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論文中文名稱:改良型3D運動控制卡之研究與應用 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Study for Improved 3D Motion Control Card [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:機電學院
系所名稱:自動化科技研究所
中文姓名:林裕堯
英文姓名:Yu-Yao Lin
研究生學號:92618012
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2006-01-23
論文頁數:81
指導教授中文名:洪永銘
口試委員中文名:賴明鈞;李明義
中文關鍵詞:AutoCAD運動控制卡XYZ平台加減速曲線NURBS
英文關鍵詞:path planningmotion controlCADXYZ platformNURBS
論文中文摘要:本論文以Analog Devices公司的ADSP-2183 DSP為研究核心,而研究的主軸是利用NURBS參數插值配合多種速度規劃曲線,研發一張具多種加速曲線的3D運動控制卡,因為傳統的插值法在二軸的自由曲線以及三軸的自由曲面運動路徑軌跡的產生上,都是以微小圓弧或直線做逼近,而這樣近似的方法會產生輪廓較大、加工程是過長以及傳輸負荷量過大…等問題,所以論文選用NURBS參數插值來產生路徑軌跡開發3D運動控制卡。
運動控制卡內建立了二階S型、四階S型跟修正速度運動曲線三種加減速模式,而研究的第一階段是將加減速運動曲線與NURBS參數插值法結合,讓使用者可以根據應用場合,選擇較適當的加減速模式,達到快速且平穩的定位運動。接著實驗不同的加減速模式所造成的震動現象,並比較其加速度以及躍動值,而經過實驗驗證,所使用的修正速度運動曲線在平台運作時所產生的震動情形,小於二階S型跟四階S型。第二個階段則是利用Visual C++撰寫Dll動態程式庫,藉以連結AutoCAD之VBA與運動控制卡,以AutoCAD繪製加工路徑為命令,再透過VBA命令X-Y-Z平台執行此加工路徑。此成果將加強AutoCAD控制硬體的應用,可使CAD/CAM的工作更直接,也縮短機械加工與設計時的時間。
論文英文摘要:In this study, we use ADSP-2183 DSP device (developed by Analog Devices company) as the tool , combining NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) interpolator with velocity profiles to develop an 3-D motion control card embedded with several velocity profiles . Traditionally, the motion trajectory is approximated by many line and circular segments. Such approximation may result in several problems such as large contour error , increase of NC program size and data transfer load , etc . So we develop the 3-D motion control card with NURBS interpolator . In this study, we plan three kinds of velocity profiles,2nd-order S curve, 4th –order S curve and modified velocity curve. First, we combine velocity profiles with NURBS. Depending on this requirement , we can chose one of these velocity profiles to finish a stable and fast precision motion. And compare the Acceleration and Jerk from different velocity profiles. From the record data , it shows that modified velocity curve provokes less vibration then others . Second , combined with VBA language for AutoCAD and DLL function written by visual C++, through the motion control card ,we can directly control the X-Y-Z table from the AutoCAD screen. The use of AutoCAD interface platform in the control of xyz Table also shorten the time between the designing and machining
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 研究方法與系統描述 3
1.5 論文架構 3
第二章 速度曲線規劃 5
2.1 加減速規劃 5
2.1.1 梯形運動方程式 5
2.1.2 S-CURVE運動曲線 8
2.1.3 四階S-Curve運動曲線 13
2.1.4 修正速度運動曲線規劃 17
第三章 速度曲線插值 25
3.1 插值的目的 25
3.2 參數疊代插值法則 26
3.3 NURBS補間插值 28
3.4 NURBS計算的時間縮短方式 32
第四章 3D運動控制卡程式設計 36
4.1 DSP主程式設計 36
4.2 動態函數式庫 41
4.3 人機介面 42
第五章 實驗設備與系統架構 44
5.1 實驗架構與設備 44
5.1.1 實驗架構 44
5.1.2 實驗設備 45
5.2 XYZ平台定位精度與運動卡脈波之計算 46
第六章 實驗模擬 47
6.1 空間圓形曲線 47
6.2 空間蝴蝶曲線 57
6.3 空間中任意曲線 67
第七章 結論與未來展望 78

參考文獻 79
論文參考文獻:書籍
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