文档介绍：西南科技大学
硕士学位论文
基于FPGA的多轴运动控制片上系统设计研究
姓名:鲜华
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:李众立
20070410
要摘西南科技大学硕士研究生学位论文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。高速度、高精度和可重构始终是运动控制技术追求的目标。随着微电子已进入片上系统杓剖贝钚碌奈⒌缱由杓萍际跻氲皆硕刂萍际醯难芯中,运用多核7⒏咚俑呔ǹ芍毓沟亩嘀嵩硕刂葡低扯晕夜硕刂技术的发展将有重要的意义。论文正是基于当前的设计技术,发挥并行处理的优势,在单片上重构多个运动控制核,并集成嵌入式软核处理器,构造多轴运动控制片上可编程系统。论文在研究运动控制系统的基础上,比较了传统运动控制器的构成,提出用多核垂乖焱ㄓ枚嘀嵩硕刂破鞯姆桨浮2⑼ü愿髦衷硕宀狗法的研究,提出了直线精插补和圆弧精插补的硬件实现方法,给出了理论算法和枋鲈铩2捎帽阌谟布迪值闹甘蛹跛俜ǎ迪至司哂凶远加减速功能的运动控制核。将嵌入式软核嵌入到,重构多个运动控制核,实现了多轴运动控制片上系统。将运动控制片上系统应用到三维平台的控制中,提高了三轴联动的控制精度和进给速度。论文体现了多瞬⑿写淼乃枷耄蚱屏舜吃硕刂葡低炒写理的模式,解决了多轴联动中控制精度低的问题。关键词:运动控制系统多核插补第
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翩微李吞主嗍:岬∥占斌骞凝;砂硎嵋关于论文使用和授权的说明独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特另/员曜⒑椭滦坏牡胤酵猓畚闹胁话渌人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文的复印件,允许该论文被查阅和借阅;学校可以公布该论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:
绪论选题的目的及意义本文的研究目的正是要基于当前最新的度胧缴杓萍际酰柚西南科技大学硕士研究生学位论文本世纪世界政治、经济结构正在发生重大而深远的变革,但制造业依然是世界工业发达国家、新兴工业国家和发展中国家的国家经济发展的重要支柱,是提高国家综合竞争力的重要途径=昀矗孀判畔⒓际酢⑾执管理技术在制造业中的广泛应用,它们与传统制造技术相结合形成的先进制造技术日益引起世界各国的高度重视。许多国家制定了旨在推进先进制造技术的计划,如美国的先进制造技术计划⑷毡镜闹悄苤圃旒苹、德国的制造计划和韩国的高级先进技术国家计划等,以提高对动态多变市场的适应和竞争能力。在世界新一轮国际产业结构调整中,我国正逐步成为世界最重要的制造业基地之~。所以研究和应用先进制造技术是实现“以信息化带动工业化,走新型工业化的道路”,促进传统制造业结构调整和优化升级的必然要求O执圃煲档闹饕9ぷ魇怯纱硕刂乒δ艿淖远机械缡鼗病⒐ひ祷魅完成的。研究和应用先进制造技术必须高度重视现代运动控制技术研究,现代运动控制技术在先进制造技术群中居于重要的基础地位。运动控制器在运动控制系统中处于核心的支配地位。世纪基础制造装备的水平主要体现在高精度、高效率、低成本和高柔性等几个方面R虼耍谙执圃煜低吵攀只⒓苫⑼缁⑷嵝曰⒅能化、微机电系统化发展的今天,特别是计算机技术和现代电子技术的迅速发展与广泛应用,深入研究基于新体系架构、新技术、高性能、可重构、开放式多轴运动控制系统及应用具有重要的意义和应用价值。随着电子技术的不断发展和进步,电子系统的设计方法发生了很大的变化,基于际醯男酒杓普诔晌5缱酉低成杓频闹髁鳌<傻缏废蜃高速度、高集成度和低功耗的系统集成方向迅猛发展,在单芯片上集成了嵌入式、存储器和其他各种接口的片上系统τ诟咚俜展中以嵌入式系统为核心,集软件硬件为一体,并追求产品系统最大包容的集成,是微电子领域设计的必然趋势和最终目标。公司的片上可编程系统解决方案,设计一种低成本、高性能、可重构的多轴通用嵌入式运动控制片上系统,该运动控制系统可广泛应用于数控机床和机器人的运动控制中。可降低控制系统的成本,解决运动控制进给第
国内外研究现状及存在的问题高性能运动控制方案——系列。它的出现填补了国内西南科技大学硕士研究生学位论文速度慢、精度低等问题,大大提高系统的稳定性和集成度。目前,运动控制技术已经由传统的数控加工技术,发展成为具有开放结构、能结合具体应用而快速重组的先进运动控制技术,.并成为推动新的产业革命的关键核心“,。而运动控制器也从以单片机或微处理器作为核心部件发展到了以专用芯片和以騀