[发明专利]一种电子雕刻机控制系统及方法

权利要求书

1.一种电子雕刻机控制系统,包括有：用于安装版辊的主轴、对版辊雕刻的雕刻头、对版辊周期径向移位的滑台、用于设置雕刻参数的上位机和接收上位机信息对主轴与雕刻头实施控制的下位机，特征在于，所述下位机还包括控制主轴电机运动的数字锁相环模块和控制雕刻头移位的补偿控制模块。

2.根据权利要求1所述的电子雕刻机控制系统，其特征在于，所述数字锁相环模块固化在下位机的FPGA芯片内，所述数字锁相环模块包括有鉴相器、数字滤波器、数控振荡器、N参数的分频器、脉冲加减模块和N参数的计数器；

所述鉴相器用以比较输入信号与输出信号的相位差异，并产生数字滤波器的计数方向控制信号；

所述数字滤波器根据计数方向控制信号调整计数值，当计数方向控制信号为高进行减计数时，在计数值减到0时，输出借位脉冲信号；当计数方向控制信号为低进行加计数时，在计数值达到预设的K模值时，输出进位脉冲信号：

所述数控振荡器是一个脉冲加减模块，根据接收的数字滤波器的借位脉冲信号和进位脉冲信号，在电路输出信号中进行脉冲的增加和扣除操作，来调整输出信号的频率；

分频器，用以对数控振荡器的输出信号进行分频；

计数器，用以对输入信号给出相应的分频参数N。

3.根据权利要求2所述的电子雕刻机控制系统，其特征在于，当数字锁相环模块为失锁状态，则数字锁相环模块从鉴相器开始依次传输信号从而开始信号调整过程；当数字锁相环模块进入锁定状态时，鉴相器的输出为一占空比50％的方波，而数字滤波器则周期性的产生进位脉冲信号和借位脉冲信号，使得数控振荡器的输出信号周期性的加入或扣除半个脉冲。

4.根据权利要求1所述的电子雕刻机控制系统，其特征在于，所述补偿控制模块固化在下位机的ARM芯片内，包括：

初始参数测量模块，用以测量雕刻头上升与下降阶段呈现磁滞回线的物理参数；

位移模拟模块，用以根据物理参数模拟雕刻头的上升阶段和下降阶段的路径f(t)，其中t为时刻；

移位补偿模块，用以根据系统期望输出y(t)反求系统输入u^*(t)作为补偿信号，使系统在该补偿信号作用下的实际输出f(t)接近期望输出y(t)。

5.根据权利要求4所述的电子雕刻机控制系统，其特征在于，所述补偿控制模块还包括网点测量模块，用以根据雕刻头的正弦运动轨迹，并结合视觉边缘检测算法，拟合网点的几何形状曲线，自动测量计算出网点的几何尺寸。

6.一种电子雕刻机控制方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，根据待雕刻图像内容添加相应雕刻工艺；

步骤2，控制滑台到版辊起始部位，进行试雕刻；

步骤3，动态测量网点几何形状与标准参考值比对，调整各部分交、直流的电流值，再进行试雕刻，直到试雕刻的几何尺寸满足标准参考值；

步骤4，根据设定好的工艺与交、直流值将图像的内容雕刻刀相应的版辊上。

7.根据权利要求6所述的电子雕刻机控制方法，其特征在于，步骤3所述的动态测量网点几何形状与标准参考值比对，调整各部分交、直流的电流值，具体如下：步骤31采用数字锁相环模块对主轴电机调节控制信号；步骤32采用补偿算法调整雕刻头实际移位向期望移位调整；步骤33根据雕刻头的正弦运动轨迹，结合视觉边缘检测算法，拟合网点的几何形状曲线，自动测量计算出网点的几何尺寸，再与标准参考值比对。