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《大连理工大学》 2005年
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基于DSP的多轴运动控制器的研究

徐鸿书  
【摘要】:本文研究实现了开放式数控系统中基于DSP的多轴运动控制器的硬件及软件构成,并最后通过实验测试了板卡的性能。 运动控制器的CPU为TI公司的16位定点数字信号处理器TMS320LF2407A。本文详细介绍了TMS320LF2407A的工作原理及编程环境。通过采用具有极高运算速度的DSP芯片能使整个控制系统具有更高的效率、更高的安全性,完全能满足数控加工的实时性要求。 本文研究应用通过双口RAM实现运动控制器与PC机的数据通讯,介绍了双口RAM作为DSP和PC中间共享存储器通讯的实现机理。采用双口RAM作为数据交换的中介,是一种实用、高效的系统实现方法,可以使系统交换更高速可靠地完成。 控制器构成的数控系统为半闭环系统,其位置反馈电路针对脉冲编码器的信号进行处理,反馈到控制器中进行位置控制。这一部分采用倍频、计数芯片HCTL2020完成,能有效有简化系统设计,提高系统设计质量。 完成控制器外界接口模块的设计工作,实现用D/A及脉冲两种控制信号输出方式,其中着重介绍了模拟量输出方式的电路设计过程。 整体硬件采用Lattice公司的GAL22V10来完成电路的逻辑电路设计,可有效地减少板卡的体积及增加电路的可靠性,编程语言采用ABEL语句。 本文详细介绍了将实时嵌入式系统μC/OS-Ⅱ移植入控制器的实现方法,并在此实时嵌入式系统的基础上介绍了DSP运动控制器的软件总体结构设计,给出了其中关键程序模块,如插补程序、位置控制程序及主循环程序设计模块。 课题完成了整个硬件的设计,并完成了系统软件体系的构成,包括DSP的初始化、多任务的建立、各个功能模块的初步构成,并在TI公司CCS2.20(C2000)系统环境下完成硬件测试工作,最后进行了多任务运行CPU占用量的测试,取得了预期的效果。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨士河;刘景林;张金萍;王帅夫;;基于DSP的多电机协同控制系统设计[J];测控技术;2010年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张欢欢;开放式运动控制器的软件设计[D];哈尔滨理工大学;2011年
2 石江华;基于DSP与FPGA的四轴运动控制器设计与研究[D];北京邮电大学;2012年
3 王伟;无轴传动控制器的研究[D];西安理工大学;2007年
4 张宇;基于DSP和FPGA的运动控制卡的研究与开发[D];南京航空航天大学;2007年
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8 许雄;基于DSP的多轴运动控制器软件系统的研究与开发[D];上海交通大学;2009年
9 张传宇;T型管自动焊接焊枪运动方法的研究和实现[D];新疆大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 金启超;吉拥平;韦东;刘明辉;张田田;;微机保护定点算法在DSP上实现的优化[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李野;便携式低强度X射线实时成像系统关键技术研究[D];长春理工大学;2011年
2 何均;高平稳数控运动控制算法与系统软件开发方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 童亮;数控机床网络化集成运行模式及关键集成技术研究[D];重庆大学;2011年
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5 刘清;基于自抗扰控制器的永磁同步电机伺服系统控制策略的研究及实现[D];天津大学;2011年
6 葛红玉;数控机床装配可靠性建模及控制技术研究[D];重庆大学;2011年
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10 谷安;四轴电火花数控系统的开发及研究[D];南京航空航天大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊业攀;基于嵌入式Linux的红外呼气酒精检测系统的研究及开发[D];浙江理工大学;2010年
2 郝春学;基于DSP的三电平异步电动机直接转矩控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 曾武;用于金属密闭容器的超声通信系统研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘国新;基于Si4432的无线传输系统设计[D];大连理工大学;2010年
5 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年
6 于宏溪;永磁同步电机控制系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 范翠艳;智能照明系统中图像处理的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 吕晓;基于模糊神经网络的双电机调速实验系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
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10 金小云;汽车钥匙专用铣床数控系统[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
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2 谭一炯;周方明;王江超;黄志杰;;焊接机器人技术现状与发展趋势[J];电焊机;2006年03期
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9 吕琦鹏,顾红,苏卫民;用WinDriver开发适合多平台的设备驱动程序[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年05期
10 郭成,翁盛隆,谈士力;DSP和PBL3717A构成的步进电机的控制系统[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年07期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 杨林;基于工业以太网的运动控制系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 王怡然;基于STEP的异型螺杆数控加工关键技术研究[D];山东大学;2011年
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【二级引证文献】
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1 马春敏;康存锋;黄旭东;郑学科;杨建武;费仁元;;无轴印刷控制系统[J];北京工业大学学报;2010年06期
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3 刘争明;王钦若;万振磊;;基于工业以太网Ethernet Powerlink和ARM9的伺服控制系统的设计[J];工业控制计算机;2011年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 黄河;基于内冲液旋转电极的电火花铣削机床与关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 童亮;数控机床网络化集成运行模式及关键集成技术研究[D];重庆大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 刘楠;开放式数控系统运动控制器的软件开发[D];哈尔滨理工大学;2010年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 张桂森;郭俊杰;;一种非接触测控系统[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张耀欣;高性能平面二自由度并联机器人研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 毛锋;金属板材数控渐进成形关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
3 姜永成;空间曲面往复走丝线切割智能制造系统关键技术研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
4 胡旭东;基于网络的异构工业机器人集成技术研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗召成;基于现场总线的开放式多轴运动控制器设计[D];浙江大学;2012年
2 徐鸿书;基于DSP的多轴运动控制器的研究[D];大连理工大学;2005年
3 容爱琼;基于EtherCAT的多轴运动控制器设计[D];华南理工大学;2013年
4 禹涛;基于多轴运动控制器的中药自动配方机取药控制系统的应用研究[D];广东工业大学;2003年
5 魏刚;五自由度自动焊机结构建模和伺服控制软件的研究[D];中南大学;2002年
6 田相克;PMAC多轴运动控制器研究[D];兰州理工大学;2004年
7 柳耀阳;自由曲面研抛机床多轴运动控制器的研究[D];吉林大学;2006年
8 孙恒;布胶机运动平台的控制系统研究[D];中南大学;2005年
9 翟方超;研抛自由曲面专用机床嵌入式控制系统的研究[D];吉林大学;2006年
10 罗利佳;基于PCI总线的焊接机器人多轴运动控制器设计[D];浙江大学;2008年
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