基于DSP的雕刻机数控系统研制与开发

发布时间：2017-05-10 07:12

  本文关键词：基于DSP的雕刻机数控系统研制与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：雕刻机的数控系统是数控雕刻机的控制核心,其控制功能的强弱、控制性能的优劣直接关系着数控雕刻机的加工质量与加工效率,对整个雕刻机的性价比和市场竞争力都至关重要。本文针对国产数控雕刻机现状和市场需求,研制开发基于高性能 DSP新型雕刻机数控系统,以提高国产雕刻机数控系统的性价比和市场竞争力,并为雕刻机最终用户改善产品质量、提高生产效率、节约生产成本提供有效手段。 本文围绕市场调研提出的雕刻机数控系统功能和性能要求,拟定了控制系统的体系结构,完成了控制系统的软硬件设计开发。硬件上,采用 TI 公司最新推出的TMS320F2812 型 32 位定点 DSP 作为控制核心,通过 CPLD 扩展存储器和外围 I/O,与基于单片机实现的人机界面配合,较好地兼顾了系统的控制性能与制造成本,也提高了系统设计灵活性和工作可靠性。软件上,采用汇编、C 语言混合编程,用汇编语言完成实时性控制任务,C 语言编程构造整个软件的主体框架、实现非实时性任务,既提高了系统软件的编程效率和可维护性,又保证了系统良好的实时性。此外,在运动控制算法上,应用比较积分法插补与良好的升降速控制算法结合,较好地满足了雕刻加工对快速性和加工平稳性的要求。样机系统的软硬件联调表明,本系统的功能和性能达到了预期设计要求。
【关键词】：数控系统 DSP 雕刻机 运动控制 加速度控制
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-9
• 图表清单9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 数控系统的发展状况[2,4,5, 41]11-13
• 1.1.1 硬件数控阶段(1952-1970 年)11-12
• 1.1.2 计算机数控系统发展和完善阶段(1970-1986 年)12
• 1.1.3 高速高精度计算机数控系统开发于应用阶段(1986－至今)12
• 1.1.4 基于个人计算机（PC）的开放式数控系统开发于应用阶段(1994－至今12-13
• 1.2 数控系统的发展趋势13-14
• 1.3 数控雕刻机及其发展现状14-16
• 1.3.1 雕刻工艺与数控雕刻机14-15
• 1.3.2 我国数控雕刻机的发展现状15-16
• 1.4 本论文研究意义及内容安排16-17
• 1.4.1 本论文研究意义16
• 1.4.2 本论文内容安排16-17
• 第二章 系统总体方案设计17-23
• 2.1 系统设计要求[39]17-18
• 2.2 系统总体方案18-22
• 2.3 本章小节22-23
• 第三章 插补原理及加速度控制23-30
• 3.1 插补原理[18,24, 26,34]23-27
• 3.2 加速度控制[13]27-29
• 3.3 本章小节29-30
• 第四章 系统硬件电路设计30-46
• 4.1 主控制模块设计30-33
• 4.1.2 电源监控和复位电路32-33
• 4.2 存储模块设计[25,27,28]33-37
• 4.2.1 存储器的选定33-34
• 4.2.2 存储器译码电路和空间分配34-35
• 4.2.3 28F128 FLASH 介绍35-37
• 4.3 输入/输出接口模块[27,28]37-39
• 4.3.2 电机输入接口设计38-39
• 4.4 主轴速度数模转换模块[29]39-40
• 4.5 通信模块[27,28]40-41
• 4.6 人机界面模块41-43
• 4.6.1 显示模块41-42
• 4.6.2 键盘模块42-43
• 4.7 电源模块43-44
• 4.8 硬件抗干扰措施[28]44-45
• 4.9 本章小节45-46
• 第五章 雕刻机加工程序46-51
• 5.1 雕刻机加工坐标系统46-47
• 5.2 雕刻机加工程序47-50
• 5.2.1 ISO 格式GM 代码编程语言47-49
• 5.2.2 HPGL 代码编程语言49-50
• 5.3 本章小节50-51
• 第六章 系统软件设计51-64
• 6.1 系统软件的总体结构51-52
• 6.2 DSP 主控板程序设计52-59
• 6.2.1 机床自动回零的软件设计52-54
• 6.2.2 手动运动的软件设计54-55
• 6.2.3 机床自动加工的软件设计55-57
• 6.2.4 机床程序管理和编译57-59
• 6.3 人机界面程序设计59-62
• 6.3.1 PC 机程序下载通讯界面设计59-61
• 6.3.2 基于单片机的操作人机界面程序设计61-62
• 6.4 软件抗干扰措施62-63
• 6.5 本章小结63-64
• 第七章 总结与展望64-66
• 7.1 总结64-65
• 7.2 研究展望65-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表的论文69-70
• 附录70

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张慧敏;基于运动控制的PVC软标机控制系统设计及实现[D];浙江理工大学;2010年

2 潘俊萍;极坐标数控专用木工铣床设计与仿真研究[D];东北林业大学;2011年

3 周伟安;基于DSP的小型雕刻机全闭环控制系统设计[D];华南理工大学;2011年

4 邹继荣;基于DSP运动控制卡的研究与开发[D];南京航空航天大学;2006年

5 穆记锁;高性能插补算法的研究与运动控制程序库的实现[D];暨南大学;2006年

6 王忠平;基于DSP的数控雕刻系统研究及其仿真实现[D];上海交通大学;2007年

7 王玉国;基于DSP的数控系统的研制[D];合肥工业大学;2007年

8 钱绍祥;基于ARM的三维雕刻机控制系统设计[D];江苏大学;2007年

9 严乐乐;基于DSP的运动控制器的软件开发[D];南京航空航天大学;2007年

10 李东军;基于固高GE300的开放式数控雕铣系统的研究与开发[D];北方工业大学;2008年

  本文关键词：基于DSP的雕刻机数控系统研制与开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：354288