高速多路運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子信息和機(jī)械技術(shù)不斷發(fā)展與融合，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)電一體化水平，機(jī)電一體化的一個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檫\(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)前市場(chǎng)上的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品多為低速單路運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，在運(yùn)行時(shí)需要一邊解析、轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)控制文件，一邊控制運(yùn)動(dòng)，并且同一時(shí)間只能驅(qū)動(dòng)一個(gè)工作臺(tái)進(jìn)行操作。因此急需研發(fā)一種高速多路控制系統(tǒng)，以提高工作和生產(chǎn)效率。
　　本論文對(duì)步進(jìn)電機(jī)及運(yùn)動(dòng)控制方法進(jìn)行了深入研究，并且設(shè)計(jì)制作了高速多路運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，以運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制雕刻

2、機(jī)運(yùn)動(dòng)為例進(jìn)行闡述。該系統(tǒng)主要包含運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主板、操作板、擴(kuò)展板和遙控器四部分。
　　主板是整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，其主要包含ARM Cortex-M4主控部分及周邊數(shù)字電路、通信模塊、數(shù)字脈沖通道和模擬輸出通道等。主控部分內(nèi)嵌FAT32文件系統(tǒng)，并且能夠進(jìn)行文件解析和路徑解析，轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)控制指令，啟動(dòng)多路定時(shí)計(jì)數(shù)器配合DMA技術(shù)將X\Y\Z三軸高速運(yùn)動(dòng)脈沖、高速方向信號(hào)及模擬激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。操作板主要包擴(kuò)顯示設(shè)備和輸入設(shè)備等

3、。工作時(shí)操作板將文件列表、工作狀態(tài)等內(nèi)容呈獻(xiàn)給用戶(hù)，并且將用戶(hù)的操作信息傳遞給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主板。擴(kuò)展板主要功能是將主板一路運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)輸出拓展為六路輸出，可以與遙控器配對(duì)連接，接收遙控器的指令，遠(yuǎn)程控制設(shè)備運(yùn)行。
　　本文通過(guò)優(yōu)化運(yùn)動(dòng)算法和利用多級(jí)緩存實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的高速運(yùn)行。高速運(yùn)行優(yōu)化措施如下:對(duì)運(yùn)動(dòng)控制算法優(yōu)化，如S曲線(xiàn)加減速、根據(jù)曲率半徑調(diào)整主軸運(yùn)行速度等;對(duì)運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)提前預(yù)測(cè)計(jì)算;標(biāo)準(zhǔn)文件轉(zhuǎn)化為含有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述