纸箱切割机运动控制系统设计与开发

摘要

随着纸箱等纸质包装产品需求量的增长和嵌入式技术的快速发展，纸板裁割的工业自动化成为必然的发展趋势。运动控制器的性能决定了纸箱切割机的切割精度和切割效率。纸箱切割机的开发对于提高包装行业的生产效率，增强企业的竞争力有着深远的影响。
　　本文在查阅国内外相关文献后，设计开发了基于DSP的纸箱切割机运动控制系统。主要研究工作如下：
　　1.结合系统需求和嵌入式系统的特点，设计了以DSP为核心的纸箱切割机运动控制系统，详细的介绍了系统的控制方案。设计了系统的硬件电路平台。
　　2.研究了常用插补方案，结合系统特点，采用了一种改进型时间分割法插补方法，良好的解决了脉冲推送问题；实现了裁刀切向跟随的三轴联动插补方法。
　　3.针对本课题处理的数据的特点，设计了一种连续小线段速度规划算法；针对纸箱切割机的裁刀的特点，设计了纸箱裁刀刀位的控制方法，并对裁刀的转刀方案和刀补方法进行了研究。
　　4.根据纸箱切割机控制系统的整体方案，设计了系统的功能软件，包括通信程序设计，PLT数据文件解析程序设计，速度规划程序设计，段内加减速程序设计，插补程序设计，转刀程序设计等。
　　最后，论文对整个研究工作进行了总结，分析了系统的优势与不足，对纸箱切割机运动控制系统的发展做出了展望。

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第一章 绪论

1.1 纸箱切割机研究背景和研究意义

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 嵌入式系统概述

1.4 本课题主要研究内容和论文结构

第二章 纸箱切割机控制系统结构及硬件结构

2.1 纸箱切割机设计需求分析

2.2 系统总体设计方案

2.3 纸箱切割机运动控制器硬件设计

2.4 本章小结

第三章 插补算法与加减速控制

3.1 插补算法及其特点分析

3.2 本课题采用的变插补周期时间分割法

3.3 裁刀切向跟随三轴联动控制方法

3.4 速度控制方案

3.5 本章小结

第四章 裁刀控制

4.1 裁刀概述

4.2 本课题的裁刀刀位控制方案

4.3 转刀控制方案

4.4 刀补控制方案

4.5 本章小结

第五章 纸箱切割机运动控制系统的软件实现

5.1 主程序设计

5.2 底层驱动程序

5.3 运动控制子程序设计实现

5.4 系统调试

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 课题总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢