基于DSP的激光雕刻切割機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、激光加工因其非接觸加工、加工精度高和使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來(lái)越多的被應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外在激光加工中普遍應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)是一種專用型、封閉式的系統(tǒng)，難以擴(kuò)展，價(jià)格昂貴，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代高柔性、低成本的加工要求。因此，近年來(lái)具有良好的柔性和較低成本的開放式數(shù)控系統(tǒng)逐漸成為數(shù)控技術(shù)研究的熱點(diǎn)，也代表了激光加工數(shù)控技術(shù)發(fā)展的方向。
　　 數(shù)控系統(tǒng)是激光雕刻切割機(jī)的控制核心，其控制功能的強(qiáng)弱、控制性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著激光雕刻切割

2、的加工質(zhì)量與加工效率，對(duì)整個(gè)雕刻切割機(jī)的性價(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都至關(guān)重要。針對(duì)國(guó)產(chǎn)激光雕刻切割機(jī)現(xiàn)狀和市場(chǎng)需求，研制開發(fā)基于高性能DSP的新型雕刻切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，以提高國(guó)產(chǎn)激光雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的性價(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，并為激光雕刻切割機(jī)最終用戶改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本提供有效手段。
　　 圍繞市場(chǎng)調(diào)研提出的激光雕刻切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)功能和性能要求，擬定了控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)開發(fā)。硬件上，采用TI公司最

3、新推出的TMS320F2812型32位定點(diǎn)DSP作為控制核心，通過CPLD擴(kuò)展存儲(chǔ)器和外圍J/O，與基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的人機(jī)界面配合，較好地兼顧了系統(tǒng)的控制性能與制造成本，也提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性和工作可靠性。軟件上，采用匯編、C語(yǔ)言混合編程，用匯編語(yǔ)言完成實(shí)時(shí)性控制任務(wù)，C語(yǔ)言編程構(gòu)造整個(gè)軟件的主體框架、實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)性任務(wù)，既提高了系統(tǒng)軟件的編程效率和可維護(hù)性，又保證了系統(tǒng)良好的實(shí)時(shí)性。此外，在運(yùn)動(dòng)控制算法上，應(yīng)用NURBS曲線插補(bǔ)算法，較好