单轴电机运动控制实验 实 验 报 告 1 实验目的 理解运动控制系统加、减速控制的基本原理及其常见实现方式（T 曲线模式、S 曲线模 式），理解电子齿轮的相关概念和应用范围，掌握实现单轴运动各种运动模式的方法和设置 参数的含义。 2 基础知识 2.1 加减速控制 加、减速控制是运动控制系统插补器的重要组成部分，是运动控制系统开发的关键技术 之一。 常见的加、减速控制方式有直线加减速（T 曲线加减速）、三角函数加减速、指数加减 速、S 曲线加减速等。其中，在运动控制器中应用最广泛的为直线加减速和S 曲线加减速算法。 1、直线加减速（T 曲线加减速）算法 如图6-1 所示，当前指令进给速度V i+1 大于前一指令进给速度Vi 时，处于加速阶段。 瞬时速度计算如下：Vi+1=Vi+aT式中，a 为加速度；T 为插补周期。此时系统以新的瞬时速度V i+1 进行插补计算，得到该周期的进给量，对各坐标轴进行分配。这是一个迭代过程，该过程一直进行到Vi 为稳定速度为止 同理，处于减速阶段时：V i+1=Vi-aT。此时系统以新的瞬时速度进行插补计算，这个过 程一直进行到新的稳定速度为零为止。 这种算法的优点是算法简单，占用机时少，响应快，效率高。但其缺点也很明显，从 图1 中可以看出，在加减速阶段的起点A、C，终点B、D 处加速度有突变，运动存在柔性冲击。另外，速度的过渡不够平滑，运动精度低。因此，这种加减速方法一般用于起停、 进退刀等辅助运动中 2、S 曲线加减速算法 S 曲线加减速的称谓是由系统在加减速阶段的速度曲线形状呈 S 形而得来的，采用降速 与升速对称的曲线来实现升降速控制。 以下给出 S 曲线加减速的插补递推公式，在此处设插补周期为 T，则在第 i 个插补周期 结束时，位移为 加速度为： 速度为： 上述递推公式中 J 是分区适应的，即： 插补时只需判断当前插补周期所在区间，即可按插补迭代公式计算出与速度规划适应的 位移增量，从而实现其加减速。 S 型加减速在任何一点的加速度都是连续变化的，从而避免了柔性冲击，速度的平滑性 很好，运动精度高。但是算法较复杂，一般用于高速、高精度加工中。 3 实验设备 XY 平台一套 GT-400-SV 卡或 GT-400-SG 卡一块（由实验平台类型决定） PC 机一台 4 实验步骤 当采用步进平台进行下列实验时，应注意电机加速度和速度值不宜设置过大，否 则有可能由于步进电机启动频率过高，导致失步。 1. 检查实验平台...
