基于PCI和USB總線的開放式運(yùn)動(dòng)控制器開發(fā).pdf

1、開放式數(shù)控系統(tǒng)已成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向，目前的開放式數(shù)控系統(tǒng)多以：PC機(jī)為基礎(chǔ)，配上各種開放式運(yùn)動(dòng)控制器。運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用已走出機(jī)械加工行業(yè)，越來越多地應(yīng)用于其它工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備控制，如機(jī)器人控制、電子機(jī)械、木工機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等諸多行業(yè)。 基于PC總線的以DSP和CPLD/FPGA作為核心處理器的開放式運(yùn)動(dòng)控制器將PC機(jī)的信息處理能力和開放式的特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)軌跡控制能力有機(jī)地結(jié)合在一起，具有信息處理能力強(qiáng)、開

2、放程度高、運(yùn)動(dòng)軌跡控制準(zhǔn)確、通用性好等優(yōu)點(diǎn)，因此發(fā)展迅速。今后基于計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的開放式運(yùn)動(dòng)控制器仍然是市場(chǎng)發(fā)展的主流。PCI總線解決了ISA總線的響應(yīng)速度較慢的瓶頸，近幾年，基于USB總線的設(shè)備也因其優(yōu)點(diǎn)而得以迅速發(fā)展。 針對(duì)國(guó)內(nèi)外開放式運(yùn)動(dòng)控制器存在的一些缺點(diǎn)，諸如國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格太高、技術(shù)支持相對(duì)較差，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品不支持USB總線、存在一些技術(shù)上的不足等，本文以DSP芯片TMS320LF2407作為處理器，分別基于PCI和USB總

3、線開發(fā)了多軸開放式運(yùn)動(dòng)控制器，并采用PCI 9052和ISP-1581作為接口芯片構(gòu)建PC-DSP通訊電路，利用CPLD器件EPM7128構(gòu)建兩路QEP信號(hào)處理電路并輔助完成譯碼等功能，同時(shí)開發(fā)了接口卡負(fù)責(zé)完成控制卡與外部器件的互聯(lián)并進(jìn)行光電隔離和電平轉(zhuǎn)換。 DSP除了完成與上位機(jī)的通訊，內(nèi)部還嵌入了許多控制算法，包括基于前饋補(bǔ)償?shù)腜ID控制算法、參數(shù)曲線的自適應(yīng)時(shí)間分割插補(bǔ)算法、直線/圓弧/NURBS插補(bǔ)算法等。同時(shí)，提供了豐