基于HLS的多軸控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn).pdf

1、多軸控制系統(tǒng)是目前工業(yè)驅(qū)動、航空航天、自動化生產(chǎn)機械、移動機器人、3D打印以及電動汽車領(lǐng)域的核心之一，目前無論是學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界均投入了大量的人力物力成本來滿足不斷發(fā)展的控制精度、系統(tǒng)成本等需求。論文即以多軸控制系統(tǒng)的高性能、低成本實現(xiàn)為目標(biāo)，研究多軸控制系統(tǒng)高效的實現(xiàn)方式，研究多軸控制系統(tǒng)的具體系統(tǒng)硬件設(shè)計、軟件開發(fā)以及相關(guān)軟件開發(fā)工具等。
　　論文設(shè)計了一種基于異構(gòu)多核芯片 Zynq的軟硬件結(jié)合系統(tǒng)，實現(xiàn)了高性能、低成本的多軸

2、控制系統(tǒng)。論文提出了一種基于高層次綜合工具（HLS，High-Level Synthesis）實現(xiàn)的軟硬件系統(tǒng)級設(shè)計流程，實現(xiàn)了高效、便捷的軟硬件混合系統(tǒng)開發(fā)。在HLS工具的幫助下，論文實現(xiàn)了C、C++等高層次描述代碼實現(xiàn)的算法系統(tǒng)到寄存器級（RTL，Register Transfer Level）描述代碼的轉(zhuǎn)換工作。
　　論文首先研究了Zynq芯片的基本組成結(jié)構(gòu)，并根據(jù)控制系統(tǒng)的算法具體需求研究該系統(tǒng)的軟件、硬件劃分方式和劃分結(jié)

3、果。然后在既定的多軸控制系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，論文還討論了具體的多軸控制系統(tǒng)機械實驗平臺以及硬件電路驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)。然后在系統(tǒng)具體劃分結(jié)果的基礎(chǔ)上實現(xiàn)該控制系統(tǒng)具體的算法模塊、軟硬件配置、具體芯片開發(fā)等工作。
　　在該系統(tǒng)開發(fā)完成之后，論文列舉了核心算法模塊的測試結(jié)果，討論了控制系統(tǒng)的性能試驗、多軸同步實驗等結(jié)果。通過這些測試及實驗結(jié)果說明本論文設(shè)計的多軸控制系統(tǒng)具有開發(fā)便捷、實現(xiàn)過程高效、資源占用量少、控制性能高以及軸間同步效果好等