基于FPGA三自由度并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、　　數(shù)控系統(tǒng)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項(xiàng)重要的產(chǎn)業(yè)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)與其發(fā)展密切相關(guān)。其控制對(duì)象非常廣泛，數(shù)控機(jī)床作為其最典型的控制對(duì)象，在我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的位置。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)大都針對(duì)于串聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)，隨著技術(shù)、市場(chǎng)、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等方面的快速變化，以及數(shù)控系統(tǒng)的通用化和小型化的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)不能適應(yīng)用戶的高要求?；诖?，本文以3-HUU并聯(lián)機(jī)床為被研究對(duì)象，采用VC++為編程環(huán)境開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，以Altera公司的

2、EP2C5T144C8N FPGA芯片為核心控制芯片開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)。
　　1.本文主要研究基于 FPGA 三自由度并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。通過(guò)對(duì) 3-HUU 并聯(lián)機(jī)床的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，確定數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)總體流程圖；設(shè)計(jì)上位機(jī)的軟件平臺(tái)結(jié)構(gòu)，完成人機(jī)交互模塊、譯碼模塊、PID調(diào)節(jié)模塊等主要功能模塊的設(shè)計(jì)。
　　2.采用VHDL硬件語(yǔ)言在FPGA上實(shí)現(xiàn)RS-232串行通信接口設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)基于FPGA控制

3、電機(jī)的指數(shù)曲線加減速控制算法和基于FPGA的增量式數(shù)字PID算法。
　　3.針對(duì)本數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，在對(duì)其進(jìn)行正反解運(yùn)算的基礎(chǔ)上，建立由連桿與兩虎克鉸連接處之間的間隙誤差引起的動(dòng)平臺(tái)位置誤差、由滑鞍與虎克鉸連接處鉸鏈點(diǎn)的位置誤差引起的動(dòng)平臺(tái)位置誤差、由動(dòng)平臺(tái)與虎克鉸連接處鉸鏈點(diǎn)的位置誤差引起的動(dòng)平臺(tái)位置誤差的模型，并利用MATLAB軟件對(duì)以上三種誤差進(jìn)行分析。
　　4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成數(shù)控系統(tǒng)基于FPGA控制系統(tǒng)的下位機(jī)調(diào)試以