该课题通过对开放式数控技术的全面调研和对运动控制技术的深入研究,并针对国内运动控制技术的研究起步较晚的现状,结合激光雕刻领域的具体需要,紧跟当前运动控制技术研究的发展趋势,吸收了世界开放式数控技术和相关运动控制技术的最新成果,采纳了基于DSP和FPGA的方案,研制了一款比较新颖的、功能强大的、具有很大柔性的四轴多功能运动控制卡.该论文主要内容如下:首先,通过对制造业、开放式数控系统、运动控制卡等行业现状的全面调研,基于对运动系统控制技术的深入学习,在比较了几种常用的运动控制方案的基础上,确定了基于DSP和FPGA的运动控制设计方案,并规划了板卡的总体结构.其次,针对运动控制中的一些具体问题,如高速、高精度、运动平稳性、实时控制以及多轴联动等,在FPGA上设计了功能相互独立的四轴运动控制电路,仔细规划并定义了各个寄存器的具体功能,设计了功能完善的加/减速控制电路、变频分配电路、倍频分频电路和三个功能各异的计数器电路等,完全实现了S-曲线升降速运动、自动降速点运动、A/B相编码器倍频计数电路等特殊功能.再次,介绍了DSP在运动控制中的作用,合理规划了DSP指令的形成过程,并对DSP软件的具体实现进行了框架性的设计.然后,根据光电隔离原理设计了数字输入/输出电路;结合DAC原理设计了四路模拟输出电路;实现了PCI接口电路的设计;并针对常见的干扰现象,提出了有效的抗干扰措施.最后,利用运动控制卡强大的运动控制功能,并针对激光雕刻行业进行大幅图形扫描时需要实时处理大量的图形数据的特别需要,在板卡第四轴完全实现了激光控制功能,并基于FPGA内部的16KBit块RAM,开辟了大量数据区以便进行大幅图形的实时处理.
上传时间: 2013-06-09
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传统的数控系统采用的大多是专用的封闭式结构,它能提供给用户的选择有限,用户无法对现有数控设备的功能进行修改以满足自己的特殊要求;各种厂商提供给用户的操作方式各不相同,用户在培训人员、设备维护等方面要投入大量的时间和资金。这些问题严重阻碍了CNC制造商、系统集成者和用户采用快速而有创造性的方法解决当今制造环境中数控加工和系统集成中的问题。随着电子技术和计算机技术的高速发展,数控技术正朝向柔性化、智能化和网络化的方向发展。针对数控系统已存在的问题和未来发展的趋势,本文致力于建立一个适合现场加工特征的开放结构数控平台,使系统具备软硬件可重构的柔性特征,同时把监控诊断和网络模块融入数控系统的框架体系之内,满足智能化和网络化的要求。 本文在深入研究嵌入式系统技术的基础上,引入可重构的设计方法,选择具体的硬件平台和软件平台进行嵌入式可重构数控系统平台的研发。硬件结构以MOTOROLA的高性能32位嵌入式处理器MC68F375和ALTERA的现场可编程门阵列(FPGA)芯片为核心,配以系统所需的外围模块;软件系统以性能卓越的VxWorks嵌入式实时操作系统为核心,开发所需要的应用软件,将VxWorks嵌入式实时操作系统扩展为一个完整、实用的嵌入式数控系统。该系统不仅具有可靠性高、稳定性好、功能强的优点,而且具有良好的可移植性和软硬件可裁减性,便于根据实际需求进行功能的扩展和重构。 本论文的主要研究工作如下: (1)深入研究了以高性能微处理器MC68F375为核心的主控制板的硬件电路设计,以及存储、采集、通讯和网络等模块的设计。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重构设计方法,设计出基于FPGA的电机运动控制、机床IO控制、键盘阵列和液晶显示控制等接口模块电路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式实时操作系统在硬件平台上的移植和任务调度原理,合理分配控制系统的管理任务,开发系统的底层驱动程序和应用程序。 最后,本文总结了系统的开发工作,并对嵌入式可重构数控系统的进一步研究提出了自己的一些想法,以指引后续研究工作。
上传时间: 2013-04-24
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·摘 要:本文介绍基于计算机并行端口的微型步进电机控制系统。针对双极型两相步进电机,设计了由集成音频功率放大器TDA1521组成的步进电机平衡桥式功率驱动电路;由计算机并行端口的数据端口组成步进电机的脉冲分配器,由软件实现步进电机的脉冲分配、电机的速度控制和断电相位记忆功能,通过对数据端口的扩展实现对6个步进电机的控制。
上传时间: 2013-07-15
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·摘 要:讨论了细分电路在步进电机驱动系统中的应用,阐明了传统电路中设计存在的问题,并提出了改进方法,给出了细分倍数可调的步进电机控制系统的软、硬件的设计。[著者文摘]
上传时间: 2013-07-17
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设计了一种基于两片AVR单片机的交通诱导屏显示单元控制系统,该系统由通信模块、显示控制模块和开关模块3部分组成。单片机A用于以RS-485的通信方式接收数据和应答主机,把处理好的数据发送到I/O口并写入EEPROM中,再通知单片机B读取数据。单片机B接收到数据后控制LED显示,通过调节驱动LED电流占空比的方式调节LED的亮度。给出了控制系统的硬件和软件设计方案。
上传时间: 2013-10-13
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娱乐 机 器 人作为机器人的一个重要分支,已经发展为一种产业。舞蹈机器人是娱乐机器人的一种,它集软件和硬件于一身,而控制系统是机器人的核心,在机器人中发挥着重要的作用。本 文针 对 舞蹈机器人控制系统的设计过程,主要研究其硬件电路设计、软件程序设计和关键算法。在分 析 了 机器人性能要求和相关控制方法的基础上,提出了基于上下位机的控制结构,通过无线通信方式传输数据和指令,从而实现机器人的遥控。硬 件 设 计过程中,以提高集成度、减小体积、提高性价比为设计原则,将各部分电路按照功能划分。利用无线通讯模块,实现上下位机之间的远程通信;通过端口扩展,解决I/0资源紧张问题:采用CPLD对机器人驱动轮的脉冲进行反馈检测,并加上四倍频环节,提高了检测精度;通过工2C总线扩展存储器,满足存放大量舞蹈动作数据的要求。软 件 设 计过程中,采用模块化的设计方法。在上位机设计友好的人机界面,以方便用户设置控制参数和指令,实现舞蹈动作的可视化编辑。机器人行走过程中,采取数字PID算法,通过闭环反馈控制,实现机器人行走路径的准确定位,并结合同步补偿算法,可较好的解决机器人的直线行走问题。为 了 使 机器人的舞蹈动作更好地表现音乐的内涵,提出一种基干音乐特征识别的策略,在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等智能手段,通过舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法,从而最终实现舞蹈动作与音乐协调一致。
上传时间: 2013-10-14
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任务:设计并制作一个基于单片机高速高精度步进电机控制系统。目标:1)完成单片机控制系统的控制电路、高速、高精度步进电机驱动电路的设计,提供相应的电路原理图、软件源代码;2)提交一份设计报告和实物。
上传时间: 2013-11-10
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电梯的开关门过程是一个变速运动过程 ,需要对电梯门系统的驱动电机进行调速控制;本文提出了一种以高性能单片微机87C196MC 为核心的电梯门机变频调速控制系统,功率驱动电路采用驱动MOSFET 的专用集成电路IR2130;分析了基于PWM 技术控制电梯门机运行的方法;采用单片微机和功率驱动专用集成电路将门系统电机的交流变频器和驱动控制器集为一体,得到了一种可靠性高、控制灵活、成本低、体积小的电梯门机控制器。关键字:变频器;正弦脉宽调制;电梯门机系统 电梯的门机系统是电梯的一个非常重要的子系统。门机系统性能的优劣直接关系着整个电梯系统能否正常地运行。所以说,对门机系统的设计开发及制造是电梯系统设计开发及制造的一个关键环节。从控制这个角度来说,研究的重点应侧重于如何把先进的变频调速技术应用到门机系统中,使门机系统能高效经济可靠地运行。在目前的工程实践中,交流电机的变频调速策略主要有两种方法,即正弦脉宽调制方法(SPWM)和空间矢量脉宽调制方法(SVPWM)。其中SPWM 的基本原理就是用正弦波和高频三角载波比较产生PWM 脉冲序列:当基波(正弦波)高于三角载波时,相应的开关器件导通,反之,当基波低于三角载波时,相应的开关器件截止。产生的PWM 脉冲序列作为逆变器功率开关器件的驱动控制信号。本电梯门机变频调速系统就是采用SPWM 调制方法,采用INTEL 公司的16 位高性能微控制器87C196MC 作为核心控制芯片,由87C196MC 的PWM 波形发生模块产生PWM 信号去驱动功率电路,从而带动门机按照预先设定的运行曲线运行。
上传时间: 2013-10-16
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论文题目:基于COM技术的组态软件研究与实现 该文针对控制系统的发展需求,在引入COM(组件对象模型)技术的基础上,深入研究了工控系统中组态软件开发的几个关键技术,在Windows32位操作系统下,用VisualC++设计并实现了组态软件的图形界面模块、实时数据库模块、I/O设备驱动模块.提出并应用了以下一些代表性的新技术:①基于ActiveX控件技术的独立型画面开发设计 ②利用COM技术对实时数据库进行了封装 ③利用COM对象对组态软件的串行通信方式进行了封装.
上传时间: 2014-09-03
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电机驱动监控系统,详细阐述了用vb如何控制电机的运转。是很好的参考资料。
上传时间: 2013-12-08
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