基于DSP的多軸運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)控制器是通過對以電機(jī)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制來實(shí)現(xiàn)其按預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)的裝置。近年來，隨著運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，運(yùn)動(dòng)控制器作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)自動(dòng)化控制類產(chǎn)品，已經(jīng)被越來越多的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域接受，并且它已經(jīng)達(dá)到引人矚目的市場規(guī)模。其在機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)焊接、硅片加工、激光切割等諸多領(lǐng)域的控制中發(fā)揮著重要作用。我國作為世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的國家，市場上新設(shè)備的控制和傳統(tǒng)設(shè)備在技術(shù)上的升級換代，對運(yùn)動(dòng)控制器的需求勢必會(huì)越來越大。因此運(yùn)動(dòng)

2、控制器的研究與開發(fā)具有重大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，有較好的開發(fā)與應(yīng)用前景。 在分析了國內(nèi)外運(yùn)動(dòng)控制器的研究、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢后，重點(diǎn)對與運(yùn)動(dòng)控制器相關(guān)的硬件和軟件技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。結(jié)合各方面因素及現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，本文決定采用基于DSP和PCI總線的四軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的開發(fā)方案和設(shè)計(jì)思路。該運(yùn)動(dòng)控制器內(nèi)置于PC機(jī)中，接受上位PC機(jī)的指令和運(yùn)動(dòng)參數(shù)驅(qū)動(dòng)1-4軸步進(jìn)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡的位置和速度控制，并且運(yùn)動(dòng)過

3、程中經(jīng)歷自動(dòng)加減速控制階段。 硬件方面，根據(jù)提出的開發(fā)方案和設(shè)計(jì)目標(biāo)性能，本論文選用極高運(yùn)算速度DSP芯片TMS320LF2407A為控制核心，設(shè)計(jì)了四軸電機(jī)控制量輸出、PCI總線通信接口、雙端口RAM接口、I/O接口、CPLD電路等硬件電路；為保證所設(shè)計(jì)的電路的工作性能，還在印制電路板設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行了電磁兼容性設(shè)計(jì)，在降低電路噪聲放射性和提高電磁耐受性上做了大量的工作。 軟件方面設(shè)計(jì)了一種運(yùn)動(dòng)控制器底層程序總體架構(gòu)方