基于DSP的多轴运动控制器研究

被引量 : 0次 | 上传用户:keke127
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
运动控制器作为开放式数控系统的核心,在开放式数控系统中具有非常重要的地位,并得到越来越多的关注,已经被广泛应用到机器人、航空宇宙、医疗设备、测试测量、半导体制造以及材料处理等诸多领域。与欧美、日本等发达国家相比,我国在运动控制器领域还有较大差距。因此,研究一款开放式运动控制器具有现实意义。本文结合两自由度移动机器人运动控制需求,对基于DSP的多轴运动控制器进行了研究,主要研究内容如下:在对目前市场上主流运动控制器的体系结构进行充分调研的基础上,提出了基于DSP的两轴运动控制器的总体设计方案,并从硬件、软件两个方面对运动控制器进行了详细的设计。运动控制器硬件部分包括DSP硬件电路和复杂可编程逻辑器件(CPLD)扩展模块两个部分。其中芯片DSP采用TI公司的TMS320LF2407A,ALTERA公司的MAX系列CPLD EMP7128对运动控制器的功能进行扩展,文中给出了硬件电路各模块的详细的电路图。运动控制器软件部分包括DSP系统初始化程序和控制算法两个部分,文中给出了DSP初始化函数以及各控制算法的软件设计流程图。最后还在两自由度机器人MTR平台上,对两轴运动控制器进行了试验。为使运动控制器能够适应更复杂的领域,实现更多自由度机器人、机械臂等场合的应用,提出了基于FPGA的四轴运动控制器,给出了四轴运动控制器的体系结构,软硬件解决方案,并对FPGA内部各逻辑模块在Quartus II平台上进行了详细的设计与仿真。该四轴运动控制器采用TI公司的TMS320F2812和ALTERA公司的Cyclone II系列FPGA EP2C5Q为控制核心。这种结构将DSP数字信号处理能力与FPGA逻辑处理能力都得到充分的发挥。为解决PID控制算法在面对非线性问题时无法得到高精度的控制性能的问题,提出了基于模糊小脑模型(Fuzzy Cerebellar Model Articulation Controller,简称FCMAC)的补偿控制策略,该控制策略将FCMAC作为补偿控制器引入伺服系统的速度环当中,与模型参考控制相结合。FCMAC补偿控制器能够实时在线学习系统的非线性,对参数变化及扰动等因素进行实时补偿。仿真研究表明该控制策略能显著减小系统速度、位移跟踪误差,即使在持续正弦信号干扰下也具有良好的动静态性能。
其他文献
语文课程论是关于语文课程的知识。语文课程论,涉及语文课程标准的编制、语文课程形态的建构、语文课程内容的研制、语文课程理解及课程实施等方面,其核心是关于语文学习、语
土地利用所引起的流域下垫面变化严重影响着洪涝灾害的致灾过程.以深圳市为例,探讨下垫面条件对流域径流过程的影响,应用美国农业部水土保持局(Soil Conservation Service)研
随着我国高校实施扩招政策以来,大学生毕业生的数量日益增多,加之受08年全球金融风暴的影响,高校大学生就业难的问题日趋严峻,我国就业压力巨大。大学生就业问题是关系到国计
1案情某年11月29日16:30,某男至医院就诊,自诉10多天前被流浪狗咬伤右手、腹部,当时局部有出血,予酒精洗擦,未接种狂犬疫苗。近2天出现明显恐水、怕风症状,饮水不能下咽,进食
现代铝工业由原生铝工业(Primary Aluminum Industry)和再生铝工业(Recycling AIuminum Industry)组成,如图(1)所示.
小学数学主题图是新编人教版小学数学教材的一大特色,编者把新的教学理念和大量的信息隐藏在主题图中,教材呈现的知识点变少了,学生思维的空间变大了。它改变了教师教的方式
宁都民间戏班,作为传承客家地域文化重要的载体之一,在经历了数百年的历史变迁,尤其是历经文革洗劫后,再一次的重现在各个村落庙宇的各种仪式中,流动于大村小坊的乡间舞台上
学校的自主培训是源于学校发展的需要,由学校发起、规划、组织,旨在满足每个教师发展需要的一种校内培训活动。它既可以在整个学校的层面上进行,也可以在部门或某一科目上进行,同
以往有关自我包括他人的研究结果不尽一致,一个可能的原因在于自我构念、亲密度等变量上的个体差异的影响。本研究以好友为切入点,采用自我参照效应中的R/K判断范式,通过两个
<正> 王安石是中国历史上杰出的政治家、散文家,由于坚持变法,革故鼎新,列宁曾誉之为"中国十一世纪的改革家"。王安石作文,善于观察思辩,以事为喻,借题发挥,且层层深入明其理