数控技术是综合应用了微电子、计算机、自动控制、自动检测及精密机械等多学科的最新技术成果而发展起来的,数控技术在制造业中具有重要地位.随着性能和重构重组方面要求的不断提高,许多传统数控系统体系的缺点日益显露.开放式数控系统具有可互换性、可移植性和可扩展性的特点,因此,开放式数控系统成为数控技术的发展趋势.微电子和计算机技术的发展给数控系统体系的发展提供了契机.运动控制卡是基于工业PC的开放式数控系统的重要组成部分,它的性能直接影响着机床的精度.该文对多轴运动控制卡关键技术进行了研究,主要包括以下内容:开发了基于32位高性能浮点DSP的通用多轴运动控制卡.在运动控制卡的设计和开发中,利用数字信号处理器强大的运算能力和极高的处理速度,实现了多轴高速、高精度的运动控制.针对广泛采用的由分立元件组成的位置反馈电路抗干扰能力差、精度低、可靠性差等缺点,采用了CPLD器件,应用VHDL硬件描述语言与原理图相结合的设计方法设计出了全数字位置反馈电路,提高了反馈电路的精度和可靠性,大大缩短了整个系统的设计开发周期,并且解决了工程中的实际问题.运动控制卡的通讯部分采用双端口RAM,可以方便快速地实现主从机大量的数据交换,大大提高了主机和位置控制卡的并行处理能力.在运动控制卡上扩展了输入/输出接口,可以作为嵌入式PLC使用,极大地降低了数控系统的成本.按照模块化的思想设计了运动控制卡的软件程序.在软件设计过程中,利用软件设计的灵活性来简化硬件电路的设计.为了提高运动控制卡的位置控制精度,在软件设计时采用了具有前馈调节的PID控制算法,消除了系统的相位滞后,同时也提高了系统的精度和稳定性.