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文檔簡介
1、本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種專用運動控制器,用于對高精度天線副面調(diào)整機構(gòu)的實時、精確控制。針對某大型天線采用的Stewart平臺副面調(diào)整機構(gòu),運動控制器通過對6臺伺服電機進(jìn)行控制,實現(xiàn)Stewart平臺的六自由度運動。同時考慮到多軸的同步、協(xié)調(diào)運動以及運動機構(gòu)的實際應(yīng)用環(huán)境,采用了短幀傳輸、受干擾率低、傳輸效率高為特點的CAN總線搭建現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò),完成運動控制系統(tǒng)的設(shè)計。
針對運動控制器需要實現(xiàn)的具體功能以及控制系統(tǒng)的實際構(gòu)成情況,本
2、文提出了一種基于“ARM+FPGA”技術(shù)的專用運動控制器設(shè)計方案。整個運動控制系統(tǒng)由上位機、專用運動控制器、伺服驅(qū)動器、電動缸、副面調(diào)整機構(gòu)、傳感器等組成。用戶通過上位機軟件發(fā)送控制指令給運動控制器,運動控制器完成命令解析、狀態(tài)獲取、機構(gòu)運動學(xué)模型解算算法及控制算法處理;通過CAN總線發(fā)送運動控制命令給伺服驅(qū)動器,實現(xiàn)并聯(lián)機構(gòu)的精確運動;同時,通過CAN總線獲取相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)。
本文完成了控制系統(tǒng)的整體方案設(shè)計,對控制系統(tǒng)
3、的功能進(jìn)行了合理分配和具體說明。通過對Stewart平臺相關(guān)知識的研究,完成6自由度并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析,實現(xiàn)了并聯(lián)機構(gòu)的正逆解算法,并將其集成到運動控制器中。
本文針對CAN總線及CANopen高層協(xié)議進(jìn)行了分析和研究,完成了控制系統(tǒng)的 CANopen協(xié)議棧設(shè)計。根據(jù)具體控制需求對驅(qū)動器進(jìn)行了配置,確定了CANopen協(xié)議的具體功能分配。
完成了運動控制器的功能設(shè)計,包括FPGA部分和ARM部分。FPGA用于完成限
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