摘 要：根據(jù)開放式運動控制的要求,以DSP和CPLD為核心設(shè)計了能實現(xiàn)高速、高精度插補功能的開放式伺服電機運動控制器。介紹了控制器硬件構(gòu)成、工作原理?？刂破魍ㄟ^PCI或USB總線與上位機通訊,位置環(huán)采用速度、加速度前饋PID控制算法。實驗和仿真結(jié)果表明控制器控制實時性好,跟隨誤差小,加工精度高。 關(guān)鍵詞：開放式運動控制器 DSP CPLD 1 引言 　　運動控制器是數(shù)控機床、機器人等一類機 電一體化設(shè)備中常用的核心運動控制部件?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)對運動控制系統(tǒng)的開放性 、實時性 、加工速度和精確度等性能指標提出了越來越高的要求。隨著集成電路技術(shù)、微 電子技術(shù)、計算機技術(shù)不斷發(fā)展 ，運動控制器 已經(jīng)從以單片機、微處理器和專用芯片作為核心的運動控制器發(fā)展到基于 PC機平臺的以數(shù)字信號處理器 （DSP）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）作為核心處理器的協(xié)處理架構(gòu)的開放式運動控制器?。這種將P C機的信息處理能力和開放式的特點與運動控制器很強的運動軌跡控制能力有機地結(jié)合在一起 ，具有信息處理能力強、開放程度高 、運動軌跡控制準確和通用性好的特點。這種模式在一個統(tǒng)一 的人機對話平臺上 ，通過 D S P算法和C P L D配置進行適當?shù)恼{(diào)整來實現(xiàn)不同的硬件功能模塊，可以方便地和多種類型的驅(qū)動器進行連接。因此現(xiàn)在基于P C的新一代運動控制器成為控制系統(tǒng)的主流和發(fā)展方向。 　　本文開發(fā)的開放式運動控制器 以 P C機為平臺，完成坐標變換、軌跡規(guī)劃、粗插補運算等控制指令的設(shè)置和發(fā)送，同時可以實時顯示當前伺服系統(tǒng)的運動位置、速度和電機狀態(tài)等參數(shù)。運動控制器以DSP芯片作為核心處理器，完成數(shù)據(jù)處理和控制算法、進行保護中斷的處理 ，通過 PCI或 USB總線與 PC機實時通訊。CPLD芯片作為協(xié)處理器完成編碼信號的采集，鑒相處理 ，對脈沖和模擬量進行配置和輸出，把DSP處理過的控制數(shù)據(jù)經(jīng)過內(nèi)部轉(zhuǎn)換送到外部設(shè)備 ，并管理DSP和各種外部設(shè)備的接口。該運動控制器可以完成非勻速比同步運動控制 ，支持 NURBS插補，并提供了豐富的動態(tài)鏈接庫函數(shù)。 詳情請點擊：基于DSP的伺服運動控制器研究與開發(fā)