一种嵌入式多工位压力机送料机构控制系统

本文设计了一种嵌入式多工位压力机送料机构控制系统.基于总线式和模块化设计方法,分别建立了基于ARM的主控制器、手控盒以及基于FPGA的运动控制器等子单元.该系统具有易于维护、扩展性好、抗干扰能力强、结构紧凑等优点.     

高性能独立式多轴运动控制器的实现

本文介绍了自主研发的一种高性能独立式多轴运动控制器的实现方法。该运动控制器主要由高速、高精度运动插补微处理器和千兆以太网接口等电路组成。为实现高速、高精度性能,采用美国TI公司新推出的DSC（Digital Signal Controller）技术,实现了运动控制指令在线解释和执行,高速运动插补和PID控制算法;采用SOC（SystemonChip）技术,在单片FPGA（Field Programmable GateArray）上集成了运动控制器的高速接口,包括RSIC（Reduced Instruction Set Computing）微处理器、千兆以太网MAC（MediaAccessControl）接口、控制脉冲输出和光电编码器输入模块等。文章重点阐述了该控制器的结构原理,并给出所实现的核心模块的仿真结果以及所设计的高性能独立式多轴运动控制器的系统应用实例。     

基于键合机的运动控制系统设计

提出了一种基于DSP FPGA的键合机运动控制系统设计方案,实现了对键合机平台中直线电机的高速高精运动控制。对该高速高精运动控制系统的整体结构做出了的介绍,对系统中的DSP控制器子系统、数据交换通道、FPGA器件等模块的系统功能、硬件设计实现方式、系统的软件体系结构等方面进行了比较详细分析和论述。该系统具有开放式的系统结构,提供有效的人机交互接口,采用PID算法,具有较好的稳定性和较高的精度。     

基于DSP和FPGA的电脑绣花机控制系统研究

根据运动控制技术的发展方向开发出一种用于高速加工领域的开放式运动控制器。讨论了该新型运动控制器的开放式体系结构,对它的主要模块进行了详细分析,在该开放式运动控制器中通过DSP完成实时控制,采用FPGA设计编码器的解码器、滤波器、计数器和总线接口的功能,利用双端口RAM解决工业计算机和运动控制器之间的大容量通讯问题,在Libero IDE 6中借助Modelsim5.8对编码器反馈电路进行了仿真,在高速工业电脑绣花机中的实际应用表明该运动控制器可靠并具有先进性。     

六轴焊锡机器人运动控制器的设计

设计一种以DSP+FPGA为架构的异构多核六轴焊锡机器人的运动控制器,实现六轴联动。焊锡机器人是以直角坐标机器人的架构为基础,代替人工焊锡的一种装置。运动控制器的硬件设计,包括DSP与FPGA等芯片的硬件连接、输入输出接口电路以及与上位通信接口的设计。软件设计,通过C语言编写插补实例程序并测试输出波形。系统测试,通过编码器反馈的位移数据,分析运动控制器六轴控制的能力。运动控制器性能稳定,开放性好,具有一定的市场价值和前景,成功用于六轴焊锡机器人的控制。     

基于DSP和FPGA的运动控制器设计

根据全自动校直机多轴运动控制的要求,设计了一种基于DSP和FPGA技术的校直机专用多轴运动控制器。该控制器主要以数字信号处理器(DSP)为核心,通过FPGA进行功能扩展,实现了对多个交流伺服电机或电液伺服阀的全闭环控制。控制器集成了编码器信号采集、PLC接口、16位高速AD采集和计算机通讯接口,集成度高、运算速度快。     

嵌入式四轴运动控制器的设计

采用ARM微处理器S304480X和专用运动控制芯片MCX314As,设计了基于PC104总线的嵌入式四轴运动控制器.详细介绍了运动控制器的硬件结构与主要功能,并基于实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ,建立了四轴运动控制器的软件平台,设计了运动控制的函数库,编制了应用软件.该嵌入式四轴运动控制器可以满足运动控制系统的高速高精度的要求.     

基于STM32+FPGA的六自由度机器人运动控制器设计

针对PC+运动控制器的开放式机器人控制系统特点,以基于STM32+FPGA的双CPU架构为基础,设计了一种六自由度机器人运动控制器。介绍了PC+运动控制器的六自由度机器人控制系统,详细介绍了运动控制器硬件结构及电路设计,包括以太网模块、STM32与FPGA通信模块、编码器信号处理模块等;进行了运动控制器各功能模块软件设计;编写了上位机软件并搭建了机器人控制系统。基于该控制系统,进行机器人的示教再现实验,机器人运行平稳,验证了本设计的合理性。     

嵌入式四轴运动控制器的设计

采用ARM微处理器S3044BOX和专用运动控制芯片MCX314As,设计了基于PCI04总线的嵌入式四轴运动控制器。详细介绍了运动控制器的硬件结构与主要功能,并基于实时多任务操作系统μC／OS—II,建立了四轴运动控制器的软件平台,设计了运动控制的函数库,编制了应用软件。该嵌入式四轴运动控制器可以满足运动控制系统的高速高精度的要求。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

VXI多用途插板式平台

VXI多插板式平台（VXI Versatile Plug-in,VVP)结构是一种创新的通用VXI模块结构。该平台的硬件部分为C尺寸大小的VXI模块，集成了用FPGA实现的VXI－VVP接口控制器、功能强大的DSP、前面板I／O装置、电源供给管理电路和其它一些通用的功能电路，可同时搭地四个功能贴板。在硬件平台的基础上建构的平台管理软件类似于一个简单的操作系统。在该软硬件平台上设计各种用途的贴板，可以方便高效地搭建从高端到低端的各种寄存器基VXI仪器模块，从而有效地简化了VXI模块的设计。该平台并且具有低成本和高性价比的优点。     

四极质谱仪通用数字控制系统结构的研究

设计了一个能在四极杆和四极离子阱质谱仪中通用的数字控制系统结构。新结构在商业仪器Polaris Q结构的基础上,增加了PC104总线用于扩展硬件,以32位MCU和FPGA为核心处理器,基于操作系统uClinux的多任务编程而不使用DSP器件,设计了通用远程控制协议和基于FPGA的分时段同步程序。基于这种结构开发的数字控制系统在EI-四极杆,EI-矩形离子阱,ESI-矩形离子阱3种产品样机中成功应用。相比现有的结构,新结构兼备了小型化和通用性。     

集成激光制造系统的开放式控制研究

针对激光制造系统的发展要求,提出了一种开放式集成激光制造系统,该系统将激光器控制模块、测量模块、机器人模块和计算机控制模块等进行集成,采用模块化设计方法,各模块功能独立,实现了主控计算机对各控制模块的协调控制.其中激光器由PROFIBUS-DP现场总线控制,机器人由运动控制器控制.解决了传统激光制造系统结构封闭,专用性强,难于实现柔性化制造的难题.通过实际应用,进一步证明了该系统的开放性和可控性.     

基于DSP和CPLD的伺服运动控制器

针对机器人控制问题,以数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心设计了交流伺服控制系统,达到优化控制结构、提高系统效率的目的.介绍了控制器硬件构成以及工作原理,详细阐述了CPLD电路设计,用状态机的思想实现了脉冲信号发送单元并定量给出了脉冲参数与电机运行状态的关系.最后对控制器进行了上机试验.研究结...     

Multi-axis motion controller for robotic applications implemented on an FPGA

This paper presents the design of a field-programmable gate array (FPGA)-based motion controller for robotic applications. In contrast to digital signal processor and microprocessor implementations, the control period of this system is fixed. Foregoing implementations on FPGA require microprocessor-based platforms for data interchange tasks consuming a large amount of resources; consequently, they could not be implemented on low logic density devices, or they use IP cores which limits the implementation of the system to only certain device families. This new motion controller architecture integrates control and communication modules in a single chip which permits an increase to the number of axis according to the system requirements. The proposed design presents a low consumption of logic resources; therefore, a considerable cost saving per axis is achieved. The system test has been carried out with a three-degree of freedom selective compliant assembly robot arm robot and a standard PC as master device. The digital filter parameters have been tuned by using a crossover frequency method. Step and profiled motion responses obtained show very good performance.     

基于DSP和CAN总线的CNC多轴运动控制器研究

在比较目前存在的各种ＣＮＣ运动控制器的基础上,选用ＴＭＳ３２０Ｆ２４３ＤＳＰ芯片来设计能控制多轴运动的控制器,该顺控制器通过ＣＡ总线与ＣＮＣ系统中的上位ＰＣ机及其它一些具有不同功能的硬作模块相连。重点论述了控制器的硬软件设计方案。顺构成简单,可用来控制任何型号电机,且精度高歌告发一、实时性好,具有很强实用价值。     

基于FPGA+DSP架构的嵌入式视觉跟踪系统

针对视觉监控应用的实时性需求,提出了一种基于FPGA+DSP架构的嵌入式视觉跟踪系统。以FPGA作为主控制器,负责视频的采集,并对图像进行了自动调光、色彩插值、中值滤波和白平衡预处理,通过PCIE接口将DSP的处理结果输出至上位机进行了显示。DSP通过EMIFA接口从FPGA接口获得了高质量的图像,采用基于均值漂移的跟踪算法进行了目标跟踪。阐述了系统各个模块的接口设计及主要算法的实现,并进行了系统的优化设计。实验结果表明,经过预处理后,图像亮度适中,图像色温得到了校正,系统能够获得高质量的图像。经过代码优化后,跟踪算法能够稳定跟踪目标,算法处理每帧图像平均时间为13ms,能够满足实时性要求。     

基于DSP的数控插补平台研究

介绍了一种基于DSP的数控插补平台。该平台由上位机以及基于DSP和FPGA的运动控制器组成。上位机进行G代码的解析处理,通过ISA接口传输给DSP,在DSP中完成多轴运动控制,包括插补预处理、多轴插补运算、伺服控制、数据采集和实时轮廓误差的计算等。插补算法中,采用前瞻控制和柔性的加减速控制,实现了多段直线或圆弧的连续插补控制。由于DSP运算速度快,插补周期可以达到1ms以内,因此,该平台可达到很高的插补精度。实验验证表明,该平台运行稳定,功能完备,同时具有较高的轮廓精度,适合各种插补算法的研究。