主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖 4所示，各模塊功能如下。

1）主控模塊：進(jìn)行初始化，并循環(huán)查詢鍵盤，根據(jù)用戶按鍵結(jié)果調(diào)度相應(yīng)的子模塊。

2）參數(shù)輸入：用戶設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速。

3）圖形顯示：動態(tài)顯示速度曲線 （或速度點 ）。

4）脈沖計數(shù)：測量編碼器在某一周期內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)。

5）ＰＩＤ調(diào)節(jié)：該模塊是調(diào)速系統(tǒng)的核心模塊，它把某一周期內(nèi)的脈沖計數(shù)轉(zhuǎn)換成電機(jī)轉(zhuǎn)速，與設(shè)定轉(zhuǎn)速比較后，進(jìn)行ＰＩＤ運算，輸出控制量給變頻器，以實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。

6）轉(zhuǎn)速存盤： 速度以文本文件形式保存在硬盤中。

實際工藝實驗

該變頻調(diào)速系統(tǒng)已與超聲磨削成形加工裝置配套使用，并四軸聯(lián)動超聲磨削加工了陶瓷葉片扭曲直紋面試件（見圖5）材料為塊狀陶瓷（AI?Ｏ?），振幅 5μｍ，振動頻率 20KHz。加工每個槽需 40min，中途不換刀。 電機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速為2000r/min（磨輪轉(zhuǎn)速為 7000r/min），在加工過程中，設(shè)定Ｚ軸進(jìn)給速度Ｖz＝0．1mm/min，但隨型面曲率變化，Ｖ_CW、Ｖ_x、Ｖ_y不斷變化，故合成送進(jìn)速度不斷變動，導(dǎo)致磨削力改變，使主軸轉(zhuǎn)速波動，電機(jī)實際測量轉(zhuǎn)速變動量在 ±0.5％之間，滿足工藝試驗要求，也驗證了本磨輪主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計合理可行。