基于DSP芯片的斜齿轮插齿数控加工技术研究

国内斜齿轮加工一般采用滚齿机或者进口插齿机,由于产品体积过大和机床价格昂贵而受到限制.文章对采用DSP芯片的数控插齿加工技术进行了研究,提出了虚拟轴插补技术以及用软件实现电子齿轮差动技术,利用DSP芯片的高速处理能力进行跟踪插补,经初步试验证明该方法理论上可行,实际中可以运用.     

基于DSP开放数控系统的嵌入式运动控制器设计及实现

基于PC和DSP的开放式数控系统是当今数控技术的发展主流和研究热点。设计基于PCI总线技术和DSP技术的开放式多轴运动控制卡,介绍其硬件实现和软件实现并进行测试。测试结果表明该控制器能很好地完成各种指令和实现各种运动轨迹。     

基于DSP的PCI总线通用6轴运动控制卡的硬件设计

文章介绍了一种采用PCI专用接口芯片PCI9052作为PCI总线与DSP(TMS320LF2407)的接口桥接器,实现6轴运动控制卡的硬件设计方法.首先给出了运动控制卡的总体硬件结构,包括PCI总线接口规范、局部总线接口电路、DSP扩展电路.其次,给出了基于PCI9052的板卡的配置方法,包括地址范围寄存器、基址寄存器、与片选控制寄存器的配置.最后,给出了驱动程序的设计方法.通过PCI与DSP结合的方法,可以实现控制器的遇上位机的高速通讯,充分发挥DSP电机控制芯片计算速度快,功能强大的特点.     

数控系统中RS485串行通信协议的设计

文章设计并实现了一种适用于ARM与DSP之间串行通信的通信协议,采用RS-485总线标准,硬件接口简便,通信可靠性高,并讨论了其软硬件的实现,可用于数控系统中.最后在ARM作为主控制器,DSP和FPGA作为从控制器的数控系统中验证了该协议在串行通信中的可靠性.     

基于DSP和FPGA的运动控制器高速串行通信设计

文章简要介绍了以ARM为主控制器,DSP+ FPGA为从控制器(运动控制器)的主从式高性能数控系统,在综合比较主从控制器各种通信方案优缺点的基础上,提出了一种基于RS-485的高速串行通信方案.利用现场可编程门阵列(FPGA)芯片,完成多通道异步收发器(UART)的扩展及其收发双缓冲先进先出( FIFO)存储器功能设计;利用DSP完成串行通信软件设计.由DSP控制UART在3.125Mbps波特率下稳定工作,实现了主从控制器之间的高速串行通信.实验结果表明所设计的方案能够满足数控机床主从控制器之间的通信要求.     

基于“PC+DSP”型开放式数控系统控制器的设计

设计一种“PC＋DSP”型开放式数控系统的运动控制器。阐述了控制器系统的硬件结构、工作原理、软件组成模块和主机与DSP之间的通讯系统。设计的“PC＋DSP”型控制器实现不同硬件的功能模块,实现控制器与多种类型的驱动器连接,增强了控制器与驱动器类型的兼容性和复杂控制算法的计算能力。     

基于μC/OS-Ⅱ的多轴运动控制器的设计

介绍了以DSP和FPGA为核心的多轴运动控制器的硬件组成,详细说明了基于μC/OS-Ⅱ的运动控制器内部各任务的建立,阐述了如何利用消息队列实现插补算法和走步控制,最后给出了运动控制器的应用实例。     

基于FPGA的温等静压机升压压力控制系统设计

文章以温等静压机压力控制系统中的比例流量阀为研究对象,设计了一种基于DSP Builder设计,FPGA实现的PID控制器.文中简述了温等静压机压力控制系统的组成原理、分析了数字PID控制算法原理、运用DSP Builder设计了PID控制模块,结合ModelSim对控制模块进行测试仿真,并通过QuartusⅡ完成综合、编译、仿真和硬件测试.仿真测试结果验证了应用FPGA实现PID控制器方法的正确性.     

基于PC＋NC型体系结构的高性能数控系统的研究

本文详细介绍了一种以DSP为核心的多轴运动控制器PMAC卡，描述了其结构及功能特点。在此基础之上，进一步探讨了基于PMAC多轴运动控制器的开放式、高性能数控系统的研究和开发，并给出了系统软、硬件结构图。     

基于DSP技术的多轴运动控制器的应用研究

本文介绍了利用基于DSP技术的多轴运动控制器作为下位机，PC机作为上位机所构成的主从式数控立式铣床控制系统，该系统充分利用了PC机技术和DSP技术资源，具有高精度，高速度，高性能价比的特性。     

基于DSP的运动控制卡的设计与实现

本文提出了一种基于TMS320C32 DSP运动控制卡的设计方法。用高性能数字信号处理器(DSP)代替单片机，实现了多轴高精度运动控制。     

基于PMAC的数控系统的研究与开发

介绍了一种功能强大的基于DSP的运动控制器PMAC卡,分析了该卡应用于数控领域的特性,以及基于该控制器的开放式数控系统的结构,研究了采用PMAC的PC NC结构的数控系统的软硬件体系结构,并采用MFC初步实现了系统的大部分功能.     

Servo parameter tuning for a 5-axis machine center based upon GA rules

This paper addresses the use of the genetic algorithm (GA) to tune the servo controller in a multi-axis CNC machine center. Because the number of parameters in a CNC controller is usually very large and their effects are highly coupled, tuning these parameters is a task requiring great skill. In this paper, the genetic algorithm is applied to tune the servo parameters in a commercial CNC machine controller. The controller is a PC-based open architecture system, thus allowing the GA to be implemented on a personal computer. In this study, a dynamic mutation amplitude process is also introduced to improve the quality of evolution. Experimental results obtained on a Siemens 840D CNC controller indicate that the proposed method is able to automatically identify the effect of each parameter and to tune the controller so as to achieve expert level performance.     

一种进给伺服系统非线性PID交叉耦合控制

提高多轴伺服系统的轮廓跟随性能是现代计算机数控加工的重要应用之一。针对传统交叉耦合控制方法对自由曲线轨迹的轮廓跟踪精度较差以及传统PID控制系统抗扰性和鲁棒性较差的问题,提出一种基于自抗扰控制的交叉耦合轮廓误差补偿综合控制策略,该策略由用于位置环反馈控制和轮廓误差补偿的新型非线性PID (NLPID )、位置伺服控制器 TNP-ADRC 和基于NLPID的变增益交叉耦合控制器组成。在MATLAB/Simulink环境下对方波信号跟踪和标准圆轮廓加工过程中轮廓误差的变化情况进行仿真,仿真结果表明：与传统PID交叉耦合控制相比,该方法不仅能够有效提高系统的鲁棒性以及抗干扰能力,并且能够显著提高多轴运动控制系统的轮廓加工精度。     

CNC系统中"S曲线加减速"规划算法的研究与实现

速度控制、位置控制、多轴联动、直线插补和圆弧插补等是开放式CNC(Computer numerical control)系统的关键技术。运动过程中的升降速控制是高档CNC系统开发中的一大技术难题。优良的升降速控制能在很大程度上提高加工精度。对S曲线加减速算法进行了深入的理论和应用研究,通过该算法使系统的速度变化尽可能的平稳,实现系统加减速的柔性控制,减少对电机的冲击,延长整个系统的使用寿命。应用于工业PC、基于TMS320LF2407A的运动控制器、Lexium17D伺服驱动器和伺服电机组成的伺服系统中,其效果明显优于“梯形曲线加减速”。     

基于DSP的高速开关阀控液压伺服系统的研究

针对高速开关阀控液压系统,介绍基于DSP的高性能电液伺服控制器的设计方法。该控制器以TMS320LF2407A DSP为平台,采用模糊自适应PID控制技术,实现系统的实时控制。该控制器响应快、稳定性好。同时也说明模糊自适应PID控制技术是适合于非线性系统的一种有效控制方法。     

数控机床轮廓误差的插补预测补偿控制研究

伺服系统的基本原则是闭环控制,跟踪误差必然存在.如果多轴联动设备上使用伺服系统驱动进给轴,跟踪误差会引起加工轮廓误差.高精度数控机床要求轮廓误差越小越好.文章在定位过程中的伺服系统位置跟踪误差曲线等效成梯形曲线的基础上,从插补控制器着手研究跟踪误差的预测补偿控制.试验结果证明该控制方法简单有效.     

基于PMAC的商用五轴联动电火花加工数控系统

研制了一种基于可编程运动控制器PMAC的五轴联动电火花加工数控系统。其采用全闭环速度模式的控制体系,具备实现电火花成形加工控制中包括间隙电压检测、伺服进给回退运动、多轴联动、主轴高速抬刀运动及各类摇动等的多项关键技术。该数控系统已应用于商用五轴联动电火花成形加工机床,通过大量的样件加工实验,验证了其良好的控制与加工性能。同时按商业化标准完善了数控系统,推动了其产业化进程。     

基于CAN总线的分布式伺服系统通信协议的研究

提出了一种基于CAN总线的分布式伺服运动控制方案,针对数控系统对多轴运动控制严格的同步要求,设计了一种“分时通信、同步执行”协议模型,有效地降低了同步运动控制对现场总线带宽的依赖。文章对分布式运动控制的网络拓扑结构、数据通信和运动同步协议模型、数据帧格式以及通信的实时性等关键技术问题进行了比较详细的论述。最后将上述协议模型用于CAN总线分布式三轴数控系统进行实验,结果证明该系统在通信实时性和运动同步控制方面具有良好的性能。