嵌入式多轴控制系统设计与实现

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目前,RFID封装设在国内有很大的发展市场,它的研发成功会有很高的经济社会效益。运动控制技术室RFID封装设备关键技术之一。以PC为平台的嵌入式运动控制卡成为运动控制器的发展主流。它结合了PC强大的信息处理能力和运动控制系统的运动控制能力,它们各自优势综合以后具有信息处理能力强、开发周期短、多轴运动控制性能强等特点。本文对市面运动控制卡的架构进行分析,提出基于DSP和FPGA为核心的运动控制卡架构,设计了包含硬件和软件方案,其中DSP负责运动控制算法、数据处理,FPGA负责电机控制。根据运动控制卡的硬件设计方案,设计了包括整个系统电源电路、下载配置接口、外扩FLASH和SRAM、电机的控制接口、通讯以及输入输出接口等模块。为了增强系统的稳定性,绘制四层PCB板。本文分析了梯型和S型速度曲线的电机加减速的加速度、位移与时间关系,阐述逐点比较法的两轴直线圆弧插补的过程,并用MATLAB进行仿真,介绍伺服闭环系统PID控制算法。本文以DSP为核心的部分API函数编写,通信程序等; FPGA内部的各功能模块,通信程序等,串口通信程序,基于DDS算法编写了控制脉冲电机的不同脉冲程序,预估计M/T法测量电机转向及速度。搭建运动控制系统测试平台,测试了伺服电机速度闭环控制及在三坐标平台的运动控制功能,结果表明,论文开发的运动控制系统具有较好的控制功能。
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