基于FPGA和NiosⅡ的运动控制器研究

采用现场可编程门阵列( FPGA)+ NiosⅡ的硬件设计方案,设计一款三轴运动控制器。在FP-GA内部嵌入NiosⅡ软核CPU,并利用这个CPU实现速度控制和粗插补算法,同时利用FPGA硬件逻辑实现串口控制、I/O处理及精插补算法,软硬件协同完成高速、高精度运动控制。测试结果表明：该运动控制卡具有电路紧凑、性价比高、实时性强等优点。     

基于FPGA的运动控制系统的设计与实现

提出一种基于FPGA实现运动控制系统的新方法。该系统的功能模块包括时钟发生器、数据通信模块、Nios II软核CPU、PWM脉冲发生器和测量模块。采用数字卷积方法的轨迹发生器,在Nios II软核中生成运动轨迹,降低计算负荷和提高运动平滑度。通过功能模块仿真和实验,验证了设计的运动控制系统的可行性和有效性。     

基于FPGA的运动控制系统的设计与实现（英文）

提出一种基于FPGA实现运动控制系统的新方法。该系统的功能模块包括时钟发生器、数据通信模块、Nios II软核CPU、PWM脉冲发生器和测量模块。采用数字卷积方法的轨迹发生器,在Nios II软核中生成运动轨迹,降低计算负荷和提高运动平滑度。通过功能模块仿真和实验,验证了设计的运动控制系统的可行性和有效性。     

基于DSC和FPGA的运动控制卡设计

针对四轴运动控制卡进行研究,设计了一种基于数字信号控制器DSC和FPGA双核架构的四轴数字量和模拟量运动控制卡;开发了数字脉冲输出模块、模拟量模块、标志位模块、编码器接收模块及接口电路等硬件;基于开发的硬件系统,实现了运动控制粗精两级插补算法,粗插补采用数据采样算法,精插补采用数字积分法,完成了控制卡软硬件调试。实验结果表明:控制卡实现了步进电机和伺服电机的多轴精确位置控制,性能稳定,可以满足多数工业场合应用。     

基于NiosⅡ和FPGA的数字运动控制系统研制

目前国内较先进的数字运动控制系统采用MCU+CPLD的结构,存在电路复杂、成本高及高速运动控制时无法满足精度要求的缺点.在FPGA内部开发以NiosⅡ为核心的数字运动控制系统,采用软件实现速度控制及粗插补算法,利用硬件实现PCI控制器、I/O处理及精插补算法,软硬件协同完成高精度、高速运动控制,该系统体积小、实时性强,在高速加工时,能够稳定实现较高精度要求.     

基于USB接口的运动控制卡的设计

USB接口作为PC机最流行的接口之一,不仅安装和连接简单,而且降低了设备调试对现场及环境要求.随着控制技术、接口技术的不断发展,USB接口在数控技术、运动控制以及其它工业控制领域中也得到了广泛的运用.在研究运动控制卡的功能特点的基础上,采用TI公司的DSP-TMS320LF2812和ALTERA的 Cyclone II系列的 FPGA-EP2C8作为核心处理芯片,构成DSP和FPGA硬件平台.在此基础上,采用CYPRESS公司的高速传输的EZ-USB FX2控制器CY7C68013A设计了一款基于USB接口的运动控制卡.介绍了运动控制卡的总体结构,对USB接口软、硬件,以及DSP相关的软件程序进行了详细设计.     

基于DSP的刀具测量仪运动控制系统研究

搭建"PC+运动控制器+步进电机"嵌入式刀具测量仪控制系统,对刀具测量仪运动控制系统进行研究,进行刀具测量仪运动控制系统的总体框架和控制算法分析。提出X、Y轴运动模块采用导轨、滑块和导轨副,Z轴移动采用步进电机和滚珠丝杠结构,视觉模块采用CCD数码相机采集图像信号,控制系统采用固高GTS系列运动控制卡的方法,上位机控制软件通过运动控制卡驱动各轴步进电机,利用改进的PID控制算法和S形速度规划方法,完成预期的轨迹规划。     

基于国际标准IEC61496-1/2(Type 4)安全光幕的软核设计

随着国家对安全生产的日益重视,安全光幕标准提高到国际最高标准IEC61496-1/2。不同于国外品牌使用高性能专用CPU设计安全光幕,本文采用通用FPGA设计开发一种拥有自主产权的软核,采用两个FPGA实现独立的双通道系统,具备软件开发的方便性和硬件电路的安全性。采用本软核设计的安全四级光幕,已获得德国TUV的功能安全四级认证,打破国外安全光幕在高端市场的垄断,提升民族品牌的影响力,促进我国功能安全事业的发展。     

基于运动控制卡的硬盘盖板模拟装配系统开发

介绍了基于运动控制卡和PC的开放式硬盘盖板模拟装配控制系统的设计过程,详细阐述了硬件结构原理和软件实现方法.实践证明:这种采用双CPU上下位机通信模式的系统响应速度快、控制精度高、扩展方便,具有很高的性价比.     

基于FPGA的网络型运动控制芯片设计

针对运动控制系统网络化、集成化的需求,提出了一款基于FPGA的网络型运动控制芯片设计方案.在单片FPGA中实现了以太网网络芯片的控制、数据协议解析、运动控制精插补器和编码器反馈接口,与上位机、网络主站构成运动控制网络,可以驱动步进电机、位置模式伺服驱动器,实现高效集成的网络化运动控制,适合在多通道复合数控机床、多轴运动控制等场合应用.仿真与实验验证了方案的可行性.     

基于DSP的多轴运控动制卡硬件设计及其在教学中的应用

高速高精度的位置控制是现代制造业的重要研究课题之一,为了实现多路电机的精确位置控制,开发了一款基于DSP的多轴运动控制卡,这是集教学、应用编程、开发研究于一体的实验平台。运动控制卡以TMS320F28335为控制核心,又在其外围扩展了基于CPLD的地址译码模块、基于FPGA的编码器反馈模块、基于DAC的电机控制模块等丰富的外围设备,具有较高的完备性、可靠性、可扩展性以及可维护性。鉴于TMS320F28335的高速运算能力与面向电机的高效控制能力,在此基础上嵌入运动控制算法,能够实现精确的电机位置控制。将运动控制卡应用于机械电子工程专业的课程实验、专业设计、毕业设计及创新活动等教学环节中,能够有效提高学生的学习兴趣和完成实际工程项目的能力。     

一种基于PC全软件多轴运动控制器的实现和测试

提出了一种基于PC全软件多轴运动控制器,对其构架做了阐述,并对其性能做了测试分析。该控制器成功应用于串联六轴机器人的控制,表现性能指标可与国外产品相比。该控制器的硬件采用通用PC和基于FPGA核心的PCI板卡。轨迹计算和G代码解释全部在PC上用软件实现。PCI板卡仅用于数据缓存、简单逻辑转换和时序控制。     

基于ARM平台的超声波自动探伤系统

提出了一种新型便携式多通道超声波自动探伤系统。该系统以ARM平台和FPGA子系统为核心,构成数字信号处理部分的总体框架,以可控增益运放三级级联和高速ADC采样为核心,实现宽带、高增益和高速数据采集子系统。将传统的超声波检测技术与先进的数字信号处理、嵌入式Linux操作系统等技术相结合,满足了超声波自动探伤中高重复频率和硬件实时报警等关键性能指标的要求,并且提供了友好的人机交互环境。     

基于DSP和CPLD的运动控制卡插补器设计

设计一个运动控制卡插补器。该运动控制卡是以DSP和CPLD为核心的位置控制系统,插补器包含两级插补:粗插补部分采用时间分割法插补,由DSP实现,针对时间分割法存在的问题对其算法进行了改进;精插补部分采用DDA插补法,由CPLD实现。     

三轴低成本运动控制卡研制

文章设计了一种以AT89S51为控制核心,以PCI9052作为PCI总线接口的低成本运动控制卡.该卡通过上位机控制软件与卡上AT89S51单片机的协同工作实现了低性能要求的三轴联动系统的控制.     

基于虚拟仪器技术的直流伺服电机控制系统

介绍了一种基于虚拟仪器的直流伺服电机控制系统.其硬件采用基于PC的NIPCI7354运动控制卡产生控制电压信号,NI7774通用运动控制接口连接驱动电机;采用LABVIEW 7图形化编程软件设计操作界面和控制程序,通过调用控制卡中的运动函数库,可以动态控制电机的转速和转向,从而实现了在开环控制状态下同时对不同轴向直流伺服电机的控制.     

PC-BASED高精度步进式位置伺服系统

ADT850运动控制卡是基于PC机PCI总线的高精度伺服运动控制卡,它作为数控发生装置方便地用于各种运动控制系统中.本文详细地分析了步进式位置伺服系统控制方案并进行了软硬件结构设计.讨论了如何确定系统中步进电机的脉冲频率,从系统的误差和精度方面对系统的性能进行了分析.该系统在对数控系统的研究开发和实验教学中具有广阔的应用前景.     

基于CTP技术的凹印制版雕刻机运动控制系统的研究与实现

研究了采用CTP技术的凹印雕刻机的运动原理,通过对网线数和网穴角度等关键参数的计算分析,建立了可雕刻任意网穴角度的菱形网点的传动关联模型,设计出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的运动控制卡,并定制适合雕刻系统的多轴电机加减速算法,以保证高速及高精度控制的需要.最后,将该设计方案应用于8KHz的高速凹印制板电子雕刻机,实测雕刻结果的正确性验证了设计方案.     

基于声卡和虚拟仪器技术的齿轮故障诊断系统

针对传统齿轮故障诊断系统所需仪器繁杂、数据采集卡成本高的难题,提出了一种基于计算机声卡和虚拟仪器技术构建齿轮故障诊断系统的方案,该系统利用声卡的DSP技术采集数据和LabVIEW的多线程编程技术实现了各种信号分析功能。