高速多路運動控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著電子信息和機械技術(shù)不斷發(fā)展與融合，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)中的機電一體化水平，機電一體化的一個典型應用領(lǐng)域為運動控制系統(tǒng)。當前市場上的運動控制系統(tǒng)產(chǎn)品多為低速單路運動控制系統(tǒng)，在運行時需要一邊解析、轉(zhuǎn)換運動控制文件，一邊控制運動，并且同一時間只能驅(qū)動一個工作臺進行操作。因此急需研發(fā)一種高速多路控制系統(tǒng)，以提高工作和生產(chǎn)效率。
　　本論文對步進電機及運動控制方法進行了深入研究，并且設計制作了高速多路運動控制系統(tǒng)，以運動控制系統(tǒng)控制雕刻

2、機運動為例進行闡述。該系統(tǒng)主要包含運動控制系統(tǒng)主板、操作板、擴展板和遙控器四部分。
　　主板是整個運動控制系統(tǒng)的核心，其主要包含ARM Cortex-M4主控部分及周邊數(shù)字電路、通信模塊、數(shù)字脈沖通道和模擬輸出通道等。主控部分內(nèi)嵌FAT32文件系統(tǒng)，并且能夠進行文件解析和路徑解析，轉(zhuǎn)化為運動控制指令，啟動多路定時計數(shù)器配合DMA技術(shù)將X\Y\Z三軸高速運動脈沖、高速方向信號及模擬激光驅(qū)動信號輸出。操作板主要包擴顯示設備和輸入設備等

3、。工作時操作板將文件列表、工作狀態(tài)等內(nèi)容呈獻給用戶，并且將用戶的操作信息傳遞給運動控制系統(tǒng)主板。擴展板主要功能是將主板一路運動控制信號輸出拓展為六路輸出，可以與遙控器配對連接，接收遙控器的指令，遠程控制設備運行。
　　本文通過優(yōu)化運動算法和利用多級緩存實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)的高速運行。高速運行優(yōu)化措施如下:對運動控制算法優(yōu)化，如S曲線加減速、根據(jù)曲率半徑調(diào)整主軸運行速度等;對運動路線及運動狀態(tài)提前預測計算;標準文件轉(zhuǎn)化為含有運動狀態(tài)描述