面向开放式数控的运动控制器研究

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1、面向开放式数控的运动控制器研究—NURBS插补理论方法研究及应用、基于DSP和CPLD的部分硬件设计及仿真摘要近年来，开放式数控系统已成为新一代NC系统的主流，开发基于通用PC机与开式可编程运动控制器构成的数控系统具有广阔的发展前景。本文提出了一种以数字信处理器(DSP)为控制核心，辅以大规模可编程逻辑器件(CPLD)的开放式可编程运控制器的初步设计方案，并对其中的插补和速度检测部分进行了系统的设计:提出了以DSP数字信号处理器)为核心处理芯片，辅以CPLD和双端口RAM实现外接口与上位机的通讯的设

2、计方案，充分利用了软硬件的优势，对于提高系统的工作性有极大帮助，使整个系统实时性高，组成元件少，结构紧凑，可靠性高，抗干扰能力完成了用VHDL硬件描述语言对全数字转速位置测量子系统的设计，并用MAX-plus工工件进行了编译和波形仿真，在CPLD(MAX7000)得到实现，该系统克服以往设计中存在易受干扰、工作稳定性差、采样周期太长等的缺点，输出延时仅为19.5ns，采样最低期可达到500ns，且四倍频微分电路获得的脉冲周期稳定。插补模块则采用了当今最流行最先进的NURBS插补技术，设计了NURBS

3、数学处程序，插补预处理程序，运行于DSP的实时插补程序，该插补软件采用了先进的自适活补方法，可以根据加工的速度，加速度，弓高误差的要求自适应调整插补步长，同采用了对插补点的预估算法，免去以往加工方法中求导的运算，大大降低了运算量，高了加工速度。最后本文给出了数控加工过程的位置修正方案，采用软件实现对指令位置和反馈位的比较，并通过PID控制算法实现位置修正。关键词:控制器，CPLD,VHDL，全数字速度检测系统DSP,NURBS插补自适应、/、v侧/又妙算法THESTUD丫OFMOVEMENTCONT

4、ROLLERFOROPENCNC—丁heStudyAndApplicationOfTheoryAndMethodsOnNURBSInterpolation.PartsOfHardwareDesignAndSimulatingBasedOnDSPAndCPLDAbstractRecently,openCNCisbecomingthemaintrendofnewgenerationNC.ToexploreCNCbasedonPCandconsistingofopenprogrammablemovemen

5、tcontrollerhasaniceperspective.ThisarticleproposesaprimaryprojectofopenprogrammablecontrollerwhichusesDSPasitscontrollingcoreandisaidedwithCPLD,anddesignspartsofcontrollerinvolvinginterpolationandspeeddetecting.TheprojectusingDSPascentralprocessingchip

6、andaidedwithCPLDtocommunicatewithpcanddualportramasinterfacestoperipheralequipmentsmakesfulluseofadvantagesofhardwareandsoftware.Itisalsoveryhelpfulinmachiningperformanceandmakethewholesystemhavehighreal-timeability,lesscomponents,compactstructureandhi

7、ghantijammingability.Proposingafullnumericalspeed-detectingsystemproject.ThissystemisrealizedbyCPLDwhichcangetridofthedisadvantagesinone-timedesignincludingpropertyliabletojamming,longsamplingperiod,andpoorworkingstability.Itssamplingperiodis叩to500nsat

8、leastandoutputdelayisonly19.5ns.Astableperiodofpulsecomingoutofquadruple-frequencydiferentialcirclebelongstoit.ThisinterpolationmoduleusesthepopularandadvancedNURBSinterpolationtechnology.TheproceduresofmathprocessingforNURBS,preprocess