采用USB通信方式的運動控制卡的研究與設計.pdf

1、運動控制卡是一種PC機及工控機接口卡，作為各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元，大多用于步進電機或伺服電機的運動控制。隨著電子技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的采用PCI、ISA等總線接口并使用數(shù)字電路或單片機的運動控制卡，無論是接口卡的連接方便性還是對電動機運動控制的速度和精度都已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代自動控制場合的進一步要求，這促使我們選用一些新的方法和新的技術來對傳統(tǒng)的運動控制卡進行改進。
　　 當前USB接口已經(jīng)成為計算機

2、標準接口，正在逐步取代計算機的其他接口，并且隨著USB新標準的推出和傳輸速度的提高，越來越多的計算機外圍設備采用USB傳輸。相對于串口和并口而言，USB不用外接電源，具有自供電的優(yōu)勢，為接口卡的設計提供了方便?？刂菩酒矫?，DSP以其良好的性能，計算速度快和功能強大，被越來越多地運用到電機控制領域。本論文將這兩方面優(yōu)勢相結合，設計了一個基于DSP為控制核心、采用USB通信方式的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中常用的3軸步進電機的開環(huán)運動控制卡。以高性能

3、DSP為處理核心可以大幅提高運動控制的速度和精度，滿足了我們對性能的要求，而采用USB通信方式又很好的滿足了對靈活性的要求。
　　 DSP選用TI公司的TMS320F2812為主處理芯片，用以實現(xiàn)對控制信號的分析和插補程序的運算，確定插補軌跡等。USB接口芯片采用Cypress公司的EZ-USB FX2CY7C68013，用以實現(xiàn)運動控制卡和PC機的USB通信。
　　 論文共分7章，其中第一章是緒論，第二章簡要介紹運動控

4、制卡芯片選型和運動控制卡與PC機之間采用的通信方式，第三章介紹了運動控制卡的電路組成，第四章介紹了插補算法，第五章介紹運動控制卡的軟件設計，第六章介紹了PC端人機界面程序，第七章是總結與展望。論文主要研究內(nèi)容包括：
　　 1. 深入探討了當前運動控制卡的研究現(xiàn)狀。采用了高性能的DSP芯片和方便的USB 通信方式，解決了運動控制卡既要高精度又要安裝靈活的要求，彌補了傳統(tǒng)運動控制卡拔插困難、不便于安裝或者控制精度低的不足。