可重构嵌入式数控系统的研究

提出了一种可重构的嵌入式数控系统,通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连,可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点.在硬件设计上,主控系统、插补和补偿模块以及伺服模块通过CAN总线互连,实现嵌入式数控系统硬件的可重构性.在软件设计上,采用软件芯片的思想,同时设计数控软件自动生成系统,实现了软件的可重构性.     

可重构嵌入式数控系统的研究

提出了一种可重构的嵌入式数控系统，通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连，可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点。在硬件设计上，主控系统、插补和补偿模块以及伺服模块通过CAN总线互连，实现嵌入式数控系统硬件的可重构性。在软件设计上，采用软件芯片的思想，同时设计数控软件自动生成系统，实现了软件的可重构性。     

FPGA在运动控制系统中的设计

本文是在基于ARM FPGA的硬件平台上进行嵌入式运动控制系统的设计,ARM实现应用管理,FPGA实现插补运算,发出脉冲到伺服驱动系统,形成运动指令控制伺服电机运转等。文中对FPGA模块内部设计和控制方法的实现进行了详细阐述,并且给出了调试的结果。     

基于DSP的NURBS曲线插补控制

本文介绍了一种基于TMS320LF2407aDSP芯片的运动控制卡的设计方法及NURBS插补的概念,提出了实现NURBS曲线插补的一种实时方法,采用基于参数递推预估与校正的参数曲线插补算法,有效地简化了插补过程中的轨迹计算,避免了对曲线的直接求导和曲率半径等复杂计算,该算法显著减小了插补计算时间,从而能够适应运动控制系统的高速高精度要求。     

嵌入式运动控制器交互系统设计

本文基于ARM芯片与DSP处理器,设计了嵌入式运动控制器交互系统,构建了具有多轨迹运动控制能力的交互系统架构,优化了系统的扩展性并提出了ARM与DSP分步设计模式,降低了开发与维护成本。同时,建立实现运动控制的实时交互模型,通过状态检测、插补等实时进程实现运动控制的实时交互,以提高交互的实时性与准确性。     

基于动态插补方法的上肢康复机器人运动控制

为提高康复训练机器人运动控制性能,提出了基于动态插补策略的控制系统设计方法.首先采用分段平滑标准差方法提取患肢运动特征并通过模糊推理实时评估患肢物理状态;然后运用动态插补决策机制选择适宜的插补方法进行运动控制;最后利用位置阻抗控制实现训练运动.该方法避免了传统单一插补方法的局限性,能够有效地融合不同插补方法的特性.在由WAMTM构建的康复机器人平台上进行实验,结果表明,本文方法在扰动情况下具有更优的运动控制性能.     

高速高精度运动控制算法的研究与应用

为解决裁床运动控制系统在加工不规则轨迹曲线中存在的插补精度低,效率不高的问题,提出了基于改进BP神经网络B样条曲线插补算法的研究与设计。该算法通过加入动量因子改进BP神经网络离线训练B样条曲线,利用负反馈校正输出预测插补点,避免了BP神经网络插补器自身带来的偏差。同时根据加工曲线曲率半径的变化完成对速度的前瞻规划,实现了加工在拐角处的高速过渡。最后在Matlab上进行了算法仿真并在实验平台上进行了测试,实验结果表明本文提出的裁床运动控制算法能够高效高精度的完成材料切割。     

基于PC和FPGA的运动控制系统

针对运动控制系统对高速度与高精度的要求,基于二次插补原理及最小偏差插补法,提出一种以PC机为主控制器、FPGA为从控制器的主从式运动控制系统的设计。主控制器的功能是对系统运行过程进行控制规划和粗插补;从控制器的功能是对加工进行精插补和执行速度控制。该系统在Matlab环境下进行了插补仿真,并在两轴数控雕刻床上进行了加工测试,验证了系统的可靠性与高精度。加工精度可达0.01 mm,为高精度、高速插补数控系统提供了有效的解决方案。     

六自由度喷涂机器人插补算法的研究

在分析喷涂机器人运动控制系统架构的基础上,提出基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的开放式运动控制系统的喷涂机器人轨迹插补算法.主要研究在笛卡儿空间规划中直线和圆弧的插补算法.同时,介绍在vs.net平台上,基于组件技术实现轨迹插补算法,并进行仿真.仿真结果表明本文研究的插补算法满足工业要求.     

PLCopen多轴圆弧运动控制功能块的实现

针对目前市场上运动控制器编程语言不兼容、编程方法繁琐等问题,深入研究了基于PLCopen规范的功能块模型设计及圆弧插补算法的工作原理。首先,在试验室现有的"多轴运动控制器+μC/OS-Ⅲ"平台上,选用目前工控界广泛推广的德国3S公司的Codesys软件作为开发平台,以多轴圆弧运动控制功能块作为编程对象,采用结构化文本语言和顺序功能图,设计运动控制功能块。其次,通过在嵌入式系统中移植Codesys SP内核,使硬件平台成为符合IEC编程标准的可编程逻辑控制器,实现底层功能块的接口设计。最后,将设计好的功能块下载到控制器中,在Matlab中进行速度与位移曲线的仿真。仿真结果表明,功能块可达到设计要求,能够完成多轴运动,并可被移植到其他硬件平台上,具有很好的兼容性与复用性。