Thạc Sĩ Thiết kế hệ thống điều khiển vị trí ứng dụng trong máy CNC

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ 2
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ MÁY NC VÀ CNC 3
1.1. Các khái niệm về hệ thống CNC 3
1.1.1. Khái niệm về điều khiển số. 3
1.1.2. Ưu điểm nổi bật của máy CNC 5
1.1.3. Các điểm gốc(điểm 0) 6
1.1.4. Các dạng điều khiển. 6
1.2. Hệ thống đo lường trong điều khiển CNC 7
1.2.1. Thiết bị đo tốc độ. 8
1.2.2. Thiết bị đo vị trí 8
1.2.3. Các phương pháp đo trên máy. 9
1.3. Mục tiêu của đồ án. 11
1.3.1 Mục tiêu. 11
1.3.2. Sơ đồ tổng quát của hệ thống. 11
CHƯƠNG II. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG 12
2.1. Lựa chọn bộ điều khiển. 12
2.1.1. Giới thiệu một số phương án. 12
2.1.2. Giới thiệu về máy tính và khả năng ghép nối của máy tính. 12
2.1.3. Giới thiệu về AVR ATMEGA16. 13
2.2. Lựa chọn truyền động của các trục. 29
2.2.1. Động cơ bước. 29
2.2.2. Động cơ điện một chiều. 49
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 53
3.1. Sơ đồ khối của mạch điều khiển. 53
3.1.1. Phần thiết bị ĐK trung tâm 54
3.1.2. Phần thiết bị chấp hành. 54
3.1.3. Giới thiệu về MAX232. 54
3.1.4. Giới thiệu về L298: 55
3.1.5. Kết luận. 59
3.1.6. Sơ đồ mạch nguyên lý. 59
3.2. Thiết kế giao diện điều khiển từ trên PC 63
3.3. Khảo sát vòng điều khiển ổn định tốc độ động cơ khoan. 66
3.3.1. Khái niệm. 66
3.3.2. Mô hình hệ thống điều khiển dùng PID. 66
3.3.3. Xây dựng bộ PID. 67
CHƯƠNG4: THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 74
4.1 Lưu đồ thuật toán điều khiển: 74
4.3.Chạy thử mô hình. 77
4.3 Kết luận và hướng phát triển của đề tài 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC 80
ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong nhiều thành tựu mới(kỹ thuật điện tử,kỹ thuật số )đã được áp dụng vào lĩnh vực công nghiệp hoá,quá trình tự động hoá với các máy công cụ ngày càng phát triển.việc tăng năng suất giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai yêu cầu chủ yếu đối với các hệ truyền động điện và tự động hóa,nhưng chúng có sự mâu thuẫn nhau. Một bên đòi hỏi hệ thống phức tạp, một bên lại yêu câu hạn chế số lượng thiết bị trên máy.Việc lựa chọn một hệ thích hợp là một bài toán khó.
CNC(Computerized numerical control) là loại máy công cụ phổ biến và chủ chốt trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí hiện nay,dùng để gia công các chi tiết cơ khí với độ chính xác và năng suất rất cao.
Với độ chính xác rất cao của việc điều khiển và giám sát vị trí của các thành phần thực hiện chức năng (cơ cấu chấp hành) là hết sức quan trọng, do vậy cần phải xây dựng một bộ điều khiển vị trí.
Vì những lý do trên và sự giới thiệu của giáo viên mà em đã chọn đề tài thiết kế hệ thống điều khiển vị trí ứng dụng trong máy CNC.
Trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp, vì trình độ và sự hiểu biết còn hạn chế nên nhất định không tránh khỏi những sự thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo.