基于DSP的多軸運動控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的高性能、高精度、高速度、高柔性化、多軸協(xié)調(diào)運動、開放式和模塊化設(shè)計成為研究的熱點。而多軸控制系統(tǒng)涉及多學(xué)科領(lǐng)域，其研究可帶動其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。因此，研究多軸運動控制系統(tǒng)技術(shù)具有較大的理論研究意義和實際應(yīng)用價值。本文在分析國內(nèi)外運動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計并研制了一種以DSP為核心器件的多軸運動控制系統(tǒng)。論文以小型數(shù)控儀表車床作為該運動控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例，著重分析了TI公司DSP芯片TMS

2、320LF2407和MCU W78E58相結(jié)合的步進電機控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計原理和方法，給出了DSP的外圍電路設(shè)計和程序框架；闡述了直線插補、圓弧插補、加減速控制等運動控制算法理論，給出了DSP實現(xiàn)這些控制算法的編程方法；使用MCU芯片實現(xiàn)鍵盤和液晶顯示模塊，編制了人機界面，增加了控制系統(tǒng)的靈活性和操作的方便性，討論分析了MCU模塊所完成的功能以及相應(yīng)的軟件實現(xiàn)方法。另外，為了調(diào)試USB中加工代碼讀寫的正確性，還為系統(tǒng)增加了RS232的通

3、信方式。整個系統(tǒng)具有限位、復(fù)位、對故障信號(如急停)的中斷處理等功能，且系統(tǒng)升級容易、具有可擴展性、易維護性等特點。小型數(shù)控儀表車床系統(tǒng)已完成初步的研制，通過實際調(diào)試驗證了運動控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計的正確性。該控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類低成本的數(shù)控車床中。論文還介紹了另一個多軸運動控制系統(tǒng)-三維鉆床控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，該系統(tǒng)軟件用VC++編制了方便靈活的可視化界面，采用多線程方式實現(xiàn)多軸的同步控制，調(diào)用DLL動態(tài)鏈接庫編寫了機床數(shù)控指令的