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嵌入式多轴运动控制系统软硬件实现方案
浏览: 发布日期:2018-03-31

运动控制技术是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术,高速、高精度始终是运动控制技术追求的目标。运动控制技术能够快速发展主要得益于计算机、高速数字处理器()、自动控制、网络技术的发展,不仅应用于数控机床、工业机器人、轻工、纺织、化工、冶金等传统行业,还在国防、航空航天等多个领域得到广泛应用。数控技术、机器人技术更是一个国家运动控制技术发展水平的重要标志。随着国民经济发展,数控技术为了满足不同加工领域的要求也有了的长足进步,但对于大型的,高精密、高速数控装备和数控系统仍需要进口,大大制约了我国装备制造业和加工能力的提升。

 

当前,基于PC和的开放式数控系统得到了很大发展,运动控制器在系统中接收PC控制指令,运算后转换成控制信号到伺服驱动部分,从而快速构建数控平台。开发人员可以根据运动控制器提供的驱动程序,进行二次开发,满足用户的各种特殊需求。目前,PC和运动控制器构成的开放式数控系统的研究核心在于运动控制器的关键技术,因为数控机床的高速、高精和高可靠性等指标主要取决于运动控制器的性能。数字信号处理器(DSP)的发展,使运动控制过程的运算能力有了很大程度的提高,利用DSP开发的运动控制器性能越来越稳定,功能也日趋强大。DSP强大的运算能力使运动控制过程中复杂的运动控制算法能够得到很好的支持,使运动控制系统能有效进行运动规划、高速实时多轴插补、误差补偿和更复杂的运动学、动力学计算,使得运动控制精度更高、速度更快、运动更加平稳。因此,以DSP为控制核心结合模块的嵌入式运动控制器成为发展的主流。

 

运动控制器中运动控制算法作为关键技术,其复杂程度、精确性、可靠性直接影响控制系统的控制性能。因此,对相关运动控制算法及其在运动控制器中的实现进行研究,有利于达到控制过程的高速、高精度和高可靠性。

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