工业机器人在现代制造业发挥着重要的作用,它正朝着高速度、高精度和柔性化的方向发展,这要求机器人运动控制系统具有更高的可靠性、更强的实时性和开放性。作为运动控制系统的核心,运动控制器的性能直接决定机器人的先进性。在国外先进产品存在着技术壁垒和国内产品性能还比较单一的情况下,研发具有自主知识产权的高性能低价格的面向工业机器人的运动控制器具有必要性和紧迫性,同时发展空间巨大。课题组在总结国内外研究成果和先进运动控制器结构性能的基础上设计了基于DSP+FPGA的双CPU型开放式运动控制器。DSP作为主CPU,以其丰富的硬件集成和强大的计算能力完成速度控制、运动插补、位置PID控制等强实时性任务;FPGA作为辅助CPU,主要完成I/O扩展、编码器反馈通道、脉冲输出/输入通道和D/A通道等非实时性任务。本文主要完成对DSP各个功能模块的研究。论文首先重点研究了T-曲线、S-曲线和三角函数曲线3种运动控制器的速度控制功能,对它们的手动设置和自动设置两种模式进行了详细的算法设计和验证。接着重点研究了在3种速度控制模式下分别实现直线、圆弧和三次样条曲线等运动控制器的插补功能,并进行了详细的算法设计和验证。其次设计了具有无延迟、无超调的跟踪输入指令和消除干扰信号等特点的前馈_改进型PID位置控制算法。最后对DSP各个功能软件模块进行了模块化设计及开发,并完成了它们在DSP2812上的运行调试运行。通过对五角星和香港区旗的插补调试结果表明,可以在DSP2812很好的实现设计的DSP各个功能模块,同时可以在T-曲线、S-曲线和三角函数曲线3种速度控制模式下实现直线、圆弧和三次样条等混合曲线的插补功能,满足设计性能指标。论文对DSP各个功能模块进行了详细的研究,并且成功的在DSP2812上对它们进行了调试运行,这些研究对研发高性能的开放式运动控制器具有一定的参考价值。