基于CAN總線的多軸運(yùn)動(dòng)控制器的研究.pdf

1、為了不斷滿足各行各業(yè)在運(yùn)動(dòng)控制方面的需求，本文提出了基于CAN總線的多軸運(yùn)動(dòng)控制器，以一片芯片，同時(shí)進(jìn)行控制多臺(tái)伺服電機(jī)。運(yùn)動(dòng)控制器采用全數(shù)字控制，避免了溫飄、老化問(wèn)題，減小了系統(tǒng)的體積，使運(yùn)動(dòng)控制器成為高密度精確多軸運(yùn)動(dòng)控制器。 本文所研究的運(yùn)動(dòng)控制，是由上位機(jī)通過(guò)CAN總線通信，與數(shù)字控制器交換數(shù)字信息，數(shù)字控制器利用FPGA內(nèi)部的硬件功能模塊進(jìn)行全數(shù)字控制運(yùn)算，同時(shí)得到多臺(tái)伺服電機(jī)各自的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)功率驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)

2、伺服電機(jī)。 上位機(jī)和數(shù)字控制器用CAN總線通信，有利于系統(tǒng)中實(shí)時(shí)控制信號(hào)的傳送，起到實(shí)時(shí)通信的作用。CAN總線多主工作方式的特點(diǎn)，使CAN總線上能夠添加多個(gè)其它基于FPGA的控制器，有利于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的升級(jí)。多軸運(yùn)動(dòng)控制的控制策略，采用空間矢量脈寬調(diào)制(SvPWM)技術(shù)。運(yùn)動(dòng)控制的多軸運(yùn)動(dòng)控制器由數(shù)字控制器和功率驅(qū)動(dòng)器組成。數(shù)字控制器的FPGA以Xilinx公司的SpartanIIE-XC2S300E為控制芯片，其內(nèi)部的各功能

3、模塊采用IP核共用和時(shí)間復(fù)用技術(shù)，與數(shù)字控制器的外圍電路一起完成運(yùn)動(dòng)控制的控制運(yùn)算。多軸運(yùn)動(dòng)控制的各個(gè)軸的功率驅(qū)動(dòng)器是多個(gè)獨(dú)立的功率驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)數(shù)字控制器計(jì)算得到的各軸的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)控制各功率驅(qū)動(dòng)器的功率開(kāi)關(guān)。 采用CAN總線，IP內(nèi)核共用和時(shí)間復(fù)用技術(shù)，使一片F(xiàn)PGA芯片控制多臺(tái)伺服電機(jī)，提高了通信的實(shí)時(shí)性和可靠性，有效地降低了產(chǎn)品成本，全面提升了產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能指標(biāo)。多軸高密度精確運(yùn)動(dòng)控制是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，在技術(shù)