基于XMC4500的運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)4.0概念的提出，掀起了制造業(yè)的新革命。機器人和數(shù)控機床是以運動形式完成工作的，運動控制器是機器人和數(shù)控機床的重要組成部分。隨著微處理器的計算速度越來越快，嵌入式運動控制器成為一個研究熱點。Infineon公司生產(chǎn)的XMC4500是專門針對工業(yè)控制應用的控制芯片，具有業(yè)界領先的工藝和豐富的外設模塊，且在同類產(chǎn)品中具有明顯的價格優(yōu)勢。軌跡規(guī)劃是對運動執(zhí)行端的位置、速度和加速度等運行信息進行實時控制，插補是在軌跡規(guī)劃之后進行數(shù)據(jù)點密化的

2、工作使得運行更加精確，軌跡規(guī)劃和插補是運動控制中的關鍵技術。本文主要完成以下幾方面內容。
　　在對市場上各類運動控制器的結構特點和功能進行分析總結的基礎上，綜合考慮中小型企業(yè)對成本的控制以及物聯(lián)網(wǎng)的要求，提出、制定并實現(xiàn)了基于XMC4500的、以μC/OS-Ⅲ為實時操作系統(tǒng)的嵌入式運動控制器的總體設計方案。所設計的嵌入式運動控制器滿足低成本的要求，能夠實現(xiàn)2軸閉環(huán)同步控制或4軸開環(huán)同步控制、邏輯控制和網(wǎng)絡功能。
　　針對點到

3、點運動啟停不平穩(wěn)導致機械震蕩這一問題，研究并實現(xiàn)了梯形和雙S型速度曲線軌跡規(guī)劃算法，使得點到點運動啟停平穩(wěn)，無震蕩。針對連續(xù)路徑連接點尖角導致路徑不平滑問題，研究并實現(xiàn)了兩種圓弧過渡的算法，分別是固定速度和固定半徑的圓弧過渡算法；使用圓弧過渡完全消除了連續(xù)路徑連接點處的尖角，且可根據(jù)對速度和半徑的不同要求選擇不同的圓弧過渡方法，使控制更具有靈活性?？紤]到G代碼編程簡單，但靈活性差的特點，對G代碼運動相關指令進行拓展，設計并實現(xiàn)軌跡規(guī)劃器