基于DSP的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的高性能、高精度、高速度、高柔性化、多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)、開(kāi)放式和模塊化設(shè)計(jì)成為研究的熱點(diǎn)。而多軸控制系統(tǒng)涉及多學(xué)科領(lǐng)域，其研究可帶動(dòng)其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。因此，研究多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)具有較大的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文在分析國(guó)內(nèi)外運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并研制了一種以DSP為核心器件的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。論文以小型數(shù)控儀表車床作為該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，著重分析了TI公司DSP芯片TMS

2、320LF2407和MCU W78E58相結(jié)合的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)原理和方法，給出了DSP的外圍電路設(shè)計(jì)和程序框架；闡述了直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、加減速控制等運(yùn)動(dòng)控制算法理論，給出了DSP實(shí)現(xiàn)這些控制算法的編程方法；使用MCU芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤和液晶顯示模塊，編制了人機(jī)界面，增加了控制系統(tǒng)的靈活性和操作的方便性，討論分析了MCU模塊所完成的功能以及相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)方法。另外，為了調(diào)試USB中加工代碼讀寫(xiě)的正確性，還為系統(tǒng)增加了RS232的通

3、信方式。整個(gè)系統(tǒng)具有限位、復(fù)位、對(duì)故障信號(hào)(如急停)的中斷處理等功能，且系統(tǒng)升級(jí)容易、具有可擴(kuò)展性、易維護(hù)性等特點(diǎn)。小型數(shù)控儀表車床系統(tǒng)已完成初步的研制，通過(guò)實(shí)際調(diào)試驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)的正確性。該控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類低成本的數(shù)控車床中。論文還介紹了另一個(gè)多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)-三維鉆床控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)軟件用VC++編制了方便靈活的可視化界面，采用多線程方式實(shí)現(xiàn)多軸的同步控制，調(diào)用DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)編寫(xiě)了機(jī)床數(shù)控指令的