基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器的研究與應(yīng)用.pdf

1、運(yùn)動(dòng)控制(MOTIONCONTROL)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)行速度、定位精度等的精確控制，因此成為控制領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方向。作為控制指令直接發(fā)出者的運(yùn)動(dòng)控制器，在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中處于核心地位，是電機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等多學(xué)科的交叉應(yīng)用技術(shù)。本文研究的運(yùn)動(dòng)控制器能對(duì)四部電機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可以對(duì)X、Y、Z三維機(jī)械手實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)行速度、定位精度精確控制。 針對(duì)目前運(yùn)動(dòng)控制器的現(xiàn)狀，在深入

2、研究目前運(yùn)動(dòng)控制器的基礎(chǔ)上提出了一種基于“DSP+CPLD”架構(gòu)的硬件解決方案，結(jié)合課題的指標(biāo)要求構(gòu)建了能控制四軸的運(yùn)動(dòng)控制器。以DSP(digitalsignalprocessor)作為控制核心，實(shí)現(xiàn)了控制算法、監(jiān)視以及對(duì)上位機(jī)的通信。以CPLD(compulsiveprogrammablelogicdevice)作為DSP和伺服放大器的接口。根據(jù)伺服放大器的要求和機(jī)械手控制的需要設(shè)計(jì)了電路原理圖。 設(shè)計(jì)了以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

3、μC/OS-Ⅱ?yàn)楹诵牡能浖軜?gòu)，構(gòu)建了一種易讀、易于擴(kuò)展、易于裁減、實(shí)時(shí)性高的軟件系統(tǒng)，在實(shí)際中取得了良好的效果。 編寫了CPLD內(nèi)部程序，包括脈沖發(fā)送、中斷控制和在伺服放大器和DSP之間的接口程序，如伺服放大器的初始化的開關(guān)量、D/A的接口時(shí)序等。 對(duì)控制算法進(jìn)行了深入的研究，包括位置控制算法、直線插補(bǔ)算法和加、減速控制算法。位置控制算法用于實(shí)現(xiàn)位置的精確控制，達(dá)到了預(yù)期的控制精度；用直線插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)軌跡規(guī)劃；在電機(jī)起