嵌入式通用运动控制系统的研究与应用--《华南理工大学》2010年硕士论文
嵌入式通用运动控制系统的研究与应用
【摘要】：
随着当前嵌入式系统技术的发展,以及高性能处理器芯片的广泛应用,嵌入式通用控制系统凭借其性价比高,稳定性强等优势,得到高速发展与广泛应用。
在“FPC生产设备”设计项目中,需要对多个运动机构进行联动控制。为此,设计了一个体积小,功能齐全,扩展性强的嵌入式通用运动控制系统,以适应多种不同运动控制需求的场合。
本课题所设计的嵌入式通用控制器系统采用飞利浦公司ARM LPC2138处理器作为主处理器,德州仪器公司DSP TMS320LF2407A处理器执行运动控制算法,ALTERA公司CPLD EPM570T144实现外围数字信号的辅助处理。该嵌入式通用运动控制器,具有应用面广,性价比高,开发周期短的优势,符合当前市场的发展趋势。
本课题设计的嵌入式通用运动控制器主要就是针对目前生产设备中的脉冲控制型的运动控制场合,如伺服系统、步进系统等,具有广泛的适用性,能满足大部分开环、半闭环、闭环的控制需求。
本人的研究工作主要集中在以下几个方面:
1、设计由TMS320LF2407A、LPC2138、EPM570T144三大芯片组成的嵌入式运动控制器硬件系统。
2、配合DSP数字信号处理器的运算特点,开发出基于TMS320LF2407A的梯形加减速控制、S曲线加减速控制、两轴联动算法。
3、凭借CPLD的高速逻辑运算能力,设计出高效的脉冲发送方式。提高了DSP的运算效率,加快了算法的处理速度。
4、在实际生产工艺的需求下,开发出单步执行,循环执行,手轮控制,自动运行等控制方式,方便不同场合的使用需求。
5、设计基于串口的ARM与DSP的控制指令通讯传输协议。
【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TP273【目录】：
ABSTRACT6-10
第一章 绪论10-17
1.1 课题研究背景10-11
1.2 FPC 生产设备介绍11-12
1.3 运动控制器介绍与发展12-15
1.3.1 运动控制器的分类13-14
1.3.2 嵌入式运动控制器的优势14-15
1.4 本课题研究意义以及研究内容15
1.5 章节安排15-17
第二章 嵌入式通用运动控制器系统分析与模块设计17-35
2.1 嵌入式通用运动控制器功能需求17-18
2.2 系统结构分析与设计18-22
2.2.1 系统结构分析与子系统18-19
2.2.2 伺服电机驱动器控制方式19-20
2.2.3 基于嵌入式的通用运动控制器系统设计20-21
2.2.4 系统辅助模块21-22
2.3 开关电源模块22-25
2.3.1 开关电源介绍22
2.3.2 开关电源基本原理22-23
2.3.3 电源模块设计23-24
2.3.4 基于LM2596 的BUCK 降压电路设计24-25
2.4 数据保密模块25-30
2.4.1 数据保密模块介绍25-26
2.4.2 数据保密芯片 AT88SC010426
2.4.3 数据保密模块设计26-30
2.5 高速DA 转换模块30-34
2.5.1 高速数模转换芯片 TLV5604ID30-31
2.5.2 高速数模D/A 转换模块电路设计31-33
2.5.3 TLV5604ID 数模转换程序设计33-34
2.6 本章小结34-35
第三章 运动控制数字信号处理系统设计35-53
3.1 数字信号处理器35-36
3.1.1 数字信号处理器介绍35
3.1.2 数字信号处理器的优势35-36
3.2 DSP TMS320LF2407A 性能概述36-42
3.2.1 TMS320LF2407A 在运动控制上的优势36-37
3.2.2 TMS320LF2407A 外设介绍37-38
3.2.3 DSP 软件开发环境 CCS3.138-39
3.2.4 数字信号处理器软件开发流程39
3.2.5 TMS320LF2407A 工作状态配置39-42
3.3 TMS320LF2407A 事件管理器概述42-44
3.4 控制信息通讯系统设计44-52
3.4.1 SCI 通讯方式原理44-45
3.4.2 TMS320LF2407A 串口设计45-46
3.4.3 通讯协议定义46-49
3.4.4 FIFO 数据接收发送数据结构49-52
3.5 本章小结52-53
第四章 运动控制算法研究及应用53-64
4.1 DSP 浮点运算Q 格式的应用53-56
4.1.1 Q 格式定标概念53
4.1.2 Q 格式数值表示范围53-55
4.1.3 Q 格式数值运算规则55
4.1.4 Q 格式在运动控制计算中的应用55-56
4.2 加减速控制研究与实现56-62
4.2.1 梯形曲线加减速控制56-58
4.2.2 S 形曲线加减速控制58-62
4.3 多轴联动控制62-63
4.3.1 插补算法在控制器中的实现62-63
4.3.2 多轴联动加减速控制63
4.4 本章小结63-64
第五章 运动控制逻辑信号处理系统设计64-71
5.1 逻辑信号处理系统的规划与设计64-65
5.2 增量式编码器周期计数器设计65-69
5.2.1 增量式编码器65-66
5.2.2 基于状态机的去抖动机制66-67
5.2.3 有限状态机在CPLD 中的实现67-68
5.2.4 高稳定周期可变计数器系统的实现68-69
5.3 脉冲发送计数器规划与应用69-70
5.4 本章小结70-71
结论与工作展望71-72
参考文献72-75
附录 S 曲线加减速规划算法程序实现75-77
攻读硕士学位期间取得的研究成果77-78
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【引证文献】
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罗露;[D];华南理工大学;2011年
张丕鑫;[D];大连理工大学;2011年
付浩;[D];广东工业大学;2013年
金丽娟;[D];杭州电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库
张玉麟,章鹏,朱永,符欲梅;[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2001年S1期
方华松;丁望来;;[J];船电技术;2009年07期
蒋仕龙;吴宏;吕恕;龚小云;;[J];电工文摘;2009年01期
何俏君;陈安;胡跃明;;[J];电子工业专用设备;2009年02期
郗志刚,周宏甫;[J];电气传动自动化;2005年03期
黄勇;;[J];电子工程师;2007年08期
陈光达,何莘;[J];电子科技;1998年04期
罗萍;;[J];工业控制计算机;2006年06期
鲜浩,任爱芝,盛仲飚;[J];华北工学院学报;2003年02期
王永章,陈良骥;[J];Chinese Journal of A2005年03期
中国硕士学位论文全文数据库
张树旗;[D];天津工业大学;2005年
刘永锋;[D];南京理工大学;2007年
王德斌;[D];上海交通大学;2007年
吴云开;[D];哈尔滨工程大学;2008年
宋善专;[D];哈尔滨工程大学;2008年
郝尚华;[D];五邑大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
刘煜,赵小宁,尉广军,任文霞;[J];半导体技术;2002年05期
李达;张松;杨益民;杨琳;张魁星;;[J];北京生物医学工程;2006年06期
梁颖,游磊,饶蜀华;[J];成都航空职业技术学院学报;2005年02期
彭力,段善旭,康勇,陈坚;[J];船电技术;1999年05期
侯培国;周志爽;;[J];传感技术学报;2010年10期
周祥才;;[J];常州工学院学报;2011年06期
何益宏;[J];电测与仪表;1994年12期
李萌金;[J];电测与仪表;1997年10期
高惠芳,虢违;[J];电测与仪表;1998年08期
张方华,严仰光;[J];电工技术学报;2005年07期
中国重要会议论文全文数据库
邹凤欣;高增雪;杨溪林;;[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
魏列江;冀宏;李少年;江国辉;;[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
杜飞飞;万伟;熊洁;王文进;朱婷婷;忻尚军;;[A];节能减排 绿色制造 智能制造——低碳经济下高技术制造产业与智能制造发展论坛论文集[C];2010年
杜飞飞;万伟;熊杰;王文进;朱婷婷;忻尚军;;[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
曹才开;;[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
施松新;荣佑民;王旭明;刘应;;[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年
周广兵;杜金国;;[A];《IT时代周刊》2013年度论文集[C];2013年
HU WLIU GFU Li;;[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年
黄月祥;;[A];《IT时代周刊》论文专版（第300期）[C];2014年
刘海龙;肖海峰;贺昱曜;;[A];第十八届中国小电机技术研讨会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库
沈洪垚;[D];浙江大学;2010年
向红标;[D];天津大学;2010年
刘清建;[D];天津大学;2010年
何均;[D];南京航空航天大学;2010年
李静;[D];上海大学;2011年
蔡慧林;[D];兰州交通大学;2011年
张忠松;[D];吉林大学;2011年
曲伟;[D];黑龙江大学;2011年
孙一兰;[D];东北大学;2009年
游有鹏;[D];南京航空航天大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库
刘丽珺;[D];浙江理工大学;2010年
肖亮亮;[D];浙江理工大学;2010年
陈乃锋;[D];哈尔滨工程大学;2010年
李响;[D];大连理工大学;2010年
贾德峰;[D];大连理工大学;2010年
成杰;[D];辽宁工程技术大学;2008年
刘凉;[D];天津理工大学;2010年
赵文杰;[D];天津理工大学;2010年
刘虹;[D];哈尔滨理工大学;2010年
于桂贤;[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
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刘松涛;吴钢;;[J];电光与控制;2010年03期
彭瑜;;[J];电气时代;2006年05期
李爽;;[J];国内外机电一体化技术;2004年03期
战明;肖秀珍;;[J];国内外机电一体化技术;2007年03期
Eelco van der W;[J];国内外机电一体化技术;2006年04期
康存锋;宋晓亮;马春敏;黄旭东;;[J];航空精密制造技术;2008年02期
王永章,陈良骥;[J];Chinese Journal of A2005年03期
胡秀丽;黄垒;李丹;;[J];机床与液压;2006年03期
张碧陶;高伟强;沈列;阎秋生;;[J];机床与液压;2009年10期
杨超;张冬泉;;[J];机电工程;2011年07期
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季国顺;[D];浙江大学;2007年
王宝仁;[D];山东大学;2008年
周勇;[D];华中科技大学;2008年
董靖川;[D];天津大学;2010年
刘杰;[D];哈尔滨工业大学;2010年
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李响;[D];大连理工大学;2010年
吕龙;[D];大连理工大学;2010年
周伟;[D];武汉工程大学;2010年
徐东;[D];广东工业大学;2011年
吴积荣;[D];广东工业大学;2011年
张学超;[D];太原科技大学;2011年
何帅;[D];西南交通大学;2011年
曹预备;[D];杭州电子科技大学;2009年
胡文莉;[D];杭州电子科技大学;2009年
胡吉柱;[D];华中科技大学;2011年
【二级引证文献】
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金丽娟;严义;刘罡;;[J];机电工程;2013年06期
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金丽娟;[D];杭州电子科技大学;2013年
苗振海;[D];机械科学研究总院;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
孙贤颐,安维蓉,王志晓,任红忠;[J];北方交通大学学报;1996年06期
郝钢,韩秋实,孙志永;[J];北京机械工业学院学报;2003年02期
杜坤梅,李辉斌,赵辉;[J];电机与控制学报;2001年01期
张剑,许镇琳;[J];电机与控制学报;2005年02期
葛锁良,刘文慰;[J];东南大学学报(自然科学版);2003年S1期
彭卫东,姬劳;[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年04期
,雷航;[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年06期
张懿慧,陈泉林;[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年11期
郗志刚,周宏甫;[J];电气传动自动化;2005年03期
舒迪前;李春涛;尹怡欣;;[J];电气传动;1995年01期
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林一松;汤兆红;区锐相;林金萍;龚德明;;[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
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闫砺锋;[D];四川大学;2001年
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刘俊泉;[D];南京工业大学;2003年
徐海青;[D];合肥工业大学;2004年
薛婷;[D];天津大学;2004年
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黄娟;;[J];机械制造与自动化;2010年02期
刘志华;;[J];机械制造与自动化;2010年04期
吴君晓;白敬彩;;[J];河南机电高等专科学校学报;2010年03期
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殷苏民;付永忠;尤利艳;;[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
庞新良;龙佑喜;范大鹏;郑子文;;[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
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白凤民;邹世坤;;[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
张海平;熊静琪;;[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
宋钢;黄大贵;;[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
王昕;李泽湘;;[A];第二十二届中国控制会议论文集（下）[C];2003年
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孙利民;[N];科技日报;2000年
刘宝;[N];中国包装报;2007年
张海青;[N];中国包装报;2007年
洪英亮;[N];深圳特区报;2008年
记者马永刚;[N];中国食品报;2009年
马庆圆;[N];中国证券报;2011年
南讯;[N];中国包装报;2008年
全国炼钢—连铸知识竞赛组委会专家组;[N];中国冶金报;2008年
王玉鑫;[N];中国包装报;2006年
许琦敏;[N];文汇报;2007年
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甘永;[D];哈尔滨工程大学;2007年
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