独立式运动控制器论文_郑炳坤

导读:本文包含了独立式运动控制器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:控制器,独立式,可编程,编译器,数控,立轴,压力机。

独立式运动控制器论文文献综述

郑炳坤[1](2015)在《独立式运动控制器的语言规划及编程环境研究》一文中研究指出独立式运动控制器具有结构紧凑、实时性强及性价比高等优点,在机械、电子等行业的自动化设备中应用日益广泛。论文重点研究了独立式运动控制器的语言规划及可编程技术,探讨了系统软硬件架构、运动控制语言及其编译、运行时系统、控制器固件与编程开发环境等关键技术及其实现方法,主要工作包括:提出了一种以OMAPL138与FPGA为硬件核心的控制方案。规划了系统软硬件架构,自上而下划分为交互层、控制层与设备层。在控制层中,ARM与DSP、DSP与FPGA分别通过DSPLINK与EMIF总线进行互连通信。重点研究了运动控制器的可编程实现技术。规划了以C语言为蓝本并扩充运动控制类指令的运动控制语言;采用正则表达式和LR文法来描述语言规则,基于Flex与Bison工具实现了词法语法分析;通过遍历语法树,及查询基于哈希结构的符号表,完成了语义检查与代码生成;以二次扫描方式实现汇编器,把文本指令汇编成了具有平台无关特性的字节码;构建了基于寄存器的虚拟机,完成字节码的读取执行。进行了控制器系统固件的开发:移植gdb/gdbserver与NFS,构建了基于Eclipse的远程调试环境;采用DSPLINK的RingIO与MPCS组件实现了ARM与DSP的双核数据通信;采用MODBUS/TCP协议,完成应用报文的规划。设计开发了控制器应用编程开发环境,具有设备连接管理、运动参数设置与监视、程序编译运行、工程管理与文件管理等功能。其中,基于UDP广播功能实现设备地址的自动查找;用FTP完成文件同步。以贴标机开发过程的语言编程为实例,对编译、汇编、虚拟机执行及通讯功能展开了测试:对词法匹配结果、语法树、汇编代码与字节码进行检验;通过分析DSPLINK的反馈数据,验证虚拟机与双核通讯的正确性。结果表明,相关方法及实施技术有效可行。(本文来源于《华南理工大学》期刊2015-04-22)

唐晓奇[2](2015)在《独立式四轴可编程运动控制器研究》一文中研究指出运动控制来源于伺服控制技术,是一种精确控制运动部件的速度、位置的技术。最初,运动控制技术主要应用在数控机床上,用于加工各种零部件所需,且通用性较差,多为单一类型机器定制开发。随着工业化的不断进步,运动控制器逐渐发展为可编程的运动控制板卡形式,在通用性上较之前有极大提高,适用范围也更加广泛,在印刷业、机械加工、工业机器人控制等各个领域都有广泛应用。随着微电子技术的不断进步,运动控制器也越来越向集成化发展。基于ARM+FPGA架构的运动控制器便是集成化发展的必然产物,ARM具有丰富的外设资源及高速的运行频率,可以简便地实现人机交互功能,FPGA由于其超强的逻辑运算能力,可以用于实现运动控制算法。本系统设计实现了一款基于ARM+FPGA架构的独立式四轴可编程运动控制器。所谓独立式是指,本系统可以独立地完成运动控制功能,而无需其他的CPU配合完成;四轴是指系统最多可以同时控制四个伺服系统一起运动;可编程是指用户可直接在本系统的CPU上编程以进行二次开发。在硬件设计上,设计并实现了基于ARM和FPGA的双核运动控制电路,包含液晶显示及触摸模块、电机驱动模块等,制作样板并完成了调试及验证工作。在算法设计上,实现了直线及曲线加减速,直线插补及圆弧插补,并经过试验测试验证其可行性。本论文设计的圆弧插补及叁维直线插补算法是一个创新点,其中在圆弧插补上应用了Bresenham算法,并设计了一种基于角度最小的叁维直线插补算法,以保证插补精度。在软件设计上,设计了人机交互界面及底层驱动程序、ARM和FPGA的串口通信程序、FPGA中步进电机直线及S曲线加减速算法、四轴插补运动控制算法。并设计了一整套的API控制接口,用户可在此基础上,基于自己的实际运动场合,使用C语言直接在ARM中进行程序开发,可极大地降低二次开发难度,并提高系统的可扩展性。实验结果表明,此运动控制器可以保证运行过程不失步不过冲,加减速过程平滑,在插补运动上,可以实现二维的直线、曲线插补,叁维直线插补,设计的人机交互界面可方便地实现部分简单的运动控制功能,提供的API接口可以方便地根据实际的应用场合进行开发定制。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-15)

刘娜,王云宽,陆浩,郑军,谷晓华[3](2014)在《独立运动控制器的SERCOS主站接口设计与实现》一文中研究指出随着运动控制器朝着开放性、通用性方向发展,国内开放性产品相继涌现,但通常基于非标准的接口和硬件。SERCOS接口是供应商中立的开放式接口标准,目前国内在独立运动控制器上集成SERCOS的成熟产品很少,且对SERCOS接口的研究多为伺服从站。该文提出了在独立运动控制器上集成SERCOS主站接口的开放性方案,在介绍SERCOS协议的基础上,详细分析了SERCOS主站接口的设计与实现过程,并给出了开发参考实例。该方案在提高运动控制器开放性的同时大大提高了控制器性能,便于实现分布式多轴控制。经现场实测,集成SERCOS主站接口的运动控制器工作稳定可靠,实现了对从站的正常控制。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2014年12期)

王立志,费凌,黄雷,熊超有[4](2014)在《PCB高速数控钻床独立运动控制器的研究与设计》一文中研究指出分析了国内外PCB高速数控钻床运动控制系统特点和技术现状,结合PCB钻孔实际加工要求,提出一种性能先进、稳定可靠的独立运动控制器。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2014年07期)

谢鹏程[5](2012)在《基于STM32和FreeRTOS的独立式运动控制器设计与研究》一文中研究指出运动控制系统广泛应用于工业生产过程中,随着我国制造产业的结构升级,运动控制器的需求也不断增长。目前,国内生产的运动控制器多数是基于PCI总线的运动控制器,需要与PC机配套构成控制系统,少数采用专用芯片的运动控制器其通用性和开放性较差。大多数的装备制造设备需要同时进行顺序逻辑控制和运动控制,但目前中高端的PLC产品才具有运动控制模块,成本高昂。针对上述问题,结合运动控制器分布式网络化的发展趋势,本文设计了一种以STM32F107为核心的基于嵌入式实时操作系统FreeRTOS的独立式运动控制器,支持USB/CAN/RS232多种通信方式与PC通讯,可在PC的监控下运行,同时支持带触摸屏的嵌入式人机界面以脱离PC独立运行,集成了PLC过程逻辑控制和运动控制功能,具有良好的通用性。本文主要工作内容如下:1.根据运动控制技术的发展现状和基本原理,分析确定了基于STM32F107+FPGA的硬件架构,并设计了控制器各模块的硬件电路。2.移植嵌入式实时操作系统FreeRTOS至STM32F107,并进行移植验证和性能测试,实验结果表明FreeRTOS移植成功且性能满足应用要求。在此基础上,划分各个功能任务并设计各模块的程序,实现了合理的分布式总线型运动控制器的软件架构,使得插补周期为4ms,能够满足多数应用要求。通过将μC/GUI移植到FreeRTOS中,解决了人机交互问题。3.根据上下位机信息交互的特点,制定可靠有效的数据通信协议,并使用VC++编写上位机界面测试程序。研究了WDM设备驱动程序,编写了USB设备驱动程序,以实现PC和运动控制器的USB通信。4.对运动控制器进行了软硬件联合调试实验,并将运动控制器应用在立式数控转盘机的控制上。根据应用需求,定制了人机界面。实验结果表明,本运动控制器的软硬件设计合理,具备运动控制和顺序逻辑控制功能,性能符合应用要求。(本文来源于《华南理工大学》期刊2012-05-01)

石彦华[6](2012)在《工业CT独立运动轴控制器设计》一文中研究指出工业CT(Industrial Computed Tomography)被认为是最佳的无损检测手段之一。近年来,随着计算机科学的进步及探测器技术的发展,工业CT的性能不断提高,作为一种实用化的检测手段,已逐渐从满足一般工业应用的低能工业CT向满足大型复杂结构工件检测的高能工业CT发展。目前,国内外均已出现2MeV、4MeV、6MeV、9MeV等高能X射线工业CT,并在相应领域得到较好的发展。我国工业CT技术起步晚,但发展迅速,已取得了一定的成就,但由于国外技术的封锁和诸多因素的限制,工业CT技术产品的模块化、产业化和标准化程度相对较低。现有的工业CT机的控制系统大多采用PC+控制板卡的集成式控制结构或通用数控系统,这两种控制方案虽有较好的通用性,但是集成度太高,出现故障时不易检修,而且限制了运动轴的自由度,同时整个系统的布局布线复杂。为简化控制系统,需设计能满足工业CT的各项控制要求且具有较好的通用性、灵活性的独立轴控制器。论文首先介绍了该课题的背景和意义,分析现有的工业CT的运动控制系统的特点以及独立轴运动控制的要求,同时对国内外的运动控制器现状进行分析和性能比较,最后结合工业CT的运动特性及要求确定独立轴控制器的总体设计方案。采用ARM+FPGA的架构实现控制器的硬件设计,代替原有的PLC结构,降低系统的设计难度、提高灵活性和通用性。其次,对基于ARM+FPGA的硬件结构的控制器进行硬件和软件方面的设计。详细介绍了控制器的各硬件模块、并对硬件抗干扰进行分析,同时在软件方面采用μC/OS-II作为控制器的实时操作系统,使控制器可以独立的运行,并利用μC/OS-II的多任务管理机制将控制器的任务划分并分别实现。依据独立轴的通信协议在ARM中编程实现控制器与主控机的通讯,而脉冲+方向信号、驱动器控制信号及反馈信号的处理等在FPGA中实现。最后,采用机理法对被控对象——基于PMSM的位置伺服系统进行建模,并简述PMSM的控制原理;分析PID控制、插补算法和加减速控制等常见的运动控制算法的优缺点及应用场合,并介绍了基于遗传算法的PID参数整定方法,结合工业CT独立轴运动特点,选择S曲线加减速控制方式实现独立轴的加减速控制。(本文来源于《重庆大学》期刊2012-04-01)

周万木[7](2011)在《PC-based、PLC-based、独立式运动控制器、专用数控系统 四国大战谁领风骚?》一文中研究指出根据IMS Research发表的关于中国运动控制器市场的最新数据,2010年是中国运动控制器市场最好的一年,从201 1年第二季度开始,中国运动控制器市场增速开始放缓,但201 1年中国运动控制市场依然可以维持20%以上的强劲增长。运动控制器主要包括四种类型的产品:PC-based,PLC-based,独立式和(本文来源于《伺服控制》期刊2011年06期)

帅伟,张佳兴[8](2011)在《基于独立式运动控制器的研究与应用》一文中研究指出独立式运动控制器作为运动控制装置的核心部件,文章在剖析了MP940运动控制器的结构、功能、控制方式的基础上,给出了该运动控制器在切纸机及数控压力机上应用案例。(本文来源于《机床电器》期刊2011年04期)

刘畅[9](2011)在《独立式运动控制器的可编程实现技术》一文中研究指出目前,基于计算机标准总线(如PCI、ISA总线)的运动控制器大多采用在高级编程语言环境(如VC)中调用API接口函数的使用方式,但随着运动控制器的硬件功能越来越强大(同时控制多个插补轴),以及对使用的灵活性等方面的要求,这种控制方式已经不能完全满足运动控制器的所有应用需求。通过输入ASCII码指令流来实现编程的独立式运动控制器,成为上述产品的补充及升级。本文以独立式运动控制器的可编程实现技术为中心,研究了独立式运动控制器的开发和实现若干技术。主要由叁个部分组成,第一部分是通用的运动控制语言Motion Control Language,它以简洁高效的C语言为框架,内置大量的运动控制指令和必要的系统指令,开放运动控制器的所有资源,覆盖所有运动控制任务。第二部分是MCL语言的嵌入式编译器,将MCL语言编译为便于机器执行的虚拟机字节码文件,并兼有HMI功能。第叁部分是运动虚拟机Motion Virtual Machine,它嵌入到原有的运动控制器固件中,实现对虚拟机字节码文件的最终执行。这叁个部分是一个整体,是实现独立式运动控制器可编程技术的不可或缺的组成部分。MCL语言是用户对独立式运动控制器进行开发使用的统一编程语言。MCL嵌入式编译器和MVM虚拟机,保证了MCL语言的可行性,使得运动控制器成为一个独立运行的系统。通过各种媒介输入ASCII指令流,即可完成各种控制任务。论文通过对开放式数控系统的实现,包括G代码的兼容性测试和MCL指令的执行试验,验证了方案的可行性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-05-01)

周学才,赵向前[10](2011)在《高性能独立式运动控制器客户端指令编译器的研究》一文中研究指出客户端运动控制指令程序是用户根据控制器生产商提供的程序指令系统编写的应用程序。在分析GALIL指令的语法和特点的基础上,介绍了GALIL指令编译器的实现方法。通过采用文件映射技术解决了超大客户端运动控制指令程序的编辑和编译问题,并在自主开发的客户端界面上实现了GALIL指令编译器。文中还给出了高性能独立式运动控制器的GALIL指令程序加工实验结果。(本文来源于《深圳信息职业技术学院学报》期刊2011年01期)

独立式运动控制器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

运动控制来源于伺服控制技术,是一种精确控制运动部件的速度、位置的技术。最初,运动控制技术主要应用在数控机床上,用于加工各种零部件所需,且通用性较差,多为单一类型机器定制开发。随着工业化的不断进步,运动控制器逐渐发展为可编程的运动控制板卡形式,在通用性上较之前有极大提高,适用范围也更加广泛,在印刷业、机械加工、工业机器人控制等各个领域都有广泛应用。随着微电子技术的不断进步,运动控制器也越来越向集成化发展。基于ARM+FPGA架构的运动控制器便是集成化发展的必然产物,ARM具有丰富的外设资源及高速的运行频率,可以简便地实现人机交互功能,FPGA由于其超强的逻辑运算能力,可以用于实现运动控制算法。本系统设计实现了一款基于ARM+FPGA架构的独立式四轴可编程运动控制器。所谓独立式是指,本系统可以独立地完成运动控制功能,而无需其他的CPU配合完成;四轴是指系统最多可以同时控制四个伺服系统一起运动;可编程是指用户可直接在本系统的CPU上编程以进行二次开发。在硬件设计上,设计并实现了基于ARM和FPGA的双核运动控制电路,包含液晶显示及触摸模块、电机驱动模块等,制作样板并完成了调试及验证工作。在算法设计上,实现了直线及曲线加减速,直线插补及圆弧插补,并经过试验测试验证其可行性。本论文设计的圆弧插补及叁维直线插补算法是一个创新点,其中在圆弧插补上应用了Bresenham算法,并设计了一种基于角度最小的叁维直线插补算法,以保证插补精度。在软件设计上,设计了人机交互界面及底层驱动程序、ARM和FPGA的串口通信程序、FPGA中步进电机直线及S曲线加减速算法、四轴插补运动控制算法。并设计了一整套的API控制接口,用户可在此基础上,基于自己的实际运动场合,使用C语言直接在ARM中进行程序开发,可极大地降低二次开发难度,并提高系统的可扩展性。实验结果表明,此运动控制器可以保证运行过程不失步不过冲,加减速过程平滑,在插补运动上,可以实现二维的直线、曲线插补,叁维直线插补,设计的人机交互界面可方便地实现部分简单的运动控制功能,提供的API接口可以方便地根据实际的应用场合进行开发定制。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

独立式运动控制器论文参考文献

[1].郑炳坤.独立式运动控制器的语言规划及编程环境研究[D].华南理工大学.2015

[2].唐晓奇.独立式四轴可编程运动控制器研究[D].电子科技大学.2015

[3].刘娜,王云宽,陆浩,郑军,谷晓华.独立运动控制器的SERCOS主站接口设计与实现[J].自动化与仪表.2014

[4].王立志,费凌,黄雷,熊超有.PCB高速数控钻床独立运动控制器的研究与设计[J].工业控制计算机.2014

[5].谢鹏程.基于STM32和FreeRTOS的独立式运动控制器设计与研究[D].华南理工大学.2012

[6].石彦华.工业CT独立运动轴控制器设计[D].重庆大学.2012

[7].周万木.PC-based、PLC-based、独立式运动控制器、专用数控系统四国大战谁领风骚?[J].伺服控制.2011

[8].帅伟,张佳兴.基于独立式运动控制器的研究与应用[J].机床电器.2011

[9].刘畅.独立式运动控制器的可编程实现技术[D].华南理工大学.2011

[10].周学才,赵向前.高性能独立式运动控制器客户端指令编译器的研究[J].深圳信息职业技术学院学报.2011

论文知识图

3 基于 MP940 独立运动控制器的加工范例采样点作图程序下载界面运动控制器结构滑动导轨的截面图

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