基于DSP+FPGA多軸運(yùn)動控制器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，相關(guān)領(lǐng)域?qū)\(yùn)動控制技術(shù)的要求不斷提升，使得運(yùn)動控制器得到不斷的發(fā)展。與國外一些發(fā)達(dá)國家相比，我國在運(yùn)動控制器的開發(fā)上還有較大的差距。國內(nèi)所使用的多軸運(yùn)動控制器大多數(shù)為國外的，如美國、日本，這也是國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中成本居高不下的一個重要原因。課題單位需要開發(fā)出一款多軸運(yùn)動控制器，來替代現(xiàn)在所使用日本的多軸運(yùn)動控制器。圍繞課題單位的需求，做了以下幾個方面的工作：
　?。?）通過查閱與多軸運(yùn)動控制器相關(guān)的文獻(xiàn)，確定多軸

2、運(yùn)動控制器的硬件設(shè)計方案，采用以 DSP+FPGA為主體的一種異構(gòu)多核的結(jié)構(gòu)，設(shè)計一款多軸運(yùn)動控制器，對多軸運(yùn)動控制器硬件進(jìn)行了模塊化設(shè)計，完成相關(guān)電路原理圖、PCB圖的繪制和多軸運(yùn)動控制器硬件的制作；
　?。?）對多軸運(yùn)動控制器 FPGA中的算法進(jìn)行研究。FPGA的功能是實(shí)現(xiàn)多軸運(yùn)動控制器中插補(bǔ)算法和加減速算法，對比現(xiàn)有的插補(bǔ)算法和加減速算法，選用數(shù)字積分法和五段 S形加減速算法來實(shí)現(xiàn)多軸運(yùn)動控制器的精插補(bǔ)和加減速控制，分別對加

3、減速模塊和精插補(bǔ)模塊設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了模塊在板卡中的硬件仿真；
　?。?）對多軸運(yùn)動控制器DSP中的算法進(jìn)行研究。DSP的功能是實(shí)現(xiàn)多軸同步控制，采用一種基于 PID算法的相鄰耦合誤差的同步控制算法，分別對PID算法和相鄰耦合誤差的同步控制策略進(jìn)行研究，建立仿真模型，并對其進(jìn)行仿真；
　?。?）搭建多軸運(yùn)動控制器的實(shí)驗(yàn)平臺，完成多軸運(yùn)動控制器軟硬件聯(lián)調(diào)。通過單軸輸出脈沖實(shí)驗(yàn)和 S曲線加減速的插補(bǔ)算法驗(yàn)證所設(shè)計的多軸運(yùn)動控制器的可靠