【摘 要】
:
本论文采用“ARM+FPGA”硬件结构,研究并开发了基于独立式控制的三维运动控制系统,该系统可以完成直线、圆弧插补等运动功能。系统的设计过程包括硬件电路及其转接电路的设计与
论文部分内容阅读
本论文采用“ARM+FPGA”硬件结构,研究并开发了基于独立式控制的三维运动控制系统,该系统可以完成直线、圆弧插补等运动功能。系统的设计过程包括硬件电路及其转接电路的设计与实现,软件算法的设计与实现以及人机交互触摸屏界面的设计与实现。
在硬件电路设计中,采用三星公司的ARM7(S3C44B0)和ALTERA 公司的Cyclone 系列FPGA(EP1C6Q240)作为核心处理器,设计了核心电路。其中ARM7 管理整个系统的运行,调度各个任务;FPGA 芯片产生各个轴的脉冲驱动信号和方向控制信号。根据电路中的各个不同的功能模块,设计了电源信号、控制信号、数据信号等信号的输入输出接口电路,完成了PCB板的制作,并且在实际应用场合进行了调试和应用。
在控制电路和驱动电路之间采用光耦隔离,使得电路更加的稳定和安全;同时采用电压隔离芯片ZY0505BS-1W 对电源电路和控制电路之间进行隔离和保护。
在硬件电路的处理器中移植了μC/OS-II 实时操作系统;在操作系统下,设计了多个任务和中断处理函数,实现了运动控制和协同的多路输出信号的控制,完成了人机交互界面的设计,形成了常用的三轴联动运动控制系统的软件架构。
最后根据不同的应用场合和设计要求,分别采用了步进电机和伺服电机作为控制对象进行了验证,在机械执行机构和控制电路的集成方式上分别采用了一体化集成和分离式集成进行了验证,都取得了很好的效果。该套系统已经投入到实际的工业生产中,得到了实践的验证和很好的应用。
其他文献
电力行业的迅速发展、新型电子器件和非线性负荷的广泛应用使电能质量问题日益严峻。为降低电能质量扰动产生的影响,提高电能质量水平,本文以电能质量扰动信号为研究对象,借助于数学形态学、离散正交S变换、GK聚类等方法,实现电能质量扰动信号的检测定位与分类识别。首先,研究电能质量扰动信号的预处理方法。运用Matlab仿真平台建立各种暂态电能质量扰动仿真模型,获取扰动信号的时域波形。鉴于电网信息中心采集到的扰
模块化多电平变换器MMC作为高压大容量多电平拓扑中最具应用前景的拓扑之一,自提出以来,被各国学者在调制策略、建模和分析、环流抑制以及直流侧电压波动抑制等方面对其进行了广泛研究,MMC在高压直流输电领域以及高压无功补偿领域都有广阔的应用前景。本文建立了MMC分桥臂数学模型,设计了相应的分桥臂控制策略并验证其有效性,通过主电路与控制电路的设计搭建了单相试验样机,对控制策略及相关性能分析做出了试验验证。
随着我国经济建设的进步和科学技术的进步,一些大跨度的结构(如体育场等)逐渐兴起,这类结构通常因为跨度大、质量轻、自振频率较低且密集的原因,使得其对风的敏感性很强,故而
热核反应过程中会产生大量的惰性气体元素氦,氦具有的固体难溶解性会导致氦原子在金属中扩散聚集形成氦团簇,并不断长大成为纳米尺寸的氦泡。氦泡与缺陷的相互作用会严重影响材料的力学性能,造成材料膨胀、脆化、硬化,缩短材料使用寿命,威胁热核反应堆的安全,制约核科学技术的发展。因此探究和理解氦泡在半共格界面位错网络上的形成和演化过程对设计耐辐照材料具有重要意义。实验上发现空位、孔洞、晶界、位错网络等缺陷有利于
本论文研究配电网络潮流算法和可视化技术,潮流计算和可视化监控是配电自动化和配电管理系统的重要内容。探讨了配电网组成元件的三相数学模型,给出了高斯导纳三相潮流算法的迭代公式,用IEEE33节点算例和配网实例进行了验证。提出了一种电气接线图自动生成算法,实现了由GIS到电气接线图的自动转换。利用动画、饼图、温度计图等可视化技术实现了配电网潮流信息、电流过载、电压越限等信息的可视化。最后介绍了配电网运行
飞轮储能技术是以高速旋转的飞轮为载体、将能量以动能的形式储存起来,当能量紧急缺乏或需要时,再将能量释放出来。这种能量储存方式简单直接,转换效率高且无环境污染,在能量存储领域很有吸引力。近十几年来,与飞轮储能技术相关的新型材料、磁悬浮技术和现代电力电子技术取得了突破性的进展,使得飞轮储能技术取得了突破性的进展,并逐渐向实用化发展。储能飞轮系统是集机、电于一体的复杂系统,本文以相关理论和实验为基础,对
电力变压器是电力输变系统中的重要设备,其安全稳定运行对电力系统、工业生产、居民生活起到至关重要的作用。本文在全面介绍和评述电力系统微机保护原理及其发展趋势的基础上,对电力系统中的10kV以下降压变压器的保护和测控进行了专门的研究。本文简要的论述了变压器保护原理,主要是针对10kV以下变压器的各种保护(过流保护,过负荷保护,零序过压过流保护,非电量保护)功能的原理叙述及其测量功能的叙述。设计内容包括
目前,有关爆炸地振波的特性的研究,很多爆破工作者已经做了大量的工作,也取得了丰硕的成果,与之相比,地面结构对爆炸地振波的动态响应的模拟还比较滞后。本文通过实验室条件下小水
反作用飞轮是当前实现卫星姿态的高精度、高稳定控制的一种最佳选择。CAN总线是已经成功应用于工业中的一种现场总线技术。由于其具有的通信速率高、可靠性高、连接方便等诸
近几十年来,随着世界经济的快速发展,大型电网互联时代已经到来。在世界范围内发生过多起大型电力系统电压崩溃事故,给社会稳定及人民生活生产带来了极大的影响。电压稳定问题已