基于MCX314的運(yùn)動控制器的研究與設(shè)計.pdf

1、運(yùn)動控制技術(shù)是微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、永磁材料技術(shù)、自動控制技術(shù)以及微機(jī)應(yīng)用技術(shù)等的綜合應(yīng)用。電動機(jī)控制策略的模擬實(shí)現(xiàn)正逐漸退出歷史舞臺，而采用微處理器、FPGA/CPLD、通用計算機(jī)、DSP控制器等現(xiàn)代手段構(gòu)成的數(shù)字控制系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，應(yīng)用先進(jìn)算法，開發(fā)全數(shù)字化的智能控制系統(tǒng)將成為新一代運(yùn)動控制設(shè)計的發(fā)展方向。
　　 目前，我國國內(nèi)的開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究還處于初級階段，各系統(tǒng)所采用的體系結(jié)構(gòu)并不一致，而是自成

2、體系，相互之間缺乏兼容性和互換性。在此提出一種采用單片機(jī)與專用運(yùn)動控制芯片相結(jié)合的運(yùn)動控制系統(tǒng)，并配以相關(guān)的控制軟件來完成系統(tǒng)的基本功能，使得系統(tǒng)軟硬件具有可移植性和互操作性。
　　 采用日本NOVA電子有限公司推出的DSP運(yùn)動控制專用芯片MCX314和Cygnal公司的8位高速單片機(jī)C8051F020相結(jié)合，開發(fā)研制了運(yùn)動控制器。其中，高集成度MCX314運(yùn)動控制專用芯片能實(shí)現(xiàn)以下控制：4軸3聯(lián)運(yùn)動的位置、速度、加速度控制；直

3、線、圓弧和位模式3種連續(xù)插補(bǔ)；位置環(huán)閉環(huán)控制。芯片的性能優(yōu)良、接口簡單、編程方便、工作可靠，給運(yùn)動控制帶來極大方便?？蓮V泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等領(lǐng)域的運(yùn)動控制。在提高速度控制和改進(jìn)插補(bǔ)算法中，采用模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型，提高了控制性能。
　　 本課題主要研究工作包括：
　　 1、比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的功能，規(guī)劃了運(yùn)動控制器的硬件結(jié)構(gòu)；
　　 2、運(yùn)動控制器的測試軟件設(shè)計，包括一些基本的功能函數(shù)和測試?yán)蹋?