📦 基于FPGA的多轴运动控制片上系统设计研究.rar - 免费下载

运动控制技术是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术。高速度、高精度和可重构始终是运动控制技术追求的目标。随着微电子已进入片上系统(SOC)设计时代，将最新的微电子设计技术引入到运动控制技术的研究中，运用多核SOC开发高速高精可重构的多轴运动控制系统对我国运动控制技术的发展将有重要的意义。论文正是基于当前的SOPC设计技术，发挥FPGA并行处理的优势，在单片FPGA上重构多个运动控制核，并集成嵌入式软核处理器NiosⅡ，构造多轴运动控制片上可编程系统。 论文在研究运动控制系统的基础上，比较了传统运动控制器的构成，提出用多核SOC来构造通用多轴运动控制器的方案。并通过对各种运动插补方法的研究，提出了直线精插补和圆弧精插补的硬件实现方法，给出了理论算法和HDL 描述原语。采用便于硬件实现的指数加减速法，实现了具有自动加减速功能的运动控制核。将嵌入式软核NiosⅡ嵌入到FPGA，重构多个运动控制核，实现了多轴运动控制片上系统。将运动控制片上系统应用到XYZ三维平台的控制中，提高了三轴联动的控制精度和进给速度。 论文体现了多CPU核并行处理的思想，打破了传统运动控制系统串行处理的模式，解决了多轴联动中控制精度低的问题。

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