基于DSP的激光雕刻切割機運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、激光加工因其非接觸加工、加工精度高和使用范圍廣等優(yōu)點，已經(jīng)越來越多的被應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域。目前國內(nèi)外在激光加工中普遍應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)是一種專用型、封閉式的系統(tǒng)，難以擴展，價格昂貴，無法適應(yīng)現(xiàn)代高柔性、低成本的加工要求。因此，近年來具有良好的柔性和較低成本的開放式數(shù)控系統(tǒng)逐漸成為數(shù)控技術(shù)研究的熱點，也代表了激光加工數(shù)控技術(shù)發(fā)展的方向。
　　 數(shù)控系統(tǒng)是激光雕刻切割機的控制核心，其控制功能的強弱、控制性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著激光雕刻切割

2、的加工質(zhì)量與加工效率，對整個雕刻切割機的性價比和市場競爭力都至關(guān)重要。針對國產(chǎn)激光雕刻切割機現(xiàn)狀和市場需求，研制開發(fā)基于高性能DSP的新型雕刻切割機數(shù)控系統(tǒng)，以提高國產(chǎn)激光雕刻機數(shù)控系統(tǒng)的性價比和市場競爭力，并為激光雕刻切割機最終用戶改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本提供有效手段。
　　 圍繞市場調(diào)研提出的激光雕刻切割機數(shù)控系統(tǒng)功能和性能要求，擬定了控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計開發(fā)。硬件上，采用TI公司最

3、新推出的TMS320F2812型32位定點DSP作為控制核心，通過CPLD擴展存儲器和外圍J/O，與基于單片機實現(xiàn)的人機界面配合，較好地兼顧了系統(tǒng)的控制性能與制造成本，也提高了系統(tǒng)設(shè)計靈活性和工作可靠性。軟件上，采用匯編、C語言混合編程，用匯編語言完成實時性控制任務(wù)，C語言編程構(gòu)造整個軟件的主體框架、實現(xiàn)非實時性任務(wù)，既提高了系統(tǒng)軟件的編程效率和可維護性，又保證了系統(tǒng)良好的實時性。此外，在運動控制算法上，應(yīng)用NURBS曲線插補算法，較好