基于CAN總線的多軸運動控制器的研究.pdf

1、為了不斷滿足各行各業(yè)在運動控制方面的需求，本文提出了基于CAN總線的多軸運動控制器，以一片芯片，同時進行控制多臺伺服電機。運動控制器采用全數(shù)字控制，避免了溫飄、老化問題，減小了系統(tǒng)的體積，使運動控制器成為高密度精確多軸運動控制器。 本文所研究的運動控制，是由上位機通過CAN總線通信，與數(shù)字控制器交換數(shù)字信息，數(shù)字控制器利用FPGA內(nèi)部的硬件功能模塊進行全數(shù)字控制運算，同時得到多臺伺服電機各自的驅(qū)動信號，通過功率驅(qū)動器來驅(qū)動多臺

2、伺服電機。 上位機和數(shù)字控制器用CAN總線通信，有利于系統(tǒng)中實時控制信號的傳送，起到實時通信的作用。CAN總線多主工作方式的特點，使CAN總線上能夠添加多個其它基于FPGA的控制器，有利于運動控制系統(tǒng)的升級。多軸運動控制的控制策略，采用空間矢量脈寬調(diào)制(SvPWM)技術(shù)。運動控制的多軸運動控制器由數(shù)字控制器和功率驅(qū)動器組成。數(shù)字控制器的FPGA以Xilinx公司的SpartanIIE-XC2S300E為控制芯片，其內(nèi)部的各功能

3、模塊采用IP核共用和時間復用技術(shù)，與數(shù)字控制器的外圍電路一起完成運動控制的控制運算。多軸運動控制的各個軸的功率驅(qū)動器是多個獨立的功率驅(qū)動器，通過數(shù)字控制器計算得到的各軸的數(shù)字驅(qū)動信號，來控制各功率驅(qū)動器的功率開關(guān)。 采用CAN總線，IP內(nèi)核共用和時間復用技術(shù)，使一片F(xiàn)PGA芯片控制多臺伺服電機，提高了通信的實時性和可靠性，有效地降低了產(chǎn)品成本，全面提升了產(chǎn)品的動態(tài)和靜態(tài)性能指標。多軸高密度精確運動控制是先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)，在技術(shù)