驅控一體式運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著自動化技術、計算機技術、智能機器人技術的發(fā)展，運動控制技術已經(jīng)向高速、高精度、低成本、高穩(wěn)定性方向發(fā)展。基于FPGA+MCU的驅控一體式運動控制系統(tǒng)是一種把所有運動控制模塊都集成到一片F(xiàn)PGA芯片上的運動控制系統(tǒng)，MCU作為協(xié)處理器負責任務調度和狀態(tài)處理。該運動控制系統(tǒng)具有實時處理能力強和運動控制性能好等優(yōu)點，以后必將成為運動控制的主流系統(tǒng)。
　　論文研究了國內外運動控制系統(tǒng)的核心技術和發(fā)展現(xiàn)狀，提出了基于FPGA+MCU的驅

2、控一體式運動控制系統(tǒng)。主要內容如下：
　　(1)對驅控一體式運動控制系統(tǒng)進行了硬件規(guī)劃和內部模塊劃分。硬件規(guī)劃主要是搭建FPGA的外圍電路，內部模塊劃分是對運動控制模塊進行劃分?；贔PGA的運動控制模塊主要由脈沖發(fā)送模塊、正交編碼器解碼模塊、插補算法模塊、加減速算法模塊和接口模塊組成；MCU作為協(xié)處理器主要負責任務調度、LCD模塊、觸屏輸入模塊、串口模塊的設計。
　　(2)采用DDS直接數(shù)字頻率合成算法實現(xiàn)脈沖發(fā)送模塊，通

3、過調節(jié)頻率控制字k可實現(xiàn)1HZ-25MHZ的任意調頻，通過對分頻器內部加入計數(shù)器溢出清零的邏輯判斷模塊，此算法可消除由頻率控制字不能被整除引起的頻率輸出不穩(wěn)定問題。
　　(3)在對正交編碼器信號進行解碼計數(shù)時，不僅把有限狀態(tài)機邏輯狀態(tài)的轉變作為加減計數(shù)的標志，而且引入了時間當量的概念，即邏輯狀態(tài)的保持時間與正交脈沖周期的四分之一是否相等，如果邏輯狀態(tài)保持時間小于這個量就說明這種狀態(tài)的轉變是由于外部擾動所引起的干擾信號，必須對這種信