6mmm
ad1d2mm2
17191455175
28302555
根据等效转动惯量的计算公式，得
pZ1JdJ0J1J2J3MZ2b180
2

2
式中：Jd折算到电机轴上的惯性负载（kgcm2）；J0步进电机转轴的转动惯量（kgcm2）；J1齿轮的转动惯量（kgcm2）；J2齿轮的转动惯量（kgcm2）；；M移动部件质量（kg）。J3滚珠丝杠的转动惯量（kgcm2）对材料为钢的圆柱零件转动惯量可按下式估算
J078103D4Lkgcm2
式中：D圆柱零件直径（cm）；L零件长度（cm）。所以
J107810317405326103kgcm2J207810328405239103kgcm2J307810314539103kgcm2
电机轴转动惯量很小，可以忽略，则
17Jd3261032393910328
000152250410kgm31415180
因为
2
2
1Jd0403191，所以惯性匹配比较符合要求。4JM1274
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f三、控制系统硬件设计
XY数控工作台控制系统硬件主要包括CPU、传动驱动、传感器、人机交互界面。硬件系统设计时，应注意几点：电机运转平稳、响应性能好、造价低、可维护性、人机交互界面可操作性比较好。
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CPU板CPU的选择
随着微电子技术水平的不断提高，单片微型计算机有了飞跃的发展。单片机的型号很多，而目前市场上应用MCS51芯片及其派生的兼容芯片比较多，如目前应用最广的8位单片机89C51，价格低廉，而性能优良，功能强大。在一些复杂的系统中就不得不考虑使用16位单片机，MCS96系列单片机广泛应用于伺服系统，变频调速等各类要求实时处理的控制系统，它具有较强的运算和扩展能力。但是定位合理的单片机可以节约资源，获得较高的性价比。从要设计的系统来看，选用较老的8051单片机需要拓展程序存储器和数据存储器，无疑提高了设计价格，而选用高性能的16位MCS96又显得过于浪费。生产基于51为内核的单片机的厂家有I
tel、ATMEL、Sime
s，其中在CMOS器件生产领域ATMEL公司的工艺和封装技术一直处于领先地位。ATMEL公司的AT89系列单片机内含Flash存储器，在程序开发过程中可以十分容易的进行程序修改，同时掉电也不影响信息的保存；它和80C51插座兼容，并且采用静态时钟方式可以节省电能。因此硬件CPU选用AT89S51，AT表示ATMEL公司的产品，9表示内r