基于dsp的运动控制器控制系统设计（可复制）.pdf

摘要五邑大学硕士学位论文开放式数控系统和高性能的运动控制器已成为当今数控技术的发展方向。运动控制器的应用已走出机械加工行业,越来越多地应用于其它工业自动化设备控制。本文以基于公司的位定点酒琓的运动控制器为研究对象,简单介绍了其硬件组成,并对该运动控制器的控制系统设计进行了详细阐述。论文的主要研究内容如下:通过分析国内外运动控制技术的发展现状,并结合开放式数控系统的最新研究成果,开发了基于亩嘀嵩硕刂破骺刂葡低常迪侄嗳挝袷凳辈僮飨低疧在囊浦玻捎昧讼冉牟宀顾惴ㄓ胛恢每刂扑惴ā在运动控制器的硬件设计方面,设计了系统电源、时钟、复位、仿真接口、液晶驱动、键盘输入、存储器扩展、┱沟鹊缏贰9菇薖瓺的信电路。疧移植入控制器的实现方法,并提出了优化方法,从而提高了系统的可靠性、稳定性。在控制算法上,详细分析了位置常规刂扑惴ǖ奶氐悖捎昧艘恢旨虻ァ收敛速度快的单神经元自适应刂扑惴ā采用了基于三次跚叩氖凳焙闼俨宀顾惴ǎ谌蜝样条算法的基础上,详细阐述了运动控制系统中三次鹾闼俨宀顾惴ǖ挠旁叫裕⒂肰运惴ń行了仿真实现。关键词:开放式数控系统;运动控制;三次跚撸徊宀梗晃恢每刂介绍了将实时嵌入式系统
五邑大学硕士学位论文——/—,瑃甌;籌;籱..·..:琺,,瓹—.—,.瓵猻..,.猻籔.
第一章绪论研究背景课题来源本项目来源于省科技项目江门市高新区产业集群协同创新平台建设子项目,其数控技术是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术,是现低已经成为衡量其机械工业技术水平的一个重要指标。随着制造业发展,传统的封闭式数控系统己不能满足现代化制造业向信息化、敏捷制造模式发展的需要,开放式数控系统⋯由于其可扩展性、可移植性、可互换性等特点,成为今后数控系统的规划指令转变成期望的机械运动,实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制的技术。按照国际运动控制工程师协会的定义:“运动控制是指应用一个可控制的力的作用实现机电系统有效运动的技术,这个机电系统可以基础上,随着科学技术的发展而形成的一门综合性多学科的交叉技术。运动控制单随着微电子技术、电力电子技术以及微处理器控制技术的发展和现代科学技术的进步,传统的运动控制模式已经不能满足现代工业和社会发展的要求。研究和开发具有开放式结构的高性能运动控制系统是当前运动控制领域的一个重要发展方向,越基于脑硕刂破饕訢芯片作为运动控制器的核,砥鳎浞掷昧薉的高速数据处理功能,便于设计出功能完善、性能优越的运动控制器。这类运动控制器通常都能提供多轴协调运动控制与复杂的运动轨迹规划、实时的插补运算、误差补偿、伺服滤波算法,能够实现闭环控制。因此,将运算高速、功能强大的五邑大学硕士学位论文主要内容是设计基于目7攀蕉嘀嵩硕刂破骺刂葡低场代科学技术的最前沿,数控技术在制造业中具有重要地位。一个国家数控程度的高发展方向。运动控制技术蟛。,是指在复杂条件下,将预定的控制方案、是以电气、液压、气动或其他形式驱动的。”运动控制技术它是在电驱动技术研究的元是数控系统的核心单元模块,它的性能直接影响着机床的加工精度和加工效率。来越得到世界各国学者的广泛关注。应用于运动控制器中,开发出~种高精度、高速度、多轴控制、体积小、集成度高
国内外研究状况五邑大学硕士学位论文目前,开放式运动控制系统的研究得到了世界各主要工业国家的重视和支持,国外影响较大的研究计划有美国的式运动控制系统的研究方面都取得了相当显著的研究成果,并提出了一些构建开放式系统的模式和方法。这些模式方法总的来说都采用了闭环控制,具有高速、高精度、高可靠性和高安全性的特点,同时在控制系统的软硬件上具有良好的开放性。在美国,开放式运动控制器被誉为新一代的工业控制器。美国有超过嗉夜司从事运动控制器软硬件产品的制造,其产品的年销售额己超过亿美元,占有世界运动控制器市场份额%以上。最著名的运动控制器制造商有珹琓取C拦棺懦闪⒘嗣拦硕刂破鞴こ淌π由此也不难看出运动控制器技术的重要性。在日本,开放式运动控制器被认为是将来的第三次工业革命,并预测其应用的普遍性将与目前广泛应用的嗨疲硇缘某涛狹公司和公司。世界上己有多种商品化的运动控制主板,较著名的有:珻个很具有代表性的产品,它是美台的运动控制器。该产品采用的作为核心有遖跛俟δ埽梢允迪种毕摺⒃不⒙菪叩榷嘀植宀狗绞健K乃俣取分辨率和带宽等指标远远高于一般的运动控制器。伺服控制包括覰和速度、加速度前馈控制。具有光纤通讯、啡仆裙δ埽谑澜缟洗τ诹煜鹊位高速刂疲恐欧侣剩С諺、.、、、诤亓恪⑾尬弧⒌缱映萋帧⒌阋坏愣ㄎ弧⒙掷!⒅线、圆弧插补,位置双闭环、间隙补偿、带前馈控制⒆远蛹跛倏刂啤⑹侄进给、示教等功能,非易失性存储器用于用户程序存储字符,的开放式运动控制系统,具有深远的意义以及广阔的应用前景。疢蚈苹分薜划,以及日