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：机床与液压, 2021, 49(08): 88-92.

• FPGA
• 电子凸轮箱
• 圆弧插补
• 逻辑设计

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。

• 单位
  杭州科技职业技术学院; 机电工程学院