基于DSP的运动控制器的设计与研究

发布时间：2017-05-10 18:10

  本文关键词：基于DSP的运动控制器的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 运动控制器是数控机床、机器人等一类机电一体化设备中常用的基础部件。由于目前存在的各种运动控制器开放性不够高,电路设计较复杂,可靠性较低,且运行速度和控制精度不高,所以性能价格比较低。为此,本课题设计了一种基于PCI总线、以TMS320C240数字信号处理器(DSP)和在系统可编程逻辑器件ISP为核心的运动控制器,其具有控制精度高、运算速度高、通用性强的特性,能够控制1～4轴的运动,应用于高精度控制系统中。 本课题设计的运动控制器其硬件按功能可分为总线接口模块、信号处理模块、反馈信号处理模块、扩展I/O模块和数/模转换模块等。总线接口模块主要实现与主机的通讯;信号处理模块实现了具体的控制算法;反馈信号处理模块将增量编码器的反馈信号输出给信号处理模块,实现位置伺服控制;扩展I/O模块主要实现与伺服驱动器连接的I/O口的扩展;数/模转换模块将控制电机的数字信号转换成模拟信号。软件方面,提供了运动控制器的库函数。这些底层函数的提供,极大的方便了上层控制程序的编制,缩短了开发周期。
【关键词】：开放式数控 运动控制器 DSP ISP VHDL
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TP368.12
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 运动控制器的分类10-11
• 1.3 运动控制器的国内外现状11-13
• 1.3.1 运动控制器的国外现状11-12
• 1.3.2 运动控制器的国内现状12-13
• 1.4 本课题选题目的及主要内容13-15
• 1.4.1 选题目的13
• 1.4.2 主要内容13-15
• 第2章 运动控制器的硬件设计15-41
• 2.1 运动控制器总体设计15
• 2.2 总线接口模块15-21
• 2.2.1 PCI总线简介及PCI接口设计方案的选择16-17
• 2.2.2 专用PCI接口芯片AMCC S5933介绍17-18
• 2.2.3 基于AMCC S5933的PCI总线扩展卡的设计18-21
• 2.3 信号处理模块21-25
• 2.3.1 TMS320C240功能图及主要特点21-23
• 2.3.2 TMS320C240外围扩展23-25
• 2.4 反馈信号处理模块25-36
• 2.4.1 在系统可编程逻辑器件ISP及硬件表述语言VHDL简介26-27
• 2.4.3 位置反馈模块设计27-36
• 2.5 扩展I/O模块36-38
• 2.6 数/模转换模块38-39
• 2.7 本章小结39-41
• 第3章 运动控制器的软件设计41-58
• 3.1 运动控制器软件结构41-42
• 3.2 上下位机通讯模块42-45
• 3.2.1 函数缓冲区的数据结构43-44
• 3.2.2 数缓冲区操作协议44
• 3.2.3 上下位机流程图44-45
• 3.3 DSP运动函数库45-57
• 3.3.1 库函数总体设计45-49
• 3.3.2 控制算法设计49-53
• 3.3.3 插补函数设计53-57
• 3.4 本章小结57-58
• 第4章 运动控制器的应用研究58-62
• 4.1 运动控制器的试验平台结构58
• 4.2 运动控制器的安装58-59
• 4.3 运动控制器的应用59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第5章 结论与展望62-65
• 5.1 研究工作总结62
• 5.2 发展趋势62-65
• 参考文献65-67
• 附录167-68
• 附录268-69
• 附录369-70
• 附录470-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 富历新,董春,相欣;基于PC总线的四轴电机运动控制器[J];电气传动;1998年05期

2 鲜斌,王平,齐智平;CNC系统中的伺服控制卡[J];电气传动;2000年04期

3 朱国力,段正澄;基于运动控制器的开放式激光焦点位置控制系统[J];锻压机械;2000年01期

4 马卫国,何佩琨;通用高速PCI总线目标模块的设计[J];电子技术应用;1999年01期

5 王宇晗,吴祖育,陆志强,李宇昊;开放式控制器对数控机床低成本改造的策略[J];机械设计与研究;2000年01期

6 孟璇,邢玉生,王春;基于PMAC的并行双CPU开放式数控系统的研究与开发[J];组合机床与自动化加工技术;2000年10期

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本文编号：355294