基于DSP和FPGA的多轴伺服运动控制器设计

针对数控技术的发展对运动控制系统的实时性、加工速度、精确度等性能指标提出了越来越高的要求,本文提出了一种高速高精度的多轴运动控制器的设计方案,系统采用DSP+FPGA+专用集成芯片的体系结构,采用集中控制分层处理的结构思想,它集传感、数据采集、控制及通信功能于一体,能够更好地满足数控系统对运动控制单元的实时性和控制精度的苛刻要求。该结构充分利用DSP的强大数据处理能力及FPFA的并行逻辑特性,并以MCX314AS运动控制芯片实现多轴直线插补、任意两轴圆弧插补、任意3轴位元模式插补运算。本文介绍了运动控制器的硬件整体结构及主要模块的详细设计,并给出了系统软件实现的程序结构框架。实验结果表明,该系统具有集成度高、功能强大、扩张性强、实时性强及可靠性高等的优点。