工业自动化设计是搭建驱动平台,驱动平台是气缸,油缸或者电缸为基础。在很多的工业应用场合,传统的液压缸和气缸的使用会因其自身特性受到制约,电缸却有着无法比拟的优势。电缸及其派生机构能构成三直角坐标机械手、圆柱机械手、桁架机械手,两轴H型/十字并联机械结构、三轴滑块式的DELTA机械结构等复杂的机构,广泛应用于上下料、物料搬运、涂胶、焊接、切割、码垛等工业自动化设备。本文针对电缸的结构特点、运动特性,结合实际应用场合和工况条件,调研市场的电缸产品,归纳出技术参数,然后提出电缸控制系统的功能要求和技术指标。充分考虑性价比,再对比各种控制系统的构建方案的优劣势后,提出了基于ARM的电缸控制系统的构建。硬件电路部分,以STM32F103ZET6为核心控制单元,加上辅助的硬件模块。包括:最小系统电路模块、存储器模块、通信接口模块、人机交互模块、脉冲方向输出模块、限位及原点信号模块、编码器输入模块、数字输入输出模块等。软件系统部分,包括实时操作系统μC/OS-III移植、图形用户界面μC/GUI移植、LwIP是轻型IP协议栈移植、文件系统Fat Fs移植和应用程序设计,其中应用程序设计主要包括通信程序设计,类G工步代码解析设计,多轴运动控制程序设计,人机交互程序设计,IO口监控程序设计等。最后,对高性能的高速高平稳的空间运动控制的速度规划和和插补算法进行了一定的研究和验证。引入了快速S形加减速规律的速度规划,进行了详细的算法介绍,并进行了仿真验证。借鉴现代的数控加工技术,引入了连续微小短线段的插补算法,以空间圆弧过渡方式对复杂运动轨迹进行插补计算,进行了较为详细的算法介绍,并对比直接过渡方式进行了仿真,对比分析并验证了算法的可行性。