嵌入式四轴运动控制器的设计.pdfVIP

第 14卷第 1期 江 南 大 学学报 (自然科 学版) Vo1．14 No．1 2015年 2月 JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition) Feb． 2015 嵌入式四轴运动控制器的设计 赵 宵凯， 方益民 ， 徐海林 (江南大学 轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏 无锡 214122) 摘 要：为了解决传统基于PC平台的运动控制器渐显高能耗、高成本、低可靠性等缺点，结合ARM 和 DSP运动控制芯片特点，给 出一种基于 ARM微处理器 LPC1788和专用 DSP运动控制芯片 PCL6045BL组合的嵌入式四轴运动控制器。该控制器在硬件上采用ARM+DSP的主从式双CPU结 构，并结合ARM在人机界面显示、通信接 口方面的优势以及 PCL6045BL高控制精度的优点，在软 件上通过 LPC1788上移植 p~C／OS—I1实时操作系统来管理总体的运动控制系统。最后通过圆弧插 补实验验证了嵌入式四轴运动控制器具有可靠性高和快速响应等优点。 关键词 ：ARM微控制器 ；DSP运动控制器；~C／OS．Ⅱ操作系统；插补实验 中图分类号：TP273 文献标志码 ：A 文章编号 ：1671—7147(2015)01—0016—06 DesignandResearch onEmbeddedFour-AxisM otionController ZHAO Xiaokai， FANG Yimin ， XU Hailin (KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry，MinistryofEducation，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China) Abstract：Traditionalmicrocontrollersbased on PC increasinglyexposed high-cost，high—consumption，low reliability andothershortcomings．Accordingto thecharacteristicsofARM and DSP motion controlchip，anovelembedded four—axismotioncontrollerisdesignedbasedonLPC1788andPCL6045BL．Thecontrolleronthehardwareadoptsthe doubleCPU master—slavestructureofARM +DSP．combinedwiththeARM ontheman—machineinterfacedisplayand communicationinterface，andtheadvantagesofhighcontrolprecisionofPCL6045BL．OnthesoftwarethroughLPC1788 transplantedmnC／OS—I1real—timeoperatingsystem tomanagetheoverallmotioncontrolsystem．Theresultsshow thattheembeddedfour—axismotioncontrollercanbeimplementedin2-axiscircularinterpolation．Thesystem hasa goodstabilityandfastresponse． Keywords：ARM MCU，DSPmotioncontroller，wC／OS—IIoperatingsystem，interpolationexperiment 运动控制系统在工业控制系统中随处可见，同 PCL6045BL是一种基于DSP的专用运动控制芯片， 时工业控制对运动控制系统的要求也在