一臺數(shù)控機床的先進程度衡量著一個國家制造業(yè)的先進水平，而數(shù)控機床最核心的部分就是數(shù)控機床控制系統(tǒng)。近年出現(xiàn)的ARM數(shù)入式系統(tǒng)具有硬件資源豐富、性能好、成本低和功耗低等優(yōu)點，F(xiàn)PGA技術(shù)具有可重復(fù)編程、在線升級、實時性好、可靠性高等優(yōu)點。為了克服傳統(tǒng)的數(shù)控機床成本高、控制精度低、實時性差，可靠性低等缺點，研究基于ARM+FPGA架構(gòu)的新型數(shù)控機床系統(tǒng)，具有重要的社會經(jīng)濟意義和重大的經(jīng)濟價值本文以數(shù)控機床為工程背景，以何服電機PMSM為具體對象以ARM+FPGA作為數(shù)控系統(tǒng)的實現(xiàn)平臺，從提高何服系統(tǒng)位置環(huán)控制的自適應(yīng)能力，提高位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)等復(fù)雜運算的處理速度，提高系統(tǒng)管理與控制程序開發(fā)的簡單性、界面的美觀性等方面開展了深入的研究。其主要研究工作和結(jié)論如下：（1）在對比分析了幾種控制系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上，提出了一種基于ARM+FPGA的數(shù)控機床自適應(yīng)模糊控制何服系統(tǒng)的設(shè)計方案。該系統(tǒng)采用以ARM作為系統(tǒng)主控與運動軌跡計算芯片，F(xiàn)PGA作為何服系統(tǒng)運動控制芯片，而其中的FPGA運動控制系統(tǒng)包括自適應(yīng)位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊三大部分（2）針對提出的 ARM+FPGA的數(shù)控機床自適應(yīng)模糊控制何服系統(tǒng)的設(shè)計方案，進行了有關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立占推導(dǎo)，并借助MATLAB工具建立系統(tǒng)仿真模型進行仿真。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)位置響應(yīng)超調(diào)量小，響應(yīng)時間短，系統(tǒng)性能優(yōu)越（3）為了提高運動控制的實時性、可靠性、靈活度，根據(jù)運動控制系統(tǒng)的模型，提出了一種FPGA實現(xiàn)的運行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，井詳細(xì)進行了自適應(yīng)位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊等內(nèi)部各模塊的設(shè)計，之后利用HDL進行了有關(guān)模塊的程序設(shè)計和PGA實現(xiàn)仿真（4）針對基于ARM微處理器的主挖與運動軌跡計算系統(tǒng)，進行了系統(tǒng)控制界面的設(shè)計，F(xiàn)PGA與ARM芯片、FPGA與上位機等通信程序設(shè)計，進行了運動控制中加減速、插補方法的分析與設(shè)計關(guān)鍵字：數(shù)控機床：水磁同步電機：自適應(yīng)模糊控制：ARM:FPGA
標(biāo)簽： 數(shù)控機床 自適應(yīng)模糊控制
上傳時間： 2022-03-11
上傳用戶：20125101110
隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，伺服運動控制系統(tǒng)已經(jīng)從模擬控制發(fā)展到全數(shù)字控制，其性能不斷提高，在工業(yè)機器人、數(shù)控機床等設(shè)備中獲得了廣泛應(yīng)用.基于現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的伺服運動控制系統(tǒng)以其高可靠性、快速性和穩(wěn)定性成為伺服運動控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。德國倍福公司提出的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈路層采用了實時調(diào)度的軟件核，并提供了過程數(shù)據(jù)傳輸?shù)莫毩⑼ǖ溃岣吡讼到y(tǒng)的實時性：該網(wǎng)絡(luò)還具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，簡單的系統(tǒng)配置，較低的構(gòu)建成本等特點，適合應(yīng)用于運動控制領(lǐng)域。目前，該網(wǎng)絡(luò)受到了運動控制開發(fā)商的廣泛關(guān)注。本文以海洋研究領(lǐng)域的造波機系統(tǒng)開發(fā)為背景，利用EtherCAT從站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335開發(fā)了EtherCAT從站設(shè)備，構(gòu)建了一主一從的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了伺服系統(tǒng)精確的位置控制。論文首先對伺服運動控制系統(tǒng)的概念、特點進行了介紹，對其各個組成部分進行了詳細(xì)分析，并結(jié)合實踐經(jīng)驗給出了自己的觀點，就目前廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)運動控制中的兩種總線網(wǎng)絡(luò)進行了介紹。其次，詳細(xì)分析了EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的原理、技術(shù)特點及主從站關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合本文的系統(tǒng)設(shè)計，介紹了1公司最新推出的用于1業(yè)控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系統(tǒng)設(shè)計中用到的幾個運動控制模塊與通訊模塊，并給出了相應(yīng)寄存器配置。最后在對EtherCAT網(wǎng)絡(luò)和DSP芯片TMS320F28335研究基礎(chǔ)上，開發(fā)了EtherCAT從站設(shè)備，避免了造波機系統(tǒng)中脈沖+方向位置控制方式長線傳輸?shù)娜秉c，給出了開發(fā)系統(tǒng)的總體框架及主從站實現(xiàn)的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，并給出了相應(yīng)的實驗結(jié)論。本設(shè)計充分發(fā)揮了EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芎蚑MS320F28335 DSP芯片運動控制功能，實現(xiàn)了運動系統(tǒng)高精度的位置控制。
標(biāo)簽： ethercat 伺服運動控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-01
上傳用戶：aben
引言伺服電機屬于一類控制電機，分為直流伺服電機和交流伺服電機兩種。由于交流伺服電機具有體積小、重量輕、大轉(zhuǎn)矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優(yōu)點，故被廣泛地應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)和自動檢測系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件，將控制電信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸的機械轉(zhuǎn)動，由于伺服電機定位精度相當(dāng)高，現(xiàn)代位置控制系統(tǒng)已越來越多地采用以交流伺服電機為主要部件的位置控制系統(tǒng)，本文的設(shè)計也正是用于噴印機的位置控制系統(tǒng)之中。1總體設(shè)計方案本控制系統(tǒng)選用松下MSMA082AIC型交流伺服電機，通過以單片機控制器實現(xiàn)對伺服電機的控制。同服電機的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種，為了提高其帶動噴頭運行的平穩(wěn)性，選用了速度控制方式實現(xiàn)對伺服電機的控制，以利用伺服電機系統(tǒng)自帶的s型曲線控制模型，達(dá)到理想的控制效果。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，其中單片機控制器向伺服驅(qū)動器輸出控制信號，再通過伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機按要求動作，同時，控制器接收固定在祠服電機轉(zhuǎn)軸上的光電編碼盤隨著電機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的反饋脈沖信號，以實現(xiàn)對伺服電機帶動的噴頭運行位置的檢測控制，形成團環(huán)控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)對噴印位置的精確控制，所以選用了分辨率為2000p/r的光電編碼盤作位置傳感單元，將伺服電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角位置變換成電脈沖信號，以供單片機控制器對噴印位置進行跟蹤控制。
上傳時間： 2022-06-01
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摘要：近年來主從式機器人系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、深海等非結(jié)構(gòu)性環(huán)境，在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，研究了主從式機器人系統(tǒng)的控制策略，采用增量式位置控制，易于建立主端與從端的工作空間映射，并增加位置反饋提高系統(tǒng)的控制精度；解決了主從運動比例變化的問題；并通過搭建的主從機器人系統(tǒng)對位置控制策略進行驗證，結(jié)果表明了系統(tǒng)位置控制策略的準(zhǔn)確性和實時性將主從位置誤差引入系統(tǒng)的力反饋控制策略，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并通過MATLAB/Simulink對力反饋策略進行仿真及實驗驗證，仿真與實驗結(jié)果驗證了所建立控制策略的有效性.關(guān)鍵詞：機器人系統(tǒng)；主從控制；力反饋；位置控制
標(biāo)簽： 機器人
上傳時間： 2022-06-21
上傳用戶：jiabin
PWM(脈沖寬度調(diào)制)是一種利用數(shù)字信號來控制模擬電路的控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于電源、電機、伺服系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電子控制器、功率控制等電力電子設(shè)備。PWM技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛，也是變頻技術(shù)的核心，同時在機床，液壓位置控制系統(tǒng)等機械裝置中也發(fā)揮著重要的作用。PWM技術(shù)已經(jīng)成為控制領(lǐng)域的一個熱點，因此研究PWM發(fā)生器對于基礎(chǔ)理論的發(fā)展和技術(shù)的改進都有十分重要的意義。 論文研究的主要內(nèi)容是用任意波形作為調(diào)制信號通過特定的方法來產(chǎn)生所需要的PWM波形，任意波形的合成和PWM波形的生成是兩個主要任務(wù)。任意波形的合成是課題設(shè)計的一個難點，也是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。論文中波形合成采用直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)來實現(xiàn)。DDS技術(shù)以相位為地址，通過查找離散幅度數(shù)據(jù)進行波形合成，具有輸出波形相位變化連續(xù)、分辨率高、頻率轉(zhuǎn)換速率快的優(yōu)點，而且通過設(shè)置控制字可靈活方便地改變輸出頻率，是目前波形合成的主流方法。 實現(xiàn)PWM發(fā)生器的設(shè)計方法有多種。在綜合比較了單片機、DSP、ARM等常用開發(fā)工具特點的基礎(chǔ)上，本文提出了一種以可編程邏輯器件(PLD)為主體，單片機輔助配合的設(shè)計方法。隨著計算機技術(shù)和微電了技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程邏輯器件的集成度和容量越來越大，基于PLD的設(shè)計方法正逐步成為一種主流于段，是近些年來電子系統(tǒng)設(shè)計的一個熱點。整個系統(tǒng)分為模擬波形產(chǎn)生、單片機控制電路、FPGA內(nèi)部功能模塊三大部分。FPGA部分的設(shè)計是以Altera公司的Quartus Ⅱ軟件為開發(fā)平臺，采用VHDL語言為主要輸入手段來完成內(nèi)部各功能模塊的設(shè)計輸入、編譯、仿真等調(diào)試工作，目標(biāo)載體選用性價比比較高的Altera公司的CycloneⅡ系列的器件；單片機控制電路主要負(fù)責(zé)控制字的設(shè)置和顯示，波形數(shù)據(jù)的接受與發(fā)送；用MATLAB軟件完成仟意波形的繪制和模擬任務(wù)。 論文共分五章，詳細(xì)介紹了課題的背景、PWM發(fā)生器的發(fā)展和應(yīng)用以及選題的目的和意義等，論述了系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性，對外圍電路和FPAG內(nèi)部功能模塊的設(shè)計方法進行了具體說明，并對仿真結(jié)果、系統(tǒng)的性能、存在的問題和改進方法等進行了分析和闡述。整個設(shè)計滿足PWM發(fā)生器的任務(wù)和功能要求，設(shè)計方法可行。
上傳時間： 2013-04-24
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傳統(tǒng)PLC使用時會出現(xiàn)一些問題，如程序死循環(huán)、程序跑飛、需要龐大的編譯系統(tǒng)作支持和不能實現(xiàn)精確位置控制等等；而發(fā)展到OPENPLC后，這些問題依然存在。為了更好地解決這些問題，本文提出一種全新的可編程控制器現(xiàn)場集成技術(shù)，用FPGA來實現(xiàn)PLC的功能，拋棄傳統(tǒng)PLC“程序”的概念，以“硬件線路”來實現(xiàn)控制功能，不論在經(jīng)濟上還是在性能上都具有更大的優(yōu)勢。 本課題在對國內(nèi)外可編程控制器，重點是HardPLC的開發(fā)和應(yīng)用的進展進行概述和分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻為： 1.對比分析了CPLD和FPGA的性能特點，闡明了Xilinx公司FPGA芯片結(jié)構(gòu)的兩個創(chuàng)新概念，指出了其優(yōu)越性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)； 2.系統(tǒng)分析了用HardPLC實現(xiàn)控制系統(tǒng)時的一些通用模塊，對每個模塊的工作原理進行了深入的探討，用VHDL語言建立了每個模塊的模型，在此基礎(chǔ)上進行了仿真、綜合，為進一步研究可編程控制器的現(xiàn)場集成奠定了基礎(chǔ)； 3.在仿真綜合的基礎(chǔ)上，用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統(tǒng)的控制要求，充分展示了其實際應(yīng)用的可行性； 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎(chǔ)上，確定了應(yīng)用于實際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對于開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的HardPLC組成IP庫具有一定的理論意義；對特定系統(tǒng)的控制實現(xiàn)，充分展示了基于FPGA的可編程控制器現(xiàn)場集成技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域，加大推廣力度和建立更多的IP庫，在許多應(yīng)用場合可以取代傳統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，為工控領(lǐng)域提供高可靠、低價格、簡單易操作的解決方案，這將帶來巨大的社會經(jīng)濟效益；所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應(yīng)用于對FPGA芯片配置數(shù)據(jù)的加載，在實踐生產(chǎn)中具有重要的實用價值。
標(biāo)簽： FPGA 可編程控制器 集成技術(shù) 應(yīng)用研究
上傳時間： 2013-05-30
上傳用戶：dtvboyy
PWM(脈沖寬度調(diào)制)是一種利用數(shù)字信號來控制模擬電路的控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于電源、電機、伺服系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電子控制器、功率控制等電力電子設(shè)備。PWM技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛，也是變頻技術(shù)的核心，同時在機床，液壓位置控制系統(tǒng)等機械裝置中也發(fā)揮著重要的作用。PWM技術(shù)已經(jīng)成為控制領(lǐng)域的一個熱點，因此研究PWM發(fā)生器對于基礎(chǔ)理論的發(fā)展和技術(shù)的改進都有十分重要的意義。 論文研究的主要內(nèi)容是用任意波形作為調(diào)制信號通過特定的方法來產(chǎn)生所需要的PWM波形，任意波形的合成和PWM波形的生成是兩個主要任務(wù)。任意波形的合成是課題設(shè)計的一個難點，也是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。論文中波形合成采用直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)來實現(xiàn)。DDS技術(shù)以相位為地址，通過查找離散幅度數(shù)據(jù)進行波形合成，具有輸出波形相位變化連續(xù)、分辨率高、頻率轉(zhuǎn)換速率快的優(yōu)點，而且通過設(shè)置控制字可靈活方便地改變輸出頻率，是目前波形合成的主流方法。 實現(xiàn)PWM發(fā)生器的設(shè)計方法有多種。在綜合比較了單片機、DSP、ARM等常用開發(fā)工具特點的基礎(chǔ)上，本文提出了一種以可編程邏輯器件(PLD)為主體，單片機輔助配合的設(shè)計方法。隨著計算機技術(shù)和微電了技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程邏輯器件的集成度和容量越來越大，基于PLD的設(shè)計方法正逐步成為一種主流于段，是近些年來電子系統(tǒng)設(shè)計的一個熱點。整個系統(tǒng)分為模擬波形產(chǎn)生、單片機控制電路、FPGA內(nèi)部功能模塊三大部分。FPGA部分的設(shè)計是以Altera公司的Quartus Ⅱ軟件為開發(fā)平臺，采用VHDL語言為主要輸入手段來完成內(nèi)部各功能模塊的設(shè)計輸入、編譯、仿真等調(diào)試工作，目標(biāo)載體選用性價比比較高的Altera公司的CycloneⅡ系列的器件；單片機控制電路主要負(fù)責(zé)控制字的設(shè)置和顯示，波形數(shù)據(jù)的接受與發(fā)送；用MATLAB軟件完成仟意波形的繪制和模擬任務(wù)。 論文共分五章，詳細(xì)介紹了課題的背景、PWM發(fā)生器的發(fā)展和應(yīng)用以及選題的目的和意義等，論述了系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性，對外圍電路和FPAG內(nèi)部功能模塊的設(shè)計方法進行了具體說明，并對仿真結(jié)果、系統(tǒng)的性能、存在的問題和改進方法等進行了分析和闡述。整個設(shè)計滿足PWM發(fā)生器的任務(wù)和功能要求，設(shè)計方法可行。
上傳時間： 2013-06-03
上傳用戶：a155166
幾張Protel的嵌入式原理圖：DSP.sch，SPC3_profibus.sch，豆?jié){機.sch，位置控制.Sch
上傳時間： 2013-09-18
上傳用戶：yeling1919
LMD18200 是美國國家半導(dǎo)體公司(NS)推出的專用于運動控制的H橋組件。同一芯片上集成有CMOS 控制電路和DMOS 功率器件, 峰值輸出電流高達(dá)6A ,連續(xù)輸出電流達(dá)3A ,工作電壓高達(dá)55V ,還具有溫度報警和過熱與短路保護功能。主要應(yīng)用于位置控制、速度控制、工業(yè)機器人和各種數(shù)控設(shè)備都需要直流電機和步進電機.....
標(biāo)簽： 18200 LMD 直流 電機驅(qū)動
上傳時間： 2013-10-14
上傳用戶：海陸空653
為提高太陽能的利用率，以ATmega8單片機為控制核心，設(shè)計了一套光電跟蹤與視日運動軌跡跟蹤互補控制的雙軸太陽跟蹤器。該跟蹤器在晴天時，利用光敏電阻采集光強判斷太陽位置,控制步進電機實現(xiàn)光電跟蹤；在陰天時，采集時鐘器件PCF8583的時間信息,計算當(dāng)前太陽位置來實現(xiàn)視日運動軌跡跟蹤。實驗表明：該太陽跟蹤器能在不同天氣狀況下對太陽進行較準(zhǔn)確地跟蹤，能量接收效率提高了30%，達(dá)到充分利用太陽能的目的。 Abstract: To improve the utilization rate of solar energy，a kind of solar tracking controller which effectively combined the sun angle tracking and photo electric tracking based on ATmega8is designed.In the sunny days，the solar tracking con-troller determines the sun's position by using photosensitive resistances to collect light intensity and control stepper motors to achieve photo electric tracking，n cloudy days，it collects clock chip PCF8583time information to calculate the current position of the sun and achieve the sun angle tracking.Experimental results show the solar tracking controller accurately tracks the sun in different weather conditions，improves received energy efficiency by30%and reaches the purpose of full use of solar energy.
上傳時間： 2013-10-15
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