摘 要：根據(jù)開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制的要求,以DSP和CPLD為核心設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)高速、高精度插補(bǔ)功能的開(kāi)放式伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器。介紹了控制器硬件構(gòu)成、工作原理?？刂破魍ㄟ^(guò)PCI或USB總線與上位機(jī)通訊,位置環(huán)采用速度、加速度前饋PID控制算法。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明控制器控制實(shí)時(shí)性好,跟隨誤差小,加工精度高。 關(guān)鍵詞：開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器 DSP CPLD 1 引言 　　運(yùn)動(dòng)控制器是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等一類機(jī) 電一體化設(shè)備中常用的核心運(yùn)動(dòng)控制部件?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性 、實(shí)時(shí)性 、加工速度和精確度等性能指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求。隨著集成電路技術(shù)、微 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展 ，運(yùn)動(dòng)控制器 已經(jīng)從以單片機(jī)、微處理器和專用芯片作為核心的運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展到基于 PC機(jī)平臺(tái)的以數(shù)字信號(hào)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(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器?。這種將P C機(jī)的信息處理能力和開(kāi)放式的特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制器很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制能力有機(jī)地結(jié)合在一起 ，具有信息處理能力強(qiáng)、開(kāi)放程度高 、運(yùn)動(dòng)軌跡控制準(zhǔn)確和通用性好的特點(diǎn)。這種模式在一個(gè)統(tǒng)一 的人機(jī)對(duì)話平臺(tái)上 ，通過(guò) D S P算法和C P L D配置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整來(lái)實(shí)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(dòng)器進(jìn)行連接。因此現(xiàn)在基于P C的新一代運(yùn)動(dòng)控制器成為控制系統(tǒng)的主流和發(fā)展方向。 　　本文開(kāi)發(fā)的開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器 以 P C機(jī)為平臺(tái)，完成坐標(biāo)變換、軌跡規(guī)劃、粗插補(bǔ)運(yùn)算等控制指令的設(shè)置和發(fā)送，同時(shí)可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前伺服系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)位置、速度和電機(jī)狀態(tài)等參數(shù)。運(yùn)動(dòng)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(jìn)行保護(hù)中斷的處理 ，通過(guò) PCI或 USB總線與 PC機(jī)實(shí)時(shí)通訊。CPLD芯片作為協(xié)處理器完成編碼信號(hào)的采集，鑒相處理 ，對(duì)脈沖和模擬量進(jìn)行配置和輸出，把DSP處理過(guò)的控制數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(yùn)動(dòng)控制器可以完成非勻速比同步運(yùn)動(dòng)控制 ，支持 NURBS插補(bǔ)，并提供了豐富的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù)。 詳情請(qǐng)點(diǎn)擊：基于DSP的伺服運(yùn)動(dòng)控制器研究與開(kāi)發(fā)