行，参与到教师的讲课中。
毕业设计82基于运动卡的控制系统
论文摘要本文介绍了一种自行研制的基于运动控制卡的实用于实验室及一般机械化的场所的工业机器人控制系统。
机器人具有三个自由度（即：RRP-------大臂回旋、仰角、小臂伸缩三个运动）和一个手爪开合动作，采用全电动驱动方式控制。
该控制系统以PCI---208系列TYIO运动控制卡为主要硬件设备，其它外围设备包括直流电机调速器、行程开关、光电编码器、中间继电器和与之配套的接口电路。
整个系统通过PCI—208运动控制卡实现对机器人各个关节的位置伺服控制和多个关节的协调控制，并与光电轴角编码器相组合构成一个全闭环系统，达到对机器人各个部位的转速和角位移量进行精确控制，实现其精准定位。
实践证明基于TRIO运动控制卡的工业机器人控制系统可以有效地提高整个机器人系统的性能及开发效率。
关键词：工业机器人；伺服电机；TRIO运动控制卡；PCI—208；AbstractThis thesis introduces a robot control system based on the TRIO sport control card. The robot has three freedoms degree( namely :RRP—The big arm return ,angle of elevating ,small arm flexible three sport ) open to match the action with a hand claw, adopt whole dynamoelectric drive the way control . The main hardware of the system is the series PCI—208 TRIO sport control the card ,other peripherals include the direct-current electrical engineering to adjust soon machine ,route of travel switch ,light electricity stalk Cape coder ,middle relay and its interface circuit.The whole system is controlled by the sport PCI-208 control card .It can control the position of all joint and make them work coordination .The system is a semi-close loop control with light electricity stalk Cape coders .So it can control the robot’s motion with high precision . It is practiced that the AGV robot based on the TRIO sport control card can work with high efficiency .Keyword: Industry robot; Servo motor ;Sport control card ; PCI-208; TRIO Control card前言机器人学是进40年来才发展起来的一门交叉学科，它涉及到机械工程、电子学、控制理论、传感器技术、计算机科学、仿真学、人工智能等学科领域。
激光切割论文：基于PLC的切割机运动控制系统的设计
激光切割论文：基于PLC的切割机运动控制系统的设计【中文摘要】激光切割机广泛应用在各个行业中,但我国的激光切割机大多数是品质较低的C02激光切割机,其中激光器功率低、加工的工件表面精度与质量都比较差,整机的柔性与稳定性也亟待改进,其中的控制系统是国外的通用机床控制器,因此控制系统不具有开放性,很难在此基础上进行二次开发,很难把图形编程软件集成到控制系统里面。
随着信息技术产业的不断发展和工业自动化程度不断的提高和产业的不断升级,PLC、触摸屏、运动控制单元的应用变得越来越普遍,对激光切割机的改造和技术更新、对其运动控制系统的研究成为必然。
基于此,本文提出了本课题的研究方向。
阅读了大量有关激光切割机的文献资料,了解了激光切割机在国内外的发展现状,深刻的认识了PLC、触摸屏、运动控制单元的发展状况以及基本原理。
分析了激光切割机装置的工作原理,选择了此运动控制方案,即决定开发一种基于PLC、触摸屏、运动控制单元的激光切割机运动控制系统。
本系统利用触摸屏输入轨迹再进行简单的按钮操作就能在工件上切割所预定的轨迹形状,有两种操作模式,即手动模式和自动模式。
为了完成此控制方案,本课题进行了控制系统硬件和软件的设计,所做的工作主要有以下几个方面。
1.了解了激光切割机现状,提出了三种控制方案,并且经过三种方案各自优缺点的比较,最终选择基于触摸屏、PLC、运动控制单元等组建一套激光切割机运动控制系统。
2.对控制装置的硬件进行了挑选,选用NTST631C型号的触摸屏,选用CS1G型号的PLC,选用OMRON MC221型号的运动控制单元。
介绍了各个部分的构成、各个部件的操作以及它们之间的通信。
3.根据系统的控制要求,进行了触摸屏界面设计,包括手动／自动操作选择界面、直线轨迹运动、圆弧轨迹运动、椭圆弧轨迹运动、多边形轨迹运动、抛物线轨迹运动等众多轨迹的参数设置界面；编制了与触摸屏相对应的PLC初始化程序、传送数据程序和调用G代码的程序等。
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湘南学院物电系自动化专业目录1.引言 (4)2硬件部分 (5)2.1单片机的选型 (5)2.2 AT89C51单片机 (5)2.2.1AT89C51单片机芯片 (5)2.2.2 AT89C51单片机芯片的简单介绍 (6)2.3 ADC0808 (6)2.3.1 ADC0808简单介绍 (6)2.3.2ADC0808内部结构 (6)2.3.3ADC0808引脚图 (7)2.4 OP07运算放大器 (7)2.4.1 OP07简介 (7)2.4.2 OP07特点 (7)2.4.3OP07芯片引脚 (7)2.4.4 OP07芯片引脚简单说明 (8)2.5 其余元器件的列举与简单介绍 (8)3 软件部分 (8)3.1 Proteus软件 (8)3.1.1 Proteus软件简单介绍 (8)3.2 Keil软件 (9)3.2.1 Keil软件简单介绍 (9)4 原理部分 (9)4.1 PWM技术 (9)4.1.1 PWM调脉宽方式 (9)4.1.2 PWM基本原理及实现方法 (9)4.1.3 PWM在直流调速中的应用 (10)4.2 直流电机调速 (10)4.2.1 直流电机调速原理 (10)5 总电路，仿真测试部分 (11)5.1 总电路图如图图四所示 (11)5.2 仿真测试部分 (11)5.2.1 Keil软件编写的C语言程序 (11)5.2.2 仿真示波器调试波形 (15)6 设计总结 (15)参考文献 (17)1.引言在电气传动领域中，随着各项技术水平的不断提高，使得传统工艺有了深层次的提高，对人类的生产与生活，产生了深刻且深远的影响，已经与我们息息相关。
由于直流电动机具有良好的起动、制动性能,适宜在大范围内平滑调速,因此在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统中得到了广泛的应用。
而且,从控制的角度来看,直流调速还是交流调速，都用到拖动系统的基础。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,由运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难,触发精度易受电网电压波动的影响，触发脉冲不对称度较大，调节器中的运算放大器，因网压和温度变化引起的漂移会产生运算误差，模拟器件老化也会引起运算误差，甚至使已经整定好的系统性能变差，这些都阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。
随着单片机技术的日新月异,使许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,不但为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,而且使系统能达到了更高的性能,从而大大节约了人力资源,降低了系统成本,有效地提高了工作效率。
因为单片机具有小巧灵活、成本低、易于产品化、可靠性好、适应温度范围宽、易扩展、控制功能强等优点，用单片机取代模拟电路作为电动机的控制器，使电路更简单，模拟电路为了实现控制逻辑需要许多电子元件,使电路复杂,使用单片机微处理器后,绝大多数控制逻辑可通过软件实现可以实现较复杂的控制,单片机有更强的逻辑功能,运算速度和精度高、有大容量的存储单元,因此有能力实现复杂的控制灵活性和适应性强,单片机的控制方式是由软件完成的,如果需要修改控制规律,一般不必改变系统的硬件电路,只需修改程序即可,在系统调试和升级时,可以不断尝试选择最优参数,非常方便无零点漂移,控制精度高、数字控制不会出现模拟电路中经常遇到的零点漂移问题,无论被控量的大小,都可以保证足够的控制精度可提供人机界面,多机联网工作等优点。
所以在电气传动实时控制系统中受到重视和普遍应用。
利用单片机逻辑功能强和软件灵活的优点，不仅可使很多控制硬件软件化，便于参数的设定和调整，而且可以同时对系统工作中的各种信息数据进行诊断、检测和及时处理，加强了实时维护和提高了控制系统的可靠性。
它的发展趋势将是向大容量、高性能化、外围电路内装化等方面发展。
2硬件部分2.1单片机的选型AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.2 AT89C51单片机2.2.1AT89C51单片机芯片如图图一所示图一AT89C51单片机芯片2.2.2 AT89C51单片机芯片的简单介绍与MCS-51兼容，4K字节可编程FLASH存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24MHz，三级程序存储器锁定，128×8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。
2.3 ADC08082.3.1 ADC0808简单介绍ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
ADC0808是ADC0809的简化版本，功能基本相同。
一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换，实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。
2.3.2ADC0808内部结构ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它有8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器。
2.3.3ADC0808引脚图如图图二所示图二ADC08082.4 OP07运算放大器2.4.1 OP07简介OP07Z和AnalogDevices信息:ManufacturedbyAnalogDevices,OP07Zisa运算放大器.Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性（双电源供电）运算放大器集成电路。
由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
2.4.2 OP07特点超低偏移：150μV最大。
低输入偏置电流：1.8nA。
低失调电压漂移：0.5μV/℃。
超稳定，时间：2μV/month最大高电源电压范围：±3V至±22V2.4.3OP07芯片引脚如图图三所示图三OP07芯片引脚图2.4.4 OP07芯片引脚简单说明1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚6为输出，7接电源+，ABSOLUTEMAXIMUMRATINGS最大额定值。
2.5 其余元器件的列举与简单介绍2n2222a三极管小功率通用小信号高频放大管，button按钮，motor发电机，等等。
3 软件部分由于本次论文的编写，需要仿真模拟来加以验证，因此便涉及到了仿真软件。
3.1 Proteus软件3.1.1 Proteus软件简单介绍Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。
这些功能是：原理布图、PCB自动或人工布线、SPICE电路仿真。
互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC器件。
仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。
配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
本次设计所使用的软件为：Proteus软件中的ISIS7Professional。
3.2 Keil软件3.2.1 Keil软件简单介绍KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
Keil则为其提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。
运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。
KeilμVision4，Keil μVision4引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。
新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁，高效的环境来开发应用程序。
新版本支持更多最新的ARM芯片，还添加了一些其他新功能。
本次设计所使用的软件为：Keil软件中的KeiluVision4。
4 原理部分4.1 PWM技术4.1.1 PWM调脉宽方式调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。
我们采用了定频调宽方式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在产生PWM脉冲的实现上比较方便。
4.1.2 PWM基本原理及实现方法其方法是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值即占空比来控制电机速度这种方法称为脉冲宽度调制，简称PWM.调速原理如图所示通过控制脉冲占空比来改变电机的电枢电压.V d =Vmax*D(2)由公式(2)可见，当我们改变占空比D=t1／T时，就可以得到不同的电机平均速度Vd ，从而达到调速的目的。