基于TMS320F2812的多轴运动控制系统研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:quhaoshu
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随着现代技术的进步,各种电机的控制技术和微电子技术、电力电子技术的结合正使其发展成为一门新的技术,即运动控制技术。随着运动控制技术的不断进步和完善,采用微处理器、FPGA/CPLD、通用计算机、DSP控制器等现代手段构成的数字控制系统得到了迅速发展,应用先进的算法,开发开放式、高性能、低成本、通用型、嵌入式运动控制系统将成为新一代运动控制设计的发展方向。本课题采用了美国TI公司推出的电机专用高性能32位定点DSP芯片TMS320F2812作为核心控制芯片,完成了整个运动控制系统的具体实现方案的设计。本文详细说明了该运动控制系统的硬件结构,并对控制算法进行了分析与设计。完成了包括RS232通信电路、时钟电路、电源电路、JTAG接口电路、信号电平转换接口电路、可控细分步进电机驱动电路等硬件的设计。在运动控制算法上,主要研究了插补算法和速度控制等关键技术,着重分析了基于空间坐标变换法和数据采样插补算法—时间分割法相结合的,更适合嵌入式平台应用的空间插补算法,并对这种算法的圆弧插补算法进行了改进,提高了插补精度。在完成硬件电路和控制算法设计的基础之上,本文对DSP控制系统的算法进行了仿真分析和硬件平台实际运行,所测得的数据结果证实了设计方法的可行性和有效性。研究成果已成功的应用于三轴全自动点胶机器人,实现了稳定、快速、高精度的点胶作业。
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