驅(qū)控一體式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)向高速、高精度、低成本、高穩(wěn)定性方向發(fā)展?；贔PGA+MCU的驅(qū)控一體式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是一種把所有運(yùn)動(dòng)控制模塊都集成到一片F(xiàn)PGA芯片上的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，MCU作為協(xié)處理器負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度和狀態(tài)處理。該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)和運(yùn)動(dòng)控制性能好等優(yōu)點(diǎn)，以后必將成為運(yùn)動(dòng)控制的主流系統(tǒng)。
　　論文研究了國(guó)內(nèi)外運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，提出了基于FPGA+MCU的驅(qū)

2、控一體式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。主要內(nèi)容如下：
　　(1)對(duì)驅(qū)控一體式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件規(guī)劃和內(nèi)部模塊劃分。硬件規(guī)劃主要是搭建FPGA的外圍電路，內(nèi)部模塊劃分是對(duì)運(yùn)動(dòng)控制模塊進(jìn)行劃分?；贔PGA的運(yùn)動(dòng)控制模塊主要由脈沖發(fā)送模塊、正交編碼器解碼模塊、插補(bǔ)算法模塊、加減速算法模塊和接口模塊組成；MCU作為協(xié)處理器主要負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度、LCD模塊、觸屏輸入模塊、串口模塊的設(shè)計(jì)。
　　(2)采用DDS直接數(shù)字頻率合成算法實(shí)現(xiàn)脈沖發(fā)送模塊，通

3、過調(diào)節(jié)頻率控制字k可實(shí)現(xiàn)1HZ-25MHZ的任意調(diào)頻，通過對(duì)分頻器內(nèi)部加入計(jì)數(shù)器溢出清零的邏輯判斷模塊，此算法可消除由頻率控制字不能被整除引起的頻率輸出不穩(wěn)定問題。
　　(3)在對(duì)正交編碼器信號(hào)進(jìn)行解碼計(jì)數(shù)時(shí)，不僅把有限狀態(tài)機(jī)邏輯狀態(tài)的轉(zhuǎn)變作為加減計(jì)數(shù)的標(biāo)志，而且引入了時(shí)間當(dāng)量的概念，即邏輯狀態(tài)的保持時(shí)間與正交脈沖周期的四分之一是否相等，如果邏輯狀態(tài)保持時(shí)間小于這個(gè)量就說明這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變是由于外部擾動(dòng)所引起的干擾信號(hào)，必須對(duì)這種信