四轴伺服运动控制卡的研制

发布时间：2017-04-18 19:12

  本文关键词：四轴伺服运动控制卡的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 源于制造业对数控机床的柔性和通用性的要求，得益于计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式数控系统应运而生，发展很快，目前正朝标准化开放体系结构的方向前进，，特别是基于个人计算机(PC based)的数控方式成为近来研究的热点。其主要方式为采用运动控制卡对电机进行实时控制，主机完成人机交互等工作。因此，运动控制卡的性能如何直接决定了整个系统的性能。比较起来单片机系统价格低，相应的速度也低；采用DSP的运动控制卡虽然性能较好但价格昂贵，一般用户很难承受。 本人在攻读硕士期间，采用台湾华邦公司的高性能单片机W77E58为主控制器和ALTERA公司的CPLD设计完成ISA总线的运动控制卡，使系统的数据处理和插补速度和精度优于一般采用单片机的运动控制卡，同时避免了采用DSP所带来的高成本。运动控制卡不仅完成实时要求较高的插补功能，同时具有I／O输入输出以及PWM波的输出功能；在设计中采用了双端口RAM完成主机与运动控制卡的通讯，并根据有限状态机的原理利用CPLD设计完成DDA硬插补，提高了输出脉冲的精度和速度；分别设计完成了运动控制卡MCU的插补控制软件和PC机DOS系统下的驱动开发库。
【关键词】：运动控制 插补 CPLD数控
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-4
• 目录4-6
• 第一章 绪论6-10
• 1.1 引言6
• 1.2 国内外发展现状6-8
• 1.3 运动控制卡的分类8-9
• 1.4 本课题研究的目的及主要内容9-10
• 第二章 系统总体方案设计10-15
• 2.1 系统的功能要求10
• 2.2 运动控制卡的技术性能10-11
• 2.3 系统方案总体设计11
• 2.4 运动控制卡的设计11-15
• 第三章 运动控制原理与设计15-24
• 3.1 粗插补--时间分割法15-20
• 3.2 精插补--数字积分法(DDA)20-22
• 3.3 速度控制22-24
• 第四章 系统硬件电路设计24-30
• 4.1 系统与计算机通讯方式24-25
• 4.2 主控制器与硬插补电路25-27
• 4.3 输入输出开关量与电机伺服信号的输入输出27-30
• 第五章 可编程逻辑器件模块的设计与综合30-42
• 5.1 器件的选择30-31
• 5.2 VHDL语言简介31
• 5.3 与主计算机通讯地址译码模块设计31-33
• 5.4 DDA精插补运算电路模块设计33-41
• 5.5 器件编程41-42
• 第六章 系统软件设计42-48
• 6.1 主机与运动控制卡的数据通讯软件设计42-45
• 6.2 W77E58单片机软件设计45
• 6.3 主机程序设计45-48
• 第七章 系统调试与问题分析48-51
• 7.1 运动控制卡的调试和问题分析48-49
• 7.2 与上位机联调49
• 7.3 系统工作示例49-50
• 7.4 结论50-51
• 第八章 总结与展望51-52
• 8.1 全文总结51
• 8.2 研究展望51-52
• 附录52-56
• 致谢56-57
• 在学期间发表的论文57-58
• 参考文献58-59

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 施大发;;基于EtherCAT的伺服系统DSP实现[J];制造业自动化;2011年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张威;复杂曲线曲面位模式插补算法研究[D];南京航空航天大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵文杰;非标数字装备通用控制器软件系统设计[D];天津理工大学;2010年

2 廖知;基于DSP和FPGA的三维雕刻机数控系统的研发[D];武汉工程大学;2010年

3 何帅;基于DSP和FPGA的四轴运动控制卡的研究与开发[D];西南交通大学;2011年

4 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

5 廖永忠;基于DSP运动控制卡及控制算法的设计与研究[D];湖南师范大学;2006年

6 邹继荣;基于DSP运动控制卡的研究与开发[D];南京航空航天大学;2006年

7 朱高峰;嵌入式可重构数控系统的研究[D];广东工业大学;2007年

8 李新建;基于PCI总线的多轴运动控制卡的设计[D];南京航空航天大学;2007年

9 王广丰;基于ARM微处理器的嵌入式数控系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2006年

10 张后来;基于ZPETC的雕刻机直流伺服控制系统设计[D];合肥工业大学;2008年

  本文关键词：四轴伺服运动控制卡的研制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：315559