基于DSP的極坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)大多采取封閉式設(shè)計(jì)，由此導(dǎo)致的系統(tǒng)間彼此不兼容使得數(shù)控系統(tǒng)難以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改變和功能的擴(kuò)展。開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的目的則是建立一種模塊化、可重構(gòu)和可擴(kuò)充的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的柔性，在體系結(jié)構(gòu)上給用戶二次開發(fā)留有更多的余地，從而可以快速的響應(yīng)新的加工需求。
　　 為了實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可配置性，論文在系統(tǒng)的對(duì)基于PC(Personal Computer)的開放式數(shù)控系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)和組織形式進(jìn)行研究

2、的基礎(chǔ)上，自主開發(fā)了一種PC內(nèi)藏CNC(Computer Numerical Control)型結(jié)構(gòu)的極坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)。其總體設(shè)計(jì)思想是在通用的PC機(jī)的擴(kuò)展槽中插入運(yùn)動(dòng)控制卡。運(yùn)動(dòng)控制卡是帶微處理器的智能模塊，由PC機(jī)負(fù)責(zé)處理非實(shí)時(shí)部分，而加工控制所需的實(shí)時(shí)任務(wù)由插入PC機(jī)擴(kuò)展槽中的運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)承擔(dān)。
　　 在系統(tǒng)硬件上，設(shè)計(jì)了一款基于DSP的伺服運(yùn)動(dòng)控制卡，該卡以DSP為核心控制器，輔以專用運(yùn)動(dòng)處理器LM628，DSP和LM62

3、8結(jié)合共同完成伺服運(yùn)動(dòng)控制，這樣既解決了DSP因系統(tǒng)資源不足不能控制多軸的問(wèn)題，又彌補(bǔ)了LM628單獨(dú)控制時(shí)總線傳輸延時(shí)的缺點(diǎn)?？刂瓶芍苯硬褰釉赑C機(jī)的PCI(Peripheral ComponentInterconnect)插槽中，與PC機(jī)構(gòu)成多處理器的結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求，論文深入研究了這種多處理器的構(gòu)建方案，提出了由PC機(jī)和DSP組成主從式共享存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。此外，對(duì)控制卡各功能模塊如DSP及外圍電路、PCI總線接口電路

4、、局部總線接口電路、LM628伺服控制單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換和放大電路以及譯碼電路的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
　　 在系統(tǒng)軟件上，深入研究了伺服運(yùn)動(dòng)控制卡的驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)方法，采用DriverWorks開發(fā)了控制卡的驅(qū)動(dòng)程序，同時(shí)對(duì)控制卡的配置進(jìn)行了深入分析，給出了具體的配置參數(shù)，并采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，完成了DSP主控軟件設(shè)計(jì)，包括DSP初始化、上下位機(jī)通信模塊、伺服控制模塊和運(yùn)動(dòng)監(jiān)控模塊的程序設(shè)計(jì)。此外，利用VC++6.0中MF