运动控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展。电动机控制策略的模拟实现正逐渐退出历史舞台,而采用微处理器、FPGA/CPLD、通用计算机、DSP控制器等现代手段构成的数字控制系统得到了迅速发展,应用先进算法,开发全数字化的智能控制系统将成为新一代运动控制设计的发展方向。 本文采用TI(德州仪器)公司推出的DSP芯片TMS320LF2407A和新型CPLD器件MAX Ⅱ EPM570相结合,基于PC机ISA总线开发研制了运动控制卡。以DSP作为运动控制卡的核心处理器,具有灵活的编程功能,能实时方便地实现复杂的速度控制算法,提高了控制性能,同时将大量的逻辑控制功能和外围接口电路集成在CPLD中,提高了运动控制卡的可靠性和稳定性。 上位机通过通信接口双端口RAM把运动控制指令或控制参数传递给运动控制卡的DSP,DSP根据PC机的指令,通过位置控制和速度控制算法,将计算出的脉冲信号经脉冲驱动送电机驱动器,通过对步进电机的实时控制满足运动控制系统高速高精度的要求。 为了提高运动控制的精度,本设计采用一种基于NURBS曲线的自适应插补方法,可以根据加工的速度、加速度、弓高误差的要求自动调整插补步长,同时采用对插补点的预估算法来降低插补的运算量,避免了对曲线的直接求导和曲率半径等复杂计算,减小了插补计算的时间,从而能够满足运动控制中实时性的要求。