編譯型數(shù)控系統(tǒng)運動控制器的研制.pdf

1、隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工需求對數(shù)控系統(tǒng)提出了更高的要求，運動控制器作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，主要依賴進(jìn)口。國外運動控制器高昂的價格制約著我國數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，開展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本優(yōu)質(zhì)運動控制器的研究，對我國數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。
　　開放性、模塊化、高精、高速是運動控制器的主要發(fā)展趨勢。在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)中，運動控制系統(tǒng)由運動控制器和伺服驅(qū)動器構(gòu)成，以微處理器為核心的運動控制器控制伺服驅(qū)動器實現(xiàn)運動控制。專用的伺服驅(qū)動

2、器限制著運動控制系統(tǒng)的開放性，微處理器體系結(jié)構(gòu)決定了運動控制器只能實現(xiàn)單一的實時性任務(wù)，基于微處理器的運動控制器難以滿足模塊化的發(fā)展要求。
　　本文基于編譯型數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，提出基于FPGA的新型運動控制器解決方案，將打破傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)采用運動控制器控制伺服驅(qū)動器的運行模式。在運動控制器中集成傳統(tǒng)運動控制器和伺服驅(qū)動器，實現(xiàn)雙軸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊、運動控制和伺服驅(qū)動功能。將運動控制系統(tǒng)模塊化，提升控制系統(tǒng)的開放性，同時降低運動控制系統(tǒng)

3、成本。
　　首先進(jìn)行了基于FPGA的運動控制器的總體設(shè)計，研究了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、運動控制策略和驅(qū)動控制算法，完成了控制系統(tǒng)的理論設(shè)計，建立其MATLAB仿真模型并進(jìn)行仿真設(shè)計。然后根據(jù)硬件功能需求，完成了各功能模塊的設(shè)計并搭建運控控制器的硬件支撐平臺。其次對運動控制器軟件功能需求進(jìn)行分析和設(shè)計，研究并完成了基于FPGA的海量數(shù)據(jù)存儲控制算法實現(xiàn)；以及基于FPGA的運動控制算法和驅(qū)動控制算法的數(shù)字化設(shè)計；搭建了運動控制器軟件