嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、信息技術(shù)滲透到加工制造行業(yè),引領(lǐng)著后者自動(dòng)化、柔性化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)?；诠S自動(dòng)化的需求,課題依托實(shí)際項(xiàng)目,開(kāi)發(fā)一套功能完善、運(yùn)行可靠的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),用于控制動(dòng)力電池自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線的現(xiàn)場(chǎng)工位。運(yùn)動(dòng)控制器是現(xiàn)場(chǎng)工位控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),用于控制裝配機(jī)械手完成對(duì)工件的抓取、搬運(yùn)和安裝等工作,最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池組的自動(dòng)化裝配。
　　運(yùn)動(dòng)控制器基于嵌入式體系架構(gòu),采用了ARM微處理器加專用運(yùn)動(dòng)芯片的多CPU組態(tài)思想。在硬件層面,通過(guò)功能聚

2、合與結(jié)構(gòu)分離,保證了運(yùn)動(dòng)控制器的集成度和可重構(gòu)性;在軟件層面,以模塊化思想和多任務(wù)編程模式,確保運(yùn)動(dòng)控制器的功能性和擴(kuò)展性。通過(guò)軟硬件協(xié)同,嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器具有定位精確、響應(yīng)快速、通信可靠等特點(diǎn)?；谠撨\(yùn)動(dòng)控制器平臺(tái),論文研究并實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用涉及到的若干關(guān)鍵技術(shù)。
　　首先,論文專注于解決速度控制和連續(xù)插補(bǔ)問(wèn)題。針對(duì)線性、S型加減速模式,論文進(jìn)行分析并結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制器予以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)回零、點(diǎn)位等單軸運(yùn)動(dòng),以及直線、圓弧插補(bǔ)等多軸聯(lián)動(dòng),本文

3、予以實(shí)現(xiàn)并給出演示。針對(duì)連續(xù)插補(bǔ)的拐點(diǎn)銜接問(wèn)題,本文基于速度矢量轉(zhuǎn)接方法來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡的平滑過(guò)渡,該算法可以在提高運(yùn)動(dòng)效率的同時(shí)兼顧插補(bǔ)精度。
　　然后,本文基于CAN總線實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制器的網(wǎng)絡(luò)化。文章從排隊(duì)系統(tǒng)的角度出發(fā),探討了標(biāo)準(zhǔn)CAN總線通信的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)建排隊(duì)模型,揭示了CAN總線在CSMA/CA通信機(jī)制下,網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的內(nèi)在機(jī)理,并且引入對(duì)時(shí)間觸發(fā)CAN總線的討論。在深入理解TTCAN原理的基礎(chǔ)上,論文基于TTCAN總