基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制器的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-01-04 18:52
在同步輻射裝置中,運(yùn)動(dòng)控制是光束線站建設(shè)、穩(wěn)定運(yùn)行、用戶順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的重要技術(shù)保障。它主要是通過(guò)控制單色器、壓彎?rùn)C(jī)構(gòu)等相關(guān)設(shè)備上的電機(jī)位置,為用戶實(shí)驗(yàn)提供能量、通量、光斑大小、光斑位置等滿足要求的同步光。上海光源光束線站上的設(shè)備涉及國(guó)內(nèi)外十幾個(gè)廠家的產(chǎn)品,不同廠家、不同設(shè)備及對(duì)設(shè)備不同的物理要求,應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不盡相同,因此每條光束線上除了通用的8軸步進(jìn)電機(jī)控制器MAXv-8000之外,還應(yīng)用了直流伺服電機(jī)控制器C-863、壓電陶瓷控制器E-621等,這樣導(dǎo)致硬件集成復(fù)雜、軟件開(kāi)發(fā)工作量大,同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)極大不便。因此,開(kāi)發(fā)應(yīng)用一種標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制器,滿足上海光源光束線設(shè)備各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、各種精度控制的要求,將大大簡(jiǎn)化光束線站控制的軟硬件系統(tǒng)。 本文在充分調(diào)研了上海光源光束線站控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、線站用戶對(duì)控制系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上,以美國(guó)TI(Texas Instrument,德州儀器)公司的OMAP-L138為基本平臺(tái),研究并設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)控制器的軟硬件技術(shù)方案;在DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS(Code Composer Studio)下開(kāi)發(fā)了運(yùn)動(dòng)控制主程序、PWM脈沖輸出等...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 上海光源光束線站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
1.1.1 上海光源簡(jiǎn)介
1.1.2 光束線站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
1.1.3 運(yùn)動(dòng)控制器
1.2 國(guó)外同步輻射光源的運(yùn)動(dòng)控制器
1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
1.4 本課題研究意義
第2章 系統(tǒng)硬件概述
2.1 OMAP 簡(jiǎn)介
2.1.1 OMAP 體系結(jié)構(gòu)
2.1.2 基本特性
2.2 SEED-DEC138 開(kāi)發(fā)板
2.2.1 OMAP-L138 處理器模塊
2.2.2 外設(shè)及接口模塊
2.3 控制器硬件結(jié)構(gòu)
2.3.1 總體結(jié)構(gòu)
2.3.2 處理器模塊
2.3.3 步進(jìn)脈沖輸出模塊
2.3.4 I/O 模塊
2.3.5 通信模塊
2.4 與驅(qū)動(dòng)器接口電路的設(shè)計(jì)
2.4.1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
2.4.2 接口電路設(shè)計(jì)
第3章 DSP 運(yùn)動(dòng)控制器軟件設(shè)計(jì)
3.1 DSP 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
3.1.1 CCS 簡(jiǎn)介
3.1.2 DSP 仿真器簡(jiǎn)介
3.1.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)
3.1.4 DSP 編程概述
3.2 運(yùn)動(dòng)控制軟件整體設(shè)計(jì)
3.3 基本 I/O 功能
3.3.1 步進(jìn)脈沖信號(hào)
3.3.2 運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)
3.3.3 輔助控制信號(hào)
3.3.4 尋零信號(hào)
3.3.5 限位信號(hào)
3.4 基本定位功能
3.5 梯形速度曲線
3.5.1 幾種加減速方法的對(duì)比
3.5.2 梯形速度曲線程序設(shè)計(jì)
3.6 坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6.1 EPICS motor 坐標(biāo)變換背景
3.6.2 三種坐標(biāo)系定義以及變換關(guān)系
3.7 人機(jī)界面設(shè)計(jì)
3.7.1 串口通信協(xié)議
3.7.2 人機(jī)界面
第4章 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試
4.1 基本功能測(cè)試
4.1.1 測(cè)試平臺(tái)
4.1.2 功能測(cè)試
4.2 定位精度測(cè)試
4.2.1 測(cè)試平臺(tái)
4.2.2 測(cè)試結(jié)果
第5章 總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DSP與FPGA的運(yùn)動(dòng)控制器研究[J]. 周?chē)?guó)娟,金紅莉,蘇福根. 電子設(shè)計(jì)工程. 2012(19)
[2]幾種步進(jìn)電機(jī)加減速方法的對(duì)比研究及其應(yīng)用[J]. 黃兆斌,黃云龍,余世明. 機(jī)電工程. 2011(08)
[3]基于DSP的伺服運(yùn)動(dòng)控制器研究與開(kāi)發(fā)[J]. 范慶彬. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2008(06)
[4]運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 吳琳,譚營(yíng),唐建. 機(jī)床與液壓. 2007(07)
碩士論文
[1]基于OMAP-L138的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器的研究[D]. 付浩.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[2]OMAP多核軟件無(wú)線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙賢.電子科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3727752
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 上海光源光束線站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
1.1.1 上海光源簡(jiǎn)介
1.1.2 光束線站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
1.1.3 運(yùn)動(dòng)控制器
1.2 國(guó)外同步輻射光源的運(yùn)動(dòng)控制器
1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
1.4 本課題研究意義
第2章 系統(tǒng)硬件概述
2.1 OMAP 簡(jiǎn)介
2.1.1 OMAP 體系結(jié)構(gòu)
2.1.2 基本特性
2.2 SEED-DEC138 開(kāi)發(fā)板
2.2.1 OMAP-L138 處理器模塊
2.2.2 外設(shè)及接口模塊
2.3 控制器硬件結(jié)構(gòu)
2.3.1 總體結(jié)構(gòu)
2.3.2 處理器模塊
2.3.3 步進(jìn)脈沖輸出模塊
2.3.4 I/O 模塊
2.3.5 通信模塊
2.4 與驅(qū)動(dòng)器接口電路的設(shè)計(jì)
2.4.1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
2.4.2 接口電路設(shè)計(jì)
第3章 DSP 運(yùn)動(dòng)控制器軟件設(shè)計(jì)
3.1 DSP 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
3.1.1 CCS 簡(jiǎn)介
3.1.2 DSP 仿真器簡(jiǎn)介
3.1.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)
3.1.4 DSP 編程概述
3.2 運(yùn)動(dòng)控制軟件整體設(shè)計(jì)
3.3 基本 I/O 功能
3.3.1 步進(jìn)脈沖信號(hào)
3.3.2 運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)
3.3.3 輔助控制信號(hào)
3.3.4 尋零信號(hào)
3.3.5 限位信號(hào)
3.4 基本定位功能
3.5 梯形速度曲線
3.5.1 幾種加減速方法的對(duì)比
3.5.2 梯形速度曲線程序設(shè)計(jì)
3.6 坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6.1 EPICS motor 坐標(biāo)變換背景
3.6.2 三種坐標(biāo)系定義以及變換關(guān)系
3.7 人機(jī)界面設(shè)計(jì)
3.7.1 串口通信協(xié)議
3.7.2 人機(jī)界面
第4章 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試
4.1 基本功能測(cè)試
4.1.1 測(cè)試平臺(tái)
4.1.2 功能測(cè)試
4.2 定位精度測(cè)試
4.2.1 測(cè)試平臺(tái)
4.2.2 測(cè)試結(jié)果
第5章 總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DSP與FPGA的運(yùn)動(dòng)控制器研究[J]. 周?chē)?guó)娟,金紅莉,蘇福根. 電子設(shè)計(jì)工程. 2012(19)
[2]幾種步進(jìn)電機(jī)加減速方法的對(duì)比研究及其應(yīng)用[J]. 黃兆斌,黃云龍,余世明. 機(jī)電工程. 2011(08)
[3]基于DSP的伺服運(yùn)動(dòng)控制器研究與開(kāi)發(fā)[J]. 范慶彬. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2008(06)
[4]運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 吳琳,譚營(yíng),唐建. 機(jī)床與液壓. 2007(07)
碩士論文
[1]基于OMAP-L138的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器的研究[D]. 付浩.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[2]OMAP多核軟件無(wú)線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙賢.電子科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3727752
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3727752.html
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