基于FPGA／CPLD数控系统插补智能芯片设计

基于数控智能芯片的架构和软件硬化的理念，利用FPGA／CPLD设计插补模块既保留了硬件电路运算速度快（纳秒级）、插补思路清晰的优点，又克服了原有数字逻辑插补电路灵活性差的缺点。选用美国Altera公司的CycloneⅡ系列芯片进行下载配置，实现了脉冲增量式插补中的逐点比较法轮廓插补算法，定义出了芯片的输入／输出接口，通过VHDL语言进行编程仿真，获得了输出脉冲波形，完成了直线和圆弧轮廓4个象限的插补功能。     

基于可编程定时器/计数器的数控精插补电路

给出了可编程定时器/计数器8254实现精插补电路的原理图,对可编程定时器/计数器8254实现精插补的工作原理进行了详细介绍,并给出了可编程定时器/计数器8254实现精插补电路原理图的软件流程图.该精插补电路可将粗插补得到的每根轴的任意脉冲数分配到插补周期中,实现电机运行速度和步数的控制.     

基于NURBS插补算法的嵌入式数控系统的研究与开发

首先研究了NURBS曲线实时插补技术及其插补改进算法,提出的改进算法采用动态确定进给步长的方法来求取参数空间上的参数增量,从而保证了在不降低加工速度的情况下进行高精度的安全加工。其次,通过ARM＋DSP的主控平台的软硬件设计,克服了当前数控平台的缺陷,实现了系统的实时调度,提高了系统的可靠性和稳定性。最后,在传统PID控制算法的基础上,采用Ziegler-Nichols法整定PID控制参数,并将其应用于嵌入式数控系统的伺服控制部分中,并借助MATLAB/SIMULINK对选取的控制对象进行了仿真和分析。     

数控系统的可重构性设计

利用FPGA丰富的逻辑资源及其内部可编程的特点,提出了可重构数控系统硬件设计方法,介绍了以FPGA为控制核心的数控系统的设计方案,重点分析了可重构设计思想、可编程脉冲发生器的设计、DDA精插补等。实践表明,基于FPGA的数控系统响应速度快,可重构性强,大大减少了系统的外围接口器件,同时有效降低了系统成本。     

基于FPGA的数字积分法圆弧插补器的设计与实现

主要讨论数字积分法圆弧插补器的结构,利用大规模可编程逻辑器件FPGA,用VHDL语言进行编程,通过QUARTUSⅡ软件进行编译仿真,下载到FPGA中进行实现,简化了硬件插补器的结构,提高了灵活性.     

基于FPGA/CPLD数控系统插补智能芯片设计

基于数控智能芯片的架构和软件硬化的理念,利用FPGA/CPLD设计插补模块既保留了硬件电路运算速度快(纳秒级)、插补思路清晰的优点,又克服了原有数字逻辑插补电路灵活性差的缺点。选用美国Altera公司的CycloneⅡ系列芯片进行下载配置,实现了脉冲增量式插补中的逐点比较法轮廓插补算法,定义出了芯片的输入/输出接口,通过VHDL语言进行编程仿真,获得了输出脉冲波形,完成了直线和圆弧轮廓4个象限的插补功能。     

数控插补算法实训系统的研究与设计

介绍了一个能用于教学演示的插补算法实训系统。该演示系统在ARM+DSP新型数控系统支持下,可驱动机床运动,真实再现数控中插补算法插补过程。在教学中,可进行数控插补算法演示,使教与学可灵活结合应用。     

一种基于ISA总线的FPGA在线配置方法

介绍了一种基于PC机ISA总线的FP-GA的在线配置方法。采用被动串行PS配置方式，在PC机上将配置数据通过ISA总线写入ISA插卡上的FPGA中，详细介绍了配置原理及有关的硬软件设计。实践证明该方法成本较低，便于现场配置。     

基于CPLD/FPGA的温度测控系统的设计

提出了基于CPLD／FPGA芯片的温度测控方案,阐述采用CPLD芯片EPM7128SLC84—15组成的温度测控系统的硬件组成。并着重介绍采用硬件描述语言VHDL编程的模块化设计思路。系统硬件电路简单,性能稳定,可使用于室温控制。     

基于组态软件的锅炉液位控制系统

介绍了一种基于PLC和变频器的液位自动控制系统的构成和工作原理。系统采用变频器调节电机转速,保持锅炉液位恒定。使用PLC实现系统的主要控制功能,使用组态软件进行硬件及其网络组态;编写系统程序并使用SIEMENS公司的STEP7-Micro/WIN编程软件中的PID向导对控制系统进行调试,获得最优的PID整定参数,使系统较好地完成了预期的控制。     

基于现场总线的PLC与组态技术在数控技术中的应用

在分析现场总线技术的基础上,结合浙江工业职业技术学院数控系工业中心实际,提出了一种基于现场总线的PLC监控网络及组态软件技术方案,指出在学院工业中心采用现场总线技术进行网络监控对提高所有数控设备的工作效率,提升教学效果,保证一体化教学品质有重要意义.     

基于FPGA的数控加减速控制器的设计

为提高开放式数控系统的可重构能力和响应实时性,提出了梯形、指数加减速控制算法的硬件快速实现方法,并基于硬件复用思想对加减速控制器进行模块化功能设计,给出了相应的寄存器模型。并对基于FPGA实现的加减速控制器进行了功能验证。     

用PC微机形成的数控机床群控系统

探讨利用ＰＣ系列微机，采用串行通讯的方式，对单片机构成的经济型数控机床进行多台控制管理的方式。分析ＰＣ系列微机与单片机多机系统进行接口的方法及接口通讯编程要点。提出一种简捷廉价和适用的微机群控系统。     

基于FPGA的开放式数控系统硬件配置设计

根据开放式数控系统的配置要求,在PC＋可编程I/O卡的体系结构的基础上,总结分析硬件可配置的可实现背景,采用模块化的思想提出并建立了基于FPGA平台的硬件可配置模型。利用硬件编程语言完成重要模块的设计,分析了仿真结果验证设计的可行性与有效性。在自行研制的开放式数控系统上完成了四轴配置的验证,达到了开放式数控系统硬件可配置的要求。     

基于WinCC的造纸工程监控系统

为了在造纸过程中对各个工艺流程进行实时监控和跟踪记录以及对整个生产设备实现集中控制,在分析控制需求和满足生产要求的基础上,利用WinCC 6.2组态软件设计了监控系统,与触摸屏,文本显示器,操作面板以及一、二次接线图形成三重监控的控制模式,并且用以太网卡通过TCP/IP方式连接PLC和工业PC机,使整个生产系统有效联网。系统的成功运行,较好地解决了生产过程中实时控制和通讯等关键问题。该监控系统运行可靠、管理方便,具有在同类行业中推广应用的前景。