作者編寫的CNC控制程序采用前、後臺軟件結構，前臺程序是壹個中斷服務程序，由硬件實現8毫秒定時中斷，主要完成精插補和位置控制功能；後臺程序是壹個循環運行程序，主要完成數據輸入、粗插補及其它輔助功能。3 伺服系統的實現 數模轉換采用芯片DAC1210，為了不降低分辨率，用壹個電子開關CD4052處理正負號，使數模轉換達到雙極性12位，為了提高驅動能力和抑制幹擾，輸出采用集成運放OP07做成射極跟隨器的形式，電路如圖2所示。圖2 雙極性12位D/A轉換3.1 四倍頻器
四倍頻器［2，3］采用微分電路來實現，其抗幹擾能力較差。作者設計了壹種四倍頻器，采用積分型單穩態電路，如圖3所示。電路的工作原理：A、B兩路相位差90°的方波脈沖，電機正向轉動時，A領先B；電機反向轉動時，B領先A。該電路在A及A的反相-A和B及B的反相-B各接了壹個積分型單穩態電路［4］，在A的上升沿、下降沿分別產生壹個短脈沖A′和-A′，在B的上升沿、下降沿分別產生壹個短脈沖B′和-B′。當A為低電平時，Va為高電平，G2輸出為低電平；當A上升沿來到後，G1輸出為低電平，但由於電容兩端的電壓不能突變，所以在壹段時間裏Va仍在閾值電平之上，G2輸出為高電平，電路進入暫穩態。隨著電容的放電，Va不斷下降，當Va低於閾值電平時，G2輸出為低電平，待A回到低電平後，G1輸出為高電平，電容又開始充電，當Va恢復為高電平時，電路又達到穩態，為下壹次上升沿的到來作好準備。由以上分析可知，A′的脈沖寬度TW等於電容開始放電到Va下降至閾值電平所經歷的時間，根據對RC電路暫態過程的分析，可知電容上的電壓Va放電時間由下式決定［4］： （1） 式中 R′——RC電路放電回路的電阻
C′——RC電路放電回路的電容
VC（∞）——電容電壓的穩態值
VC（0）——電容電壓的初值
VC（t）——經過t時間放電後的電容電壓值
設LSTTL電路的輸出高電平為VOH，輸出低電平為VOL，VTH為閾值電平，R0為G1輸出低電平時的輸出電阻，將R′＝R0＋R、C′＝C、VC（∞）＝VOL、VC（0）＝VOH、
VC（t）＝VTH代入式(1)可得脈沖寬度TW為： （2） 考慮到電路恢復時間，應使方波脈沖序列的周期為TW的7～8倍，這樣電路才能可靠地工作。可以據此選擇合適的電阻和電容。將得到的四個短脈沖序列A′、－A′、B′、－B′按圖3所示進行與或非的邏輯組合，在U1、U2的輸出端將產生表示正轉和反轉的四倍頻脈沖序列，如圖4所示。該電路有較好的抗幹擾性能，因為高頻時容抗很小，而且脈沖經過二級與門的選擇。圖3 積分型四倍頻計數電路圖4 正、反轉四倍頻器脈沖波形(左：正轉 右：反轉)3.2 脈沖計數電路與初值跳動
8254是與微機接口非常方便的可編程計數器，在方式2下計數器可自動重復計數，利用它的兩個計數通道分別記錄正轉和反轉脈沖，在程序裏讀入計數值並使二者相減，便可得到在采樣周期內的位置脈沖增量，給後續程序作進壹步處理。作者在應用中發現8254有壹個缺陷：對它進行初始化後，輸出鎖存器殘留有隨機數，這時程序讀數就會讀到這個隨機數，所以當第壹個計數脈沖到來後，計數器開始從編程初值減壹計數。當實際位置脈沖沒有來到時，程序裏讀到的位置脈沖值為壹隨機數，當有實際位置脈沖輸入到計數器後，采樣程序讀到的是正常的位置脈沖值，所以采樣程序第壹次計算出的正轉或反轉脈沖數是不正確的，而隨後計數才進入正常狀態。第壹次讀數的這壹隨機性將引起系統的劇烈跳動，稱之為“初值跳動”。這種跳動對數控機床來說是不可接受的，必須予以消除。
作者通過程序處理解決了這壹問題，其方法：初始化後先記錄下輸出鎖存器的起始內容，在采樣程序裏把讀入輸出鎖存器的內容與此起始數值比較，若數值不變，說明沒有計數脈沖，位置增量為零；若數值發生變化，說明已有計數脈沖到來，經過程序計算得到第壹次的位置增量。此後不再判別“初值跳動”，進行正常計數。解決“初值跳動”的程序如下(用Turbo C語言實現)：
實時采樣程序：
……
unsigned char cl,ch;
unsigned int clk0;
outportb(P8254+3,0xd6);
cl=inportb(P8254);
ch=inportb(p8254);
clk0=cl｜(ch<<8);
if(clk0!=Old－clk0)first=1;
if(first)
｛……
dsp0=……；
……
｝
else
dsp0=0;
……
初始化程序：
……
unsigned char ch,cl;
cl=inportb(P8254);
ch=inportb(P8254);
Old－clk0=cl｜(ch<<8);
……
有關變量的說明：
Old－clk0：輸出鎖存器的起始初值
clk0:輸出鎖存器的讀數值
first:判斷是否有第壹個脈沖到來的邏輯變量
dsp0:位置增量
P8254:8254的片選地址
8254的第三個計數通道用來產生8毫秒的定時中斷，用來觸發中斷服務程序。 該伺服系統采用4000線/轉的光電編碼器，再經過四倍頻電路，脈沖當量為δ＝360°／（4000×4）＝0．0225°／脈沖，位置控制算法采用前向差分控制算法，調整速度反饋的D／A轉換，使輸出滿足速度控制單元A06B-6054-H005的要求：3V／1000r／min，速度環反饋系數調節為1.2，電機能在不同的恒值速度指令電壓下平穩運轉，線性度為2000r／min/7V。
經過實驗，調整位置增益為2，電機定位誤差為±8脈沖，即±0.18°。在不同的進給速度指令下，測得的穩態跟蹤誤差見下表。電機到工作臺有150∶1的減速比，上述性能指標已能滿足實際的加工要求。另外，經過軟件處理，系統徹底消除了“初值跳動”的現象。4 實驗與結論 表 不同速度下的穩態跟蹤誤差輸入指令轉速(r/min)穩態跟蹤誤差(角度°)100.81201.00301.26401.44501.80 單數秒罡線算是跟蹤誤差的‰0.5左右,不會超過1-2 好了,打了那麽多如果還有不明白的歡迎追問