123例：冷加工自动线中钻孔动力头钻孔过程的顺序控制原理图1）动力头在起始位置(行程开关SQ1受压)，按启动开关按钮SB1后，电磁阀YAl通电，动力头快进；2）快进到位时压下行程开关SQ2，使电磁阀YA2通电(YAl保持通电)，动力头由快进转工进(钻孔)，即一边加工一边进给；3）工进到位时压下行程开关SQ3，使YAl、YA2断电，开始定时延迟，动力头原地镟削(精镗)；4）延迟时间到，YA3通电，动力头快退；5）动力头退回到原位，行程开关SQ1又受压，YA3断电，动力头停止。678910111213141）点位控制只要求控制刀具行程终点的坐标值，即工件加工点准确定位，对刀具的移动路径、移动速度、移动方向不作规定，且在移动过程中不做任何加工，只是在准确到达指定位置后才开始加工。（如钻床）2）直线控制控制行程的终点坐标值，还要求刀具相对于工件平行某一坐标轴作直线运动，且在运动过程中进行切削加工。（单轴切削）3）轮廓的切削控制控制刀具沿工件轮廓曲线运动，并在运动过程中将工件加工成某一形状。这种方式借助于插补器进行。（多轴切削，5轴联动）⑴按控制对象的运动轨迹分类:点位控制、直线控制和轮廓切削控制5.2.4数字程序控制原理数字程序控制的基本原理⑴曲线分割图中曲线分为三段，分别为ab、bc、cd，a、b、c、d四点坐标送计算机。分割原则：应保证线段所连的曲线与原图形的误差在允许范围之内。⑵插补计算根据给定的各曲线段的起点、终点坐标，确定各坐标值之间的中间值的数值计算方法称为插值或插补。常用的插补形式有直线插补和二次曲线插补（圆弧、抛物线、双曲线）两种形式。⑶脉冲分配根据插补计算出的中间点、产生脉冲信号驱动x、y方向上的步进电机，带动绘图笔、刀具等，从而绘出图形或加工所要求的轮廓。192021插补步骤：偏差判别->坐标进给->偏差计算->终点判断走一步->比较一次->决定下一步的走向插补结束判断⑴第一像限内的直线插补当，表明m点在直线段OA下方，为逼近给定曲线，应沿+y方向走一步至m+1，该点的坐标值为加工点到达终点（xe，ye）时必须自动停止进给。因此，在插补过程中，每走一步就要和终点坐标比较一下，如果没有到达终点，就继续插补运算，如果已到达终点就必须停止插补运算。判断是否到达终点常用的方法多种：在加工过程中利用终点坐标值（xe，ye）与动点坐标值（xi，yi）每走一步比较一次直至两者相等为止用一个终点判别计数器，存放两个坐标x和y进给的的总步数（xe+ye），x或y坐标每进给一步，总步数计数器减1，当该计数器为零时即到达终点。直线插补计算的程序实现6个内存单元数据XE：终点X坐标YE：终点Y坐标NXY:总步数，Nxy＝Nx+NyFM:加工点偏差，FM初值为0XOY:象限值，1、2、3、4分别代表1、2、3、4象限ZF：进给方向，1、2、3、4代表在+x、–x、+y、-y方向进给。（1）数据的输入及存放开辟6个单元：XE、YE、NXY、FM、XOY、ZF，分别存放终点横坐标xe、终点纵坐标ye、总步数Nxy、加工点偏差Fm、直线所在象限xoy和走步方向标志。（2）直线插补计算的程序流程例加工第1象限直线OA，起点为O（0，0），终点为A(6，4)，试进行插补并作走步轨迹图。解：进给总步数Nxy＝|6-0|+|4-0|=10xe=6，ye=4,F0=0,xoy=1303132333435单四拍A→B→C→D→A→373839404142434445464748495051由Z变换定义可知，z=est，利用级数展开可得：利用级数展开可将z=est写成以下形式：利用级数展开可将z=est写成以下形式：555657585960根据偏差（跟随误差）的比例（Proportional）、积分（Integral）和微分（Differential）进行控制，简称PID控制。该种控制算法不需要控制对象的精确数学模型，可以在线整定参数，结构简单，是目前工业控制过程中技术最成熟，使用最广泛的控制算法。625.6数字控制器的模拟化设计5.6数字控制器的模拟化设计6566676869707172731当|e(k)|≤ε时，采用PID控制0当|e(k)|＞ε时，采用PD控制7576对上式离散化，可自行推导出不完全微分PID的控制算式。78)808182838485868788899091929394955.7数字控制器的直接设计5.7数字控制器的直接设计5.7数字控制器的直接设计99100101102103104105106107最少拍控制器设计所谓最少拍控制，就是要求闭环系统对于某种特定的输入在最少个采样周期内达到无静差的最少拍控制，且闭环脉冲传递函数具有如下形式：要