基于DSP的多軸運動控制器的設(shè)計與研究.pdf

1、運動控制器是通過對以電機驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)進行運動控制來實現(xiàn)其按預定軌跡運動的裝置。近年來，隨著運動控制技術(shù)的不斷進步和完善，運動控制器作為一個獨立的工業(yè)自動化控制類產(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)達到引人矚目的市場規(guī)模。其在機器人、數(shù)控機床、自動焊接、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，對運動控制器的需求勢必會越來越大。因此運動

2、控制器的研究與開發(fā)具有重大的理論意義和實際應用價值，有較好的開發(fā)與應用前景。 在分析了國內(nèi)外運動控制器的研究、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢后，重點對與運動控制器相關(guān)的硬件和軟件技術(shù)進行了較深入的研究。結(jié)合各方面因素及現(xiàn)有的實驗條件，本文決定采用基于DSP和PCI總線的四軸步進電機運動控制器的開發(fā)方案和設(shè)計思路。該運動控制器內(nèi)置于PC機中，接受上位PC機的指令和運動參數(shù)驅(qū)動1-4軸步進電機單獨運動或聯(lián)動，實現(xiàn)運動軌跡的位置和速度控制，并且運動過

3、程中經(jīng)歷自動加減速控制階段。 硬件方面，根據(jù)提出的開發(fā)方案和設(shè)計目標性能，本論文選用極高運算速度DSP芯片TMS320LF2407A為控制核心，設(shè)計了四軸電機控制量輸出、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)計的電路的工作性能，還在印制電路板設(shè)計過程中，進行了電磁兼容性設(shè)計，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)計了一種運動控制器底層程序總體架構(gòu)方