基于FPGA的数控系统圆弧插补控制模块化设计

• 作者: 沈孟锋 羊荣金 陈敏捷 何剑敏 张学良
• 来源期刊: 机床与液压
• 关键词: FPGA 电子凸轮箱 圆弧插补 逻辑设计
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 设计与开发|DESIGN & DEVELOPMENT
• 页码范围: 88-92
• 页数: 5页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2021.08.019

摘要

针对数据采样圆弧插补算法进给速度慢、加工效率低等问题,提出一种模拟可配置电子凸轮箱的插补方法,构建了圆弧插补算法模型.采用硬件描述语言设计圆弧插补模块,基于FPGA控制系统建立多轴联动的运动控制实验平台.实验数据表明:当圆弧路径的半径为10 000个脉冲当量时,电机运行的误差峰值为11.4个,误差为0.114％;当圆弧路径的半径为15 000个脉冲当量时,电机运行的误差峰值为13.2个,误差为0.088％.误差峰值出现在伺服电机换向时,是由其自身的机械特性和传动刚性所致.结果 表明:电子凸轮箱式插补算法的插补轴并行独立,因此其速度快、精度高、可靠性强;通过调节各插补轴分量形成各类圆弧轨迹路径,因此方便、灵活且柔性高.