本实施例中的从 动件的运动规律为等速运动，即直线运动规律时，电动机的转速为常数。
[0055]其中：
[0056] ?:电动机运动的角速度；
[0057] ?Q:凸轮的旋转角速度；
[0058] i:机械传动的传动比；
[0059]T:螺旋副传动机构的基本导程；
[0060] h :数字控制凸轮机构预定运动的升程；
[0061] 〇Q:凸轮机构的推程运动角。
[0062] 实施例2 :
[0063] 与实施例1的技术方案相同，其区别在于：当运动方程为
从动件的运动规律为等加速运动，即抛物线运动规律，当从动件的运动规律为等加速运动， 电机的运行频率由下述方程确定：
[0065]其中：
[0066]fj:电动机的控制脉冲频率；
[0067] ?:电动机运动的角速度；
[0068] ?Q:凸轮的旋转角速度；
[0069] i:机械传动的传动比；
[0070]T:螺旋副传动机构的基本导程；
[0071] h :数字控制凸轮机构预定运动的升程；
[0072] 凸轮机构的推程运动角；
[0073] t:数字凸轮预定推程时间；
[0074] n :凸轮运动曲线的离散数；
[0075] a:电动机的转角脉冲当量；
[0076]At:电动机的控制脉冲频率fj的运行间隔；
[0077]本实施例替换了实施例1的运动方程，即本发明在需要改变控制对象的运动规律 时，只需改变编程数据或者命令即可，节省了计算、编程调整的时间，扩大了数字凸轮机构 的应用范围和灵活性。
[0078] 实施例3:
[0079] 本实施例涉及一种数字凸轮控制装置，包括：
[0080] 选择参数输入模式模块，用于输入数字凸轮从动件的运动参数；所述选择参数输 入模式模块包括用于选择输入模式为上位机视窗输入模式的上位机视窗输入模式模块和 用于选择输入模式为下位机手动输入模式的下位机手动输入模式模块；
[0081] 运动参数输入模块，用于在上位机的视窗提示下输入数字凸轮从动件的运动参 数；
[0082] 上位机参数处理模块，用于上位机将数字凸轮机构从动件的运动参数带入运动方 程进行计算处理，获得该运动方程相应的运动规律的信息；
[0083] 数据交换及下载模块，用于下位机通过串行通讯接口与上位机进行数据交换，且 下载数字凸轮机构从动件的运动参数和所述的运动方程相应的运动规律的信息；
[0084] 下位机参数处理及数字凸轮运动控制模块，用于下位机将下载的数字凸轮机构从 动件的运动参数带入运动方程进行计算处理，输出控制信号至电机驱动器，驱动电机旋转 运动，使与电机连接的数字凸轮按照该运动方程相应的运动规律形成预定的运动曲线； [0085] 下位机参数输入及数字凸轮运动控制模块，用于向下位机输入数字凸轮从动件的 运动参数，下位机将该运动参数带入运动方程进行计算处理，输出控制信号至电机驱动器， 驱动电机旋转运动，使与电机连接的数字凸轮按照该运动方程相应的运动规律形成预定的 运动曲线。
[0086] 本装置还包括扩展存储器和人机接口，所扩展的存储器用于存放计算生成的凸轮 曲线及数字凸轮机构从动件的运动参数；人机接口用于完成离线直接输入运动模式命令、 从动件的运动参数，其中的LCD接口连接LCD显示器，提示完成参数输入后进行从动件的运 动规律选择；通过下位机选择从动件的运动规律，从动件的运动规律有3种，即等速运动控 制模式、等加速运动控制模式和摆线运动控制模式；当采用等加速/等减速运动控制模式 和摆线运动控制模式时，其执行器电动机按照图6和图7所示离散的电机运行频率曲线转 动。
【主权项】
1. 一种数字凸轮控制方法，其特征在于，包括如下步骤： A. 选择参数输入模式，输入数字凸轮从动件的运动参数： Al.选择输入模式为上位机视窗输入模式，转入步骤B ; A2.选择输入模式为下位机手动直接输入模式，转入步骤C ; B. 上位机视窗输入模式下的数字凸轮控制： BI.在上位机的视窗提示下输入数字凸轮从动件的运动参数； B2.上位机将数字凸轮机构从动件的运动参数带入运动方程进行计算处理，获得该运 动方程相应的运动规律的信息； B3.下位机通过串行通讯接口与上位机进行数据交换，且下载数字凸轮机构从动件的 运动参数和所述的运动方程相应的运动规律的信息； B4.下位机根据所述的运动方程相应的运动规律的信息输出控制信号至电机驱动器， 驱动电机旋转运动，使与电机连接的数字凸轮按照该运动方程相应的运动规律形成预定的 运动曲线； C. 下位机手动直接输入模式下的数字凸轮控制： Cl.向下位机输入数字凸轮从动件的运动参数； C2.下位机将该运动参数带入运动方程进行计算处理，输出控制信号至电机驱动器，驱 动电机旋转运动，使与电机连接的数字凸轮按照该运动方程相应的运动规律形成预定的运 动曲线。2. 如权利要求1所述的一种数字凸轮控制方法，其特征在于，所述数字凸轮从动件的 运动参数包括推程位移、运动速度、推程控制、回程控制、推程运动角、回程运动角、远休止 角和近休止角。3. 如权利要求2所述的一种数字凸轮控制方法，其特征在于，由下位机编程对电机的 转角进行控制从而控制数字凸轮从动件的推程位移，由下位机编程对电机的转速进行控制 从而控制从动件的运动速度，由下位机编程控制电机的正转和反转从而控制从动件的推程 控制和回程控制；由下位机编程控制电机的转动时间从而控制从动件的推程运动角和回程 运动角；由下位机编程控制延时从而控制从动件的远休止角和近休止角。4. 如权利要求1或2或3所述的一种数字凸轮控制方法，其特征在于，运动方程为'时，从动件的运动规律为等速运动。5. 如权利要求1或2或3所述的一种数字凸轮控制方法，其特征在于，运动方程为时，从动件的运动规律为等加速运动。6. 如权利要求1所述的一种数字凸轮控制方法，其特征在于，步骤Bl中，上位机还根据 该运动参数计算生成数字凸轮的运动曲线，并在上位机中显示该运动曲线。7. -种数字凸轮控制装置，其特征在于，包括： 选择参数输入模式模块，用于输入数字凸轮从动件的运动参数；所述选择参数输入模 式模块包括用于选择输入模式为上位机视窗输入模式的上位机视窗输入模式模块和用于 选择输入模式为下位机手动输入模式的下位机手动输入模式模块； 运动参数输入模块，用于在上位机的视窗提示下输入数字凸轮从动件的运动参数； 上位机参数处理模块，用于上位机将数字凸轮机构从动件的运动参数带入运动方程进 行计算处理，获得该运动方程相应的运动规律的信息； 数据交换及下载模块，用于下位机通过串行通讯接口与上位机进行数据交换，且下载 数字凸轮机构从动件的运动参数和所述的运动方程相应的运动规律的信息； 下位机参数处理及数字凸轮运动模块，用于下位机将下载的数字凸轮机构从动件的运 动参数带入运动方程进行计算处理，输出控制信号至电机驱动器，驱动电机旋转运动，使与 电机连接的数字凸轮按照该运动方程相应的运动规律形成预定的运动曲线； 下位机参数输入及数字凸轮运动模块，用于向下位机输入数字凸轮从动件的运动参 数，下位机将该运动参数带入运动方程进行计算处理，输出控制信号至电机驱动器，驱动电 机旋转运动，使与电机连接的数字凸轮按照该运动方程相应的运动规律形成预定的运动曲 线。8. 如权利要求7所述的一种数字凸轮控制装置，其特征在于，所述数字凸轮从动件的 运动参数包括推程位移、运动速度、推程控制、回程控制、推程运动角、回程运动角、远休止 角和近休止角。9. 如权利要求8所述的一种数字凸轮控制装置，其特征在于，由下位机编程对电机的 转角进行控制从而控制数字凸轮从动件的推程位移，由下位机编程对电机的转速进行控制 从而控制从动件的运动速度，由下位机编程控制电机的正转和反转从而控制从动件的推程 控制和回程控制；由下位机编程控制电机的转动时间从而控制从动件的推程运动角和回程 运动角；由下位机编程控制延时从而控制从动件的远休止角和近休止角。10. 如权利要求1所述的一种数字凸轮控制方法，其特征在于，在步骤Cl和步骤C2之 间还具有如下步骤： 手动选择运动曲线及数字凸轮从动件的运动输出模式中的一种，所述的运动输出模式 包括等速运动控制模式、等加速运动控制模式和摆线运动控制模式。
【专利摘要】一种数字凸轮控制方法及装置，属于电子控制技术领域，用以解决凸轮机构存在局限性的问题，其技术要点是：包括如下步骤：A.选择参数输入模式，输入数字凸轮从动件的运动参数；B.上位机视窗输入模式下的数字凸轮控制；C.下位机手动直接输入模式下的数字凸轮控制。本发明采用两种运动参数输入模式，由上位机或者下位机进行凸轮曲线及数字凸轮机构从动件的运动参数计算，并对电机进行运动控制，采用的两种运动参数输入模式，可以形成冗余，以备突发情况时互为备用，本发明采用三种从动件运动输出模式，即等速运动模式；等加速运动模式和摆线运动模式。
【IPC分类】G05B19/19
【公开号】CN104898555
【申请号】CN201510227399
【发明人】康晶, 罗跃纲
【申请人】大连民族学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月6日