基于OMAPL138+FPGA的多軸數(shù)控系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、數(shù)控技術(shù)作為先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)，正朝著高精度、高速度、高可靠性、模塊化、柔性化、開放性的方向發(fā)展。嵌入式技術(shù)的運(yùn)用提高了數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。雖然市場上有各式各樣的運(yùn)動控制器或運(yùn)動控制專用芯片，但是這些大多都是面向通用控制而設(shè)計，并且大多數(shù)產(chǎn)品在軟件和硬件上是封閉的，對于一些專用設(shè)備，用戶無法根據(jù)其工藝需求對控制器中的一些算法進(jìn)行特殊化的修改，這樣必然會造成加工效率的降低。為了提高加工效率與加工質(zhì)量，運(yùn)動控制器中的控制算法有必要

2、針對專用設(shè)備的工藝需求進(jìn)行特殊化設(shè)計，形成專用運(yùn)動控制器。
　　本文的研究方向是基于OMAPL138+FPGA的硬件平臺，開發(fā)皮革切割機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，論文主要從以下幾個方面進(jìn)行論述。
　　針對皮革切割機(jī)的工藝需求，本文對數(shù)控系統(tǒng)總體方案進(jìn)行設(shè)計，包括控制方式、電機(jī)以及主控CPU的選型。最終采用OMAPL138+FPGA的架構(gòu)進(jìn)行搭建系統(tǒng)硬件平臺，并設(shè)計了控制器和端子板這兩大硬件實(shí)體。
　　將Linux操作系統(tǒng)移植到ARM

3、核中，并在Linux系統(tǒng)上開發(fā)應(yīng)用程序，包括通過套接字與上位機(jī)進(jìn)行信息交互、人機(jī)界面的顯示以及解析加工文件生成圖形信息等。
　　利用TI提供的DSPLINK底層API函數(shù)庫，本文設(shè)計一套雙核通信的協(xié)議。首先，對于信息或指令等小數(shù)據(jù)量的交互是在共享內(nèi)存中進(jìn)行。其次，在ARM與DSP之間建立雙層緩沖區(qū)，用于緩存圖形信息等大數(shù)據(jù)量。
　　本文采用S型曲線作為速度規(guī)劃的曲線，并在DSP端設(shè)計速度前瞻算法與基于時間分割法插補(bǔ)算法，實(shí)現(xiàn)