基于DSP的伺服壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡研制.pdf

1、隨著制造業(yè)向著自動(dòng)化的發(fā)展，大型設(shè)備的加工精度、可操作性、智能化程度和可靠性都需要不斷的提高。而壓力機(jī)是制作設(shè)備中成形設(shè)備的重要成員，它同樣地向著自動(dòng)化的方向發(fā)展著。
　　 本文主要討論的伺服壓力機(jī)是曲柄壓力機(jī)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用的是大功率伺服電機(jī)。伺服電機(jī)減速后直接帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。壓力機(jī)的控制系統(tǒng)采用PC+DSP的模式，PC機(jī)負(fù)責(zé)各種命令的輸入、運(yùn)行過(guò)程和結(jié)果的顯示，而DSP對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。這種模式的特點(diǎn)就是充分利用了PC

2、的優(yōu)點(diǎn)，省去了各種接口驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)，而DSP的實(shí)時(shí)性充分彌補(bǔ)了PC機(jī)的非實(shí)時(shí)性。對(duì)于伺服壓力機(jī)的控制而言，伺服壓力機(jī)控制卡的研制是核心技術(shù)之一。本文的主要工作是研制伺服壓力機(jī)專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制卡。
　　 本文根據(jù)項(xiàng)目需求，首先設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制卡的硬件結(jié)構(gòu)，包括微處理器CPU的選擇，與工控機(jī)的通訊接口設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)的處理轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)，模擬量輸出設(shè)計(jì)及其調(diào)理電路，光電隔離設(shè)計(jì)等，并總結(jié)了硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)；
　　 其次設(shè)

3、計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制卡相應(yīng)的底層軟件，其中包含軟件的結(jié)構(gòu)，與上位機(jī)的通訊協(xié)議和壓力機(jī)控制算法設(shè)計(jì)三大部分，并且對(duì)控制算法進(jìn)行比較和改進(jìn)，提出了改進(jìn)后的PS算法，采用O格式的定點(diǎn)運(yùn)算代替浮點(diǎn)運(yùn)算以提高DSP的處理速度；對(duì)沖壓加工工藝曲線中的速度不連續(xù)點(diǎn)采用了S曲線平滑，消除了速度沖擊帶來(lái)的噪聲。
　　 最后，設(shè)計(jì)出的伺服壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并在現(xiàn)場(chǎng)80噸的伺服壓力機(jī)上可靠運(yùn)行，成功加載了各類(lèi)加工工藝曲線，充分證明了