毕业设计论文机器人焊缝跟踪驱动系统设计.doc

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1、毕业设计（论文）任务书专业 班级 姓名 一、课题名称： 机器人焊缝跟踪驱动系统设计 二、主要技术指标： 用于机器人焊接过程中的焊缝跟踪 1)二维滑台滑动范围:500 500 2)最高移动速度：1mm/s 3)最高移动速度：50mm/s 4)开环定位精度：0.02mm 三、主要工作内容： 1）课题研究与发展趋势 2）二维滑台机械系统设计 3）维滑台的控制系统硬件设计 4）KPCI882控制卡的功能说明与图纸 四、主要参考文献：1 张建民. 机电一体化系统设计M. 北京：北京理工大学出版社.1996 2 林述温. 机电装备设计M.北京：机械工业出版社.2000 3 徐锦康. 机械设计M.北京：高等

2、教育出版社.2004 4 叶伟昌. 机械工程及自动化简明设计手册C.机械工业出版社.2001 5 成大先. 机械设计手册C.化学工业出版社.2002 学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日 系 主 任（签名） 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目机器人焊缝跟踪驱动系统设计一， 选题的背景和意义：计算机技术和微电子技术的快速发展，推动了传统产业的迅速发展，在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术推动着工业运动控制技术不断进步，出现了一种PC技术的运动控制，为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体

3、化技术水平不断提高，使我们的生活更美好。二， 课题研究的主要内容： 机器人焊缝自动化过程中，运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，所以研究运动控制卡是主要的一方面。大多用于控制步进电机或伺服电机，所以研究运动控制卡是主要的一方面。一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在Win

4、dows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统，要完成自动化过程，就要需要从以上的点一步一个脚印探索。三， 主要研究（设计）方法论述：1、要求将所学知识应用于实际，设计合理、实用；2、驱动系统机械及电气系统总体设计，选择合适的零部件、元器件；3、设计驱动系统机械总装配图；电气系统电路图；4、汇编语言控制程序的设计； 5、编制设计说明书。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容2009.8.1 2009.8.3查阅相关图书资料，并做好有关记录。同时在网上搜寻相关信息，下载有用的资料。2009.8.4 2009.8.5 写好开题报告，准备论文材料2009.8.6 2009.8.10

5、 上网和结合自己所学的知识整理二维滑台机械系统设计2009.8.11 2009.8.16用电脑软件CAD等做好维滑台的控制系统硬件设计2009.8.16 2009.8.17 完成毕业设计所有项目，做好所需要的必需图纸和说明2009.8.18 2009.8.19提交初步完成的毕业设计，在指导老师的帮助下进行修改，进一步完善初稿2009.8.20 2009.8.21 仔细阅读毕业设计，查找基本错误2009.8.22 2009.8.30翔实相关论点、论据，积极准备毕业设计的答辩。五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日机器人焊缝跟踪驱动系统设计摘 要：计

6、算机技术和微电子技术的快速发展，推动了传统产业的迅速发展，在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术推动着工业运动控制技术不断进步，出现了一种先进的运动控制技术，为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。 运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成焊缝跟踪驱动系统设计：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向

7、信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。关键词:二维滑台 KPCI884运动卡控制步进电机Seam tracking robot-driven system design Abstract：Computer technology and the rapid development of microelectronic technology, promoted the rapid development of traditional industries in the industria

8、l automation of machinery there have been some movement driven by new technologies to control industrial motion control technology continues to progress, there has been an advanced motion control technology, in order to development and manufacturing of industrial automation equipment to provide a hi

9、ghly efficient means. This will also facilitate the integration of Chinas Electrical and constantly improve the Motion control card used to control professional sports or high-speed DSP chip as the core motion control, most of them used to control stepper motor or servo motor. In general, the motion

10、 control card with the PC body into master-slave control structure: PC machine interface, human-computer interaction is responsible for management and control systems, such as real-time monitoring of the work (such as keyboard and mouse of the management, system status shows that trajectory planning

11、, control commands sent, external signal monitoring, etc.); Control Motion Control Card to complete all the details (including pulse and direction output signals, automatic take-off and landing speed of processing, such as the origin and the limit of detection of signals, etc.). Motion control card

12、is equipped with an open library for users in DOS or Windows system platform developed under the structure of the control system requirements. Key words: two-dimensional movement KPCI884 Slide stepper motor control cardNahtfurung robot-system designZusammenfassung：Computer-Technologie und der rasant

13、en Entwicklung der Mikroelektronik-Technologie, frderte die rasche Entwicklung der traditionellen Industrien in der industriellen Automation von Maschinen gab es einige Bewegung durch neue Technologien zur Kontrolle industrieller Motion Control-Technologie weiter voran, es wurde eine fortgeschritten

14、e Motion-Control-Technologie, um Entwicklung und Fertigung von Industrie-Automatisierung, um ein hoch effizientes Mittel. Dadurch wird auch die Integration von China ber die elektrische und die stndige Verbesserung der technischen Niveau. Motion-Control-Karte verwendet, um professionelle Sport-und H

15、igh-Speed-DSP-Chip, wie die Kern-Motion Control, die meisten von ihnen zur Steuerung Schrittmotor oder Servomotor. Im Allgemeinen ist die Motion-Control-Karte mit dem PC Krper in Master-Slave-Struktur: PC-Maschine-Schnittstelle, Mensch-Computer-Interaktion ist zustndig fr die Verwaltungs-und Kontrol

16、lsysteme, wie die Echtzeit-berwachung der Arbeiten (z. B. Tastatur und Maus des Management-, System-Status zeigt, dass die Flugbahn Planungs-, Kontroll-Befehle gesendet werden, externes Signal, etc.); der Motion-Control-Karte, um alle Einzelheiten (einschlielich der Puls und Richtung Ausgang Signale

17、, automatische Start-und Landegebhren Geschwindigkeit der Verarbeitung, wie die Herkunft und die Begrenzung der Erkennung von Signalen, etc.). Motion-Control-Karte ist mit einer offenen Bibliothek fr die Benutzer in der DOS-oder Windows-System-Plattform im Rahmen der Struktur der Steuerung Anforderu

18、ngen. Schlsselwrter: zwei-dimensionale Bewegung KPCI884 Folie Stepper Motor-Control-Karte 目 录引言11 课题研究与发展趋势21.1 课题背景31.2 课题相关研究及发展趋势42 二维滑台机械系统设计52.1 设计要求62.2 机械传动部分计算与选型72.3 滚动导轨的选型及计算122.4 步进电机的验算133 维滑台的控制系统硬件设计153.1 步进电机的控制方案比较153.2 控制系统电路图设计.164 KPCI882控制卡的功能说明.224.1 KPCI882软硬件功能简介224.2 连续脉冲驱动2

19、34.3 恒速驱动244.4 线性加减速驱动及参数设定示例254.5 脉冲宽度和速度的精度264.6直线插补274.7 脉冲输出类型275 CAD图纸制作286 结束语29致谢30参考文献31 机器人焊缝跟踪驱动系统设计引言计算机技术和微电子技术的快速发展，推动了传统产业的迅速发展，在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术推动着工业运动控制技术不断进步，出现了一种先进的运动控制技术，为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。1 课题研究与发展趋势信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展，在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术。本文主要分

20、析和综述了运动控制卡的基本原理、特点和应用现状。运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成机器人焊缝跟踪驱动：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中

21、设备自动化的各个领域。1.1 课题相关研究我国的数控装备业经过几十年的发展，虽然取得了很大的成就，但在些关 键技术上还受制于国外，尤其在高性能(高性价比、高速、高效等)的运动控制系统方面。由于不能生产高性能的运动控制系统，因此无法集成复杂运动的整机。此外，随着网络技术的迅猛发展，英特网正把全世界的计算机系统、通信系统逐渐集成起来，这样，如何顺利解决“本地简单，异地复杂”的问题，也成为未来数控装备技术的关键。目前，使运动控制技术与网络技术有机结合，即基于英特网的运动控制技术研究,在国内外尚处于起步阶段。1.2 运动控制器的现状与发展趋势运动控制技术是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术。运动

22、控能够快速发展有两大原因:其一是得益于计算机、高速数字处理器( DSP)、自动控制、网络技术的发展；其二是有庞大的市场需求。2 二维滑台机械系统设计2.1 设计要求2.1.1 二维工作滑台总体方案设计要求总体方案设计应考虑机械系统运行方式,伺服系统的类型,计算机的选择,以及传动方式和执行机构的选择等(1) 整个二维工作滑台系统应具有定位,纵向和横向的直线插补,圆弧插补功能；还应要求有急停等功能，因此，整个机械系统选连续控制系统。(2) 在保证一定加工精度的前提下，应简化机构，降低成本。因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。(3) 工作台纵向和横向运动是两套独立的传动链，它们由步进电机、联

23、轴器、丝杠螺X向X向母副组成。(4) 为了保证伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。(5) 采用矩形滚动直线导轨，以减少导轨的摩擦力。 机械系统总体方案如图2-1所示。2.1.2 设计任务机械结构布局图，A0图纸一张。要求重要剖面表达完整，向视表达完整，视图适合标准。2.1.3 设计参数的确定（1）二维滑台滑动范围：； （2）工作台重量：；（3）机器人及其他部件重量：；（4）最低移动速度：；（5）最高移动速度： （6）设起动加速时间为：； （7）开环定位精度：0.02mm。2.2 机械传动部分计算与选型二维工作滑台控制系统

24、机械部分的计算与选型内容包括：确定脉冲当量，计算载荷力，滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型，步进电机的计算与校核等。2.2.1 确定脉冲当量脉冲当量，是指一个脉冲所产生的进给轴移动量，用表示。应根据工作台进给系统所要求的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差，脉冲当量值必须小于定位精度值。因此，根据所给定的要求，可确定脉冲当量为。2.2.2 滚珠丝杠副的特点滚珠丝杠副是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动。它是在丝杠和螺母滚道之间放入适量的滚珠，使螺纹间产生滚动摩擦，滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备、精

25、密仪器。与滑动螺旋传动或其他直线运动副相比，滚珠螺旋传动有下列特点：（1）传动效率高 在滚珠丝杠副中，自由滚动的滚珠将力与运动在丝杠与螺母之间传递。因而以极小的滚动摩擦代替了传统丝杠的滑动摩擦，使滚珠丝杠腹地传动效率达到90%以上，整个传动副的驱动力矩减少至滑动丝杠的1/3左右，发热率也因此大副降低。（2）定位精度高 滚珠丝杠副发热率低，温升小以及在加工过程中对丝杠采取预拉伸并预紧消除轴向间隙等措施，使丝杠副具有高的定位精度和重复定位精度。（3）传动可逆性 滚珠丝杠副没有滑动丝杠粘滞摩擦，消除了在传动过程中可能出现的爬行现象，滚珠丝杠副能够实现两种传动方式。（4）同步性能好 由于滚珠丝杠运转顺

26、滑、消除轴向间隙以及制造的一致性，采用多套滚珠丝杠副方案驱动同一装置或多个相同部件时，可获得很好的同步工作。2.2.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型(1)确定滚珠丝杠的导程根据本进给系统定位精度的要求，采用步进电机作为伺服驱动装置。初步采用90BYG550C步进电机，当五相十拍时（半步运行），=0.36。当时，可使步进电机直接与丝杠联接，有利于简化结构，提高精度。当选定执行元件（步进电机）步距角、系统脉冲当量和减速比之后，其导程应满足匹配关系为： (2-1)代入公式(2-1)可得：(2)滚珠丝杠副的载荷及转速计算 a. 最小载荷，是指机器空载时滚珠丝杠的传动力。本文主要是指导轨摩擦力 (2-2)

27、式中：为导轨上的摩擦系数，对滚动导轨，根据公式(2-2)可得：b. 最大载荷选机器承受最大负荷时滚珠丝杠的传动力，本文主要是指工作台在加速时所承受的最大轴向力。236.25c. 当量转速及当量载荷当负荷与转速接近正比变化时，各种转速机会均等，可采用下列公式计算：当量载荷按最大载荷计算，即(3)确定预期额定动载荷按预期工作时间估算： （2-3）其中，：预期额定动载荷； ：负荷性系数，无冲击取； ：精度系数，取； ：可靠性97%，取；已知：小时代入公式(2-3)得：(4)确定允许的最小螺纹底径估算丝杠允许的最大轴向变形量定位精度 (2-4)：最大轴向变形量代入公式(2-4)得估算最小螺纹底径滚珠丝

28、杠副安装方式为一端固定，一端游动时 (2-5)导轨静摩擦力(N),；工作台导轨的静摩擦力；滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离(mm)已知：行程为500mm,=500N,取取L=650mm代入公式(2-5)得：(5)确定滚珠丝杠副的规格代号 根据传动方式及使用情况，按照样本可以确定滚珠螺母型式。按照已估算出的,查阅机械设计手册选用外循环埋入式大导程滚珠丝杠副DCM2010-2.5，kNN，(6)确定滚珠丝杠副支承所用的轴承规格型号由于丝杠主要承受轴向力，一般采用推力轴承作支承。固定端采用成对60接触角推力球轴承支承，其型号7001C/DB，其尺寸参数为：、D=32mm、B=10mm。技术参数

29、为：、简支端支撑采用6002型深沟球轴承，其参数为D=32mm、B=9mm、。 2.2.4 滚珠丝杠副校核滚珠丝杠副的轴向变形将引起丝杠导程发生变化，从而影响其定位精度和运动平稳性。滚珠丝杠副的轴向变形包括丝杠的拉压变形、丝杠与螺母之间滚道的接触变形、丝杠的扭转变形引起的纵向变形以及螺母座的变形和滚珠丝杠轴承的轴向接触变形。滚珠丝杠的扭转变形较小，对纵向变形的影响更小，可忽略不计。螺母座只要设计合理，其变形量也可忽略不计，只要滚珠丝杠支承的刚度设计得好，轴承的轴向接触变形在此也可以不予考虑。(1)丝杠的拉压变形量滚珠丝杠应计算满载时拉压变形量： (2-6)式中：为在工作载荷作用下丝杠总长度上拉

30、伸或压缩变形量(mm)；为丝杠的工作载荷(N)；为滚珠丝杠在支承间的受力长度(mm)；为材料弹性模量，对钢；A为滚珠丝杠按内径确定的截面积(mm)；“”号用于拉伸，“”号用于压缩。已知：， 代入公式(2-6)得： (2)滚珠与螺纹滚道间的接触变形该变形量与滚珠列、圈有关，即与滚珠总数量有关，与滚珠丝杠的长度无关。其计算公式如下： (2-7)式中：为滚珠直径（mm）；为滚珠总数量；为一圈的滚珠数，已知：，代入公式(2-7)可得：(3)滚珠丝杠副刚度的验算丝杠的总变形量应小于允许的变形量，否则，应考虑选用较大公称直径的滚珠丝杠副。由上面计算可知故所选滚珠丝杠副能够满足刚度要求。(4)压杆稳定性验算

31、滚珠丝杠通常属于受轴向力的细长杆，若轴向工作载荷过大，将使丝杠失去稳定而产生纵向弯曲，即失稳。失稳时的临界载荷为 （N） (2-8)式中：E为材料弹性模量，对钢E，I为截面惯性矩，对丝杠圆截面（为丝杠底径）；L为丝杠最大工作长度（mm）；为丝杠支承方式系数。本设计中，支承方式选用一端轴向固定一端自由，即所以代入公式(2-8)得：= (N)临界载荷与丝杠工作载荷之比称为稳定性安全系数，如果大于许用稳定性安全系数，则滚珠丝杠不会失稳。因此，滚珠的丝杠的压杆稳定条件为： （2-9） 一般取2.54，考虑到丝杠自重对水平滚珠的丝杠的影响可取。故滚珠丝杠都不会失稳。(5)滚珠丝杠螺母副的选择 由上面计算

32、结果查机械设计手册单行本查得外循环埋入式大导程滚珠丝杠副DCM 2010-2.5的螺母安装、连接尺寸(mm)如表2-1所示:表2-1 DCM2010-2.5螺母安装及连接尺寸滚珠丝杆副规格公称直径基本道程埋入式DhDCM 2010-2.52010507663155.5105.72.3 滚动导轨的选型及计算2.3.1 滚动导轨的结构、优点滚动导轨是在静、动导轨面之间放置滚动体如滚珠、滚柱、滚针或滚动导轨快构成的。本次毕业课题选滚动直线导轨副，它是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖及挡板等组成（见图2-2）。当导轨与滑块作相对运动时，钢球就沿着导轨上经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道，

33、在滑块端部钢球又通过返回装置进入返回孔后再进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动。返向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部。如图2-2与滑动导轨相比，滚动导轨有以下几个优点：a.静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号和机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高系统的响应速度和灵敏度。b.动功率大副度下降，只相当于普通机械的十分之一。c.应高速直线运动，其瞬时速度比滑动速度导轨提高约10倍。d.实现高定位精度和重复定位精度。2.3.2 初选导轨型号本设计选用导轨为直线滚动矩形导轨，共用4条导轨，每条导轨用2个滑块，根据最大动载荷C=6996N,通过样本查得初选4条导轨的型

34、号都为GDA20ZV,其额定动载C=11.5KN,额定静载C=14.5KN。2.3.3 计算滚动导轨副的额定寿命滚动直线导轨副的寿命计算公式为： （km） (2-9)式中：为滚动导轨副的距离额定寿命（km）；为额定载荷（N），查表得11500N；为硬度系数导轨面的硬度为5864HRC时，1.0；为温度系数，当工作温度不超过1000C时，1；为接触系数，每根导轨条上装二个滑块时0.81；为精度系数，数控精密工作台精度等级为3级，；为载荷系数，无冲击振动或，1.2；。代入公式（2-9）得： 大于滚动导轨的期望寿命，满足设计要求，初选的滚动导轨副可采用。2.4 步进电机的验算2.4.1 传动系统等效

35、转动惯量计算传动系统的转动惯量是一种惯性负载,在电机选用时必须加以考虑。由于传动系统的各传动部件并不都与电机轴同轴线，还存在各传动部件转动惯量向电机轴折算问题。最后，要计算整个传动系统折算到电机轴上的总转动惯量，即传动系统等效转动惯量。本设计需要对电机转子,联轴节,丝杠,工作台进行转动惯量的计算。（1）电机转子转动惯量的折算由四通公司提供的90BYG550C型号，查出该电机的转动惯量=8（2）联轴器转动惯量的折算查机械设计实用手册，选用TL1联轴器，可查出它转动惯量为0.0005，得出。（3）滚珠丝杠转动惯量的折算 （2-10）式中：为滚珠丝杠的名义直径；为丝杠的总长度；代入公式（2-10）可

36、得：（4）工作台质量的折算工作台是移动部件，其移动质量折算到滚珠丝杠轴上的转动惯量可按下式进行计算： (2-11)式中，为丝杠导程（cm）；为工作台质量（kg）。（5）传动系统等效转动惯量计算 2.4.2 验算矩频特性步进电机最大静转矩是指电机的定位转矩(静止状态)，可从样本中查出。步进电机的名义启动转矩与最大静转矩的关系为：查表可知步进电机空载启动是指电机在没有外加工作负载下的启动。步进电机所需空载启动力矩可按下列计算：式中： 为空载启动力矩；为空载启动时运动部件由静止升速到最大快进速度，折算到电机轴上的加速力矩；为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩； 为由于丝杠预紧，折算到电机轴上的附加摩擦力

37、矩。初选电机型号时应满足步进电机所需空载启动力矩小于步进电机名义启动转矩，即有关的各项力矩值计算如下：(1)加速力矩式中：为传动系统等效转动惯量；为电机最大角加速度；为与运动部件最大快进速度对应的电机最大转速；t为运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间，为运动部件最大快进速度；为初选步进电机的步距角；为脉冲当量。(2)空载摩擦力矩式中：为运动部件的总重量；为导轨摩擦系数；齿轮传动降速比；为传动系数总效率，取0.8；为滚珠丝杠的基本导程。则(3)附加摩擦力矩式中：为滚珠丝杠预紧力；为滚珠丝杠未预紧时的传动效率，现取0.92。所以，步进电机所需空载启动力矩：初选电机型号(表2-1)应满足步

38、进电机所需空载启动力矩小于步进电机名义启动转矩，即 表2-1步进电机性能参数型号相数步距角()电流A空载启动频率(半步方式) HZ保持转矩Nm定位转矩Nm转动惯量(g.cm)90BYG550C50.363250061.08000从上式可知，初选电机满足空载启动要求。2.4.3 启动矩频特性校核步进电机启动有突跳启动和升速启动。突跳启动很少使用。升速启动是步进电机从静止状态开始逐渐升速，在零时刻，启动频率为零。在一段时间内，按一定的升速规律升速。启动结束时，步进电机达到了最高运行速度。此时相应的运行频率为。从图(2-3)的频矩特性表可以看出，初选步进电机空载启动力矩远远小于允许启动频率所对应的启

39、动力矩，所以步进电机空载起动时不会丢步。3 维滑台的控制系统硬件设计3.1 步进电机的控制方案比较对于步进电动机,有多种控制方法,在此,仅介绍几种较为常见的、普遍的控制方法。3.1.1 用单片机系统来实现运动控制此系统由单片机芯片、外围扩展芯片以及通过搭建外围电路组成。在“位置控制”方式时，通过单片机的I/O口发数字脉冲信号来控制执行机构行走；“速度控制”方式时，需加D/A转换模块输出模拟量信号达到控制。此方案优点在于成本较低，但由于一般单片机I/O口产生脉冲频率不高，对于分辨率高的执行机构尤其是对于控制伺服电机来说，存在速度达不到，控制精度受限等缺点。对于运动控制复杂的场合，例如升降速的处理

40、，多轴联动，直线、圆弧插补等功能实现起来都需要自己编写算法，这必将带来开发起来难度较大，研发周期较长，调试过程烦琐，系统一旦定型不太容易扩充功能、升级、柔性不强等问题。因此这种方案一般适用于产品批量较大、运动控制系统功能简单、且有丰富的单片机系统开发经验的用户。 采用专业运动控制PLC来实现运动控制 目前，许多品牌的PLC都可选配定位控制模块，包括脉冲输出功能，模拟量输出等等。使用这种PLC来做运动控制系统的上位控制时，可以同时利用PLC的I/O口功能，可谓一举两得。PLC通常都采用梯形图编程，对开发人员来说简单易学，省时省力。还有一点不可忽视，但具有脉冲输出功能的PLC大多都是晶体管输出类型的，这种输出类型的输出口驱动电流不大，一般只有0.10.2A。在工业生产中，作为PLC驱动的负载来说，很多继电器开关的容量都要比这大，需要添加中间放大电路或转换模块。与此同时，由于PLC的工作方式（循环扫描）决定了它作为上位控制时的实时性能不是很高，要受PLC每步扫描时间的限制。而且控制执行机构进行复杂轨迹的动作